Viermalvier.de, das Geländewagenportal Foren viermalvier markenunabhängiger talk Technik - sonstiges Mythos Kühltruhe vs Kühlschrank

Oft habe ich in diversen einschlägigen Foren gelesen, dass Kühltruhen besser wären als Kühlschränke, weil beim Öffnen des Schrankes die kalte Luft herausfällt und der Schrank daher viiieeeel mehr Energie verbraucht als die Truhe. Das hat mir keine Ruhe gelassen.

>>>Achtung, jetzt wird physilakisch und mathematisch<<< Alle physikalischen Werte wurden WIKIpedia entnommen. Vielen Dank dorthin!

Und Doppelachtung: manchmal passieren mir bei solchen Berechnungen haarsträubende Fehler. Wer welch findet, möge mich bitte korrigieren! Bin sehr dankbar dafür!

Also: ein Kubikmeter, das sind 1.000 Liter trockener Luft (der Fehler für feuchte Luft ist hier vernachlässigbar) hat bei ±XX °Celsius eine Masse von Y,YYY Kilogramm

± XX °Celsius............................... Y,YYY Kg

−10..............................................1,341
−5............................................... 1,317
±0............................................... 1,293
+5................................................1,270
+10..............................................1,247
+15..............................................1,225
+20..............................................1,204
+25..............................................1,184
+30..............................................1,164
Den Wert für 40 °C Außentemperatur habe ich leider nicht, aber wir stehen ja eh im Schatten

Weil wir oft durstig sind, haben wir (rechnerisch) einen Kühlschrank mit 100 Litern Inhalt. Viele haben 45 oder 65 Liter, da muss halt das Endergebnis halbiert oder ge-zweidrittelt werden. Hier geht es vor allem um die Größenordnung des Energievelustes, also um den Strom- oder Gasverbrauch.

Weiter:
Die spezifische Wärmekapazität der Luft beträgt:

c{p}=1,005 kJ/kg · K bei isobarer Zustandsänderung, d.h. bei gleichbleibendem Druck.
Diese Voraussetzung ist hier in hinreichendem Maße gegeben, da der Gasaustausch ja bei offener Kühlschranktüre passiert und sich der Druck danach nur geringfügig ändert. Der Kühlschrank ist nicht hermetisch dicht!

Nachdem wir also 0,1293 Kg Luft von 0,0 °C ausströmen lassen haben, befindet sich 0,1164 kg Luft mit 30°C im Schrank. Die Differenz strömt während der Abkühlung langsam durch konstruktiv begründete Öffnungen in den Schrank Oder wir brauchen etwas mehr Kraft zum Öffnen, weil innen ein leichtes Vakuum herrscht - es fehlen ja 0,0129 kg Luft, also grob 13 Liter (wenn die Luft dann 0°C hat)

Ich rechne also die benötigte Energiemenge aus, die notwendig ist, um die Gesamtmenge der ausgeströmten Luft von 30°C auf 0°C zu kühlen (die meisten haben etwa +8°C Innentemperatur eingeschaltet, ausgenommen den Gefrierteil)

So sieht die Rechnung aus: 1,005 ·0,1293 ·30 · 0,1 [kJ/(kg · K) ·kg/m³ ·K·m³ ] = 0,3898 Kilojoule. (Es leben die SI-Einheiten!)

Ein Kilojoule entspricht einer Kilowattsekunde, d.h. der Energiebedarf zur Kühlung von 100 Litern Luft von 30 auf 0°C ist knapp 0,4 Kilowattsekunden, also 0,00011Kilowattstunden.:
Der Kühlschrank mit 50 Watt müßte also ca 8 Sekunden laufen - wenn er leer ist.

Was aber oft übersehen wird: Alles, was bereits gekühlt im Kühlschrank steht, wirkt auch kühlend, d.h. möglicherweise springt der Kühlschrank gar nicht an, weil
1) das Volumen der einströmenden Luft geringer ist als das Innenvolumen des Kühlschrankes, mit anderen Worten: je mehr Kühlgut drin ist, desto weniger Luft kann ausströmen, und desto weniger muss auch gekühlt werden, und

2) Das Kühlgut wirkt als "Kälteakku" und kühlt die Luft schon vor, bevor der Kühlschrank anspringt. Zugegebenermaßen muß die eingeströmte Warmluft "irgendwann" nachgekühlt werden, das sind die 8 Sekunden, die weiter oben berechnet wurden.


Aaaaber: wir, z.B. haben in der Landgurke einen Kühlschrank, der so montiert ist, dass man auch von außen schön dazukommt - d.h. wenn wir bequem draußen sitzen, braucht niemand wegen einer Bier- (Saft-, Aperol-, Wein-...)Flasche ins Auto zu klettern....sondern kann seinen Bedarf (ebenerdig) decken



Na denn: Prost

Wolfgang, gut gekühlter Landgurker


* Die benötigte Stromentnahme aus dem Bordnetz hängt vom Wirkungsgrad des Motors und den Verlusten des Kompressors ab, aber schlechter als 50 % ist er sicher nicht, also ist die benötigte Entnahme aus der Bordbatterie allerhöchstens doppelt so viel: 0,8 Kilowatt-Sekunden! Bei einem 100 Liter - Kühlschrank!
Absorber haben einen etwas schlechteren Wirkungsgrad, werden aber wegen ihrer (Schräg-)lagenempfindlichkeit von 4x4ern ungerne eingesetzt. Leiser als der Kompressor sind sie.

W






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