Hallo an alle hilfbereiten Fachleute hier. Ich prüfe gerade ein energetisches Problem. Es geht um die Kühlleistung von Klimatisierungsanlagen in Gebäuden. Der HLK - Planer argumentierte, dass die benötigte Kühlleistung der elektrischen Anschlußleistung aller im Gebäude installierten Geräte entspricht. So wird die aufgenommene Leistung eines Motors zum Teil in Wärme umgewandelt und in kinetische Energie. Diese wird aber letztendlich durch Reibung auch wieder in Wärme umgewandelt, so dass letztendlich alles in Wärme umgewandelt wird. Soweit so gut. Nur wie verhält es sich bei Leuchtstofflampen oder LED Lampen? Hier wird ja offensichtlich nur sehr wenig Wärme erzeugt und es sind ja „Kaltstrahler“ die keine nennenswerte IR Strahlung abgeben. Was passiert mit der aufgenommenen Energie? Wer hat da ne Idee?
Wenn es da keine Fenster gibt --> Umwandlung in Waerme! Sonst geht es (das Licht) auch durchs Fenster raus. Zusaetzlich muss man ggf., also bei Anwesenheit auch die Heizleistung der Menschen (80-100 Watt) und tagsueber Sonneneinstrahlung (durch Fenster) beruecksichtigen.
die Energieeffizienz einer LED wird mit ca. 30% angegeben. Das heißt doch, dass von Haus auf 70% der aufgenommenen Leistung in Wärme umgewandelt wird. Mir geht es um die 30% die in weißes Licht umgewandelt werden. Der Raum ist nur für dieses Gedankenexperiment leer und hermetisch verschlossen ohne Fenster. Wenn also diese weiße Licht (keine IR Strahlung) auch in Wärme umgewandelt so dass man tatsächlich sagen kann:
Die aufgenommene Leistung von Verbrauchern wird in einem Gebäude letztendlich immer in Wärme umgewandelt! ?
Ist das so richtig?
Ja, das Licht wandelt sich tatsaechlich zu recht genau 100% in Waerme um durch Absorption und Elektronenstoesse. (Ein vernachlaessigbarer Teil entkommt je nach Umgebung durch Transmission.)
Dies kommt daher, dass jeder Wandkontakt zu einer endlichen Prozentzahl zu Reflektion, ansonsten aber ueberwiegend zu Absorption (und nicht Transmission) fuehrt. In einem geschlossenen Raum wird daher das Licht null bis ein paar Mal hin- und herreflektiert, bevor unvermeidlich die Absorption folgt. Im Falle der Reemission passiert dasselbe wieder, wobei bei sehr langen Wellenlaengen dann das Verlassen des Gebaedes wahrscheinlicher wird. Dann sind wir aber schon bei Waermestrahlung. (Also auch ohne technische Kuehlung kuehlt das Gebauede natuerlich von selbst langsam ab).
Vielen Dank für diese Antwort. Jetzt fühl ich mich auch sicherer in meiner Argumentation. Hatte schon ein wenig an mir gezweifelt. Ist klar, dass in einem realen Gebäude die Transmission sehr groß ausfällt. Dafür kommen äußere Energieeinträge mit ins Spiel. Und da die Energie in den Lampen höchstens zu 30% in Licht umgewandelt wird ist dies ein Faktor der wohl auch weiterhin unberücksichtig bleiben kann. Aufgenommene Leistung einer Leuchte ist am Ende Wärme.
Danke
Moin,
nur mal nebenbei…
Der HLK - Planer
argumentierte, dass die benötigte Kühlleistung der
elektrischen Anschlußleistung aller im Gebäude installierten
Geräte entspricht.
Das finde ich ja ziemlich abenteuerlich. Ich weiß ja nicht, um was für Geräte es da geht, aber sind die wirklich im Sommer immer alle gleichzeitig an?
Gruß
Olaf
Hallo Olaf,
danke für den Hinweis. Dem HLK Planer ging es wohl um die Maximal benötigte Kühlleistung, zu der ja dann auch noch Transmissionseinträge hinzu kommen. Er muss für die Dimensionierung auch den Fall einer hohen Gleichzeitigkeit berücksichtigen.
Mir war nur der theoretische Denkansatz für die Beleuchtung wichtig. Da es mir nicht ganz klar war wie „kaltes“ Licht trotzdem in Wärme umgewandelt wird. Die Verlustleistung im EVG ist klar Wärme. Die LED erwärmt sich auch. Der Wrikungsgrad einer LED wird mit ca. 30% angegeben. Das bedeutet doch, dass diese 30% der aufgenommenen Leistung in Licht umgewandelt werden. Und da die LEDs fast keine IR Strahlung abgeben, habe ich mich gefragt ob und wie diese 30% letztendlich in Wärmen umgewandelt werden.
Da es mir nicht ganz klar war wie „kaltes“ Licht
trotzdem in Wärme umgewandelt wird.
Paul, es gibt kein „kaltes“ Licht: Licht ist Licht. Möchte mit Schröder sagen: basta.
Egal ob es von einer Glühlampe hergestellt wird, oder von einer Neonlampe oder von der Sonne oder einer Galaxie. Licht ist Licht. Mehr kann man dazu eigentlich gar nicht sagen.
Gruß Antal
Doch, es gibt ‚kaltes Licht‘. Dies wird verwendet als Bezeichnung fuer (oftmals kurzwelliges) Licht, dass nicht aus einer Schwarzkoerperabstrahlung stammt - sondern diskreten Spektrallinien.
Siehe z.B.
http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/experime…
oder
http://kaltes-licht.fsla.at/index2.htm
Daaanke Wizzy. Dem ist nichts mehr hinzu zu fügen 
Hallo,
danke für den Hinweis. Dem HLK Planer ging es wohl um die
Maximal benötigte Kühlleistung, zu der ja dann auch noch
Transmissionseinträge hinzu kommen. Er muss für die
Dimensionierung auch den Fall einer hohen Gleichzeitigkeit
berücksichtigen.
Spitzenverbräuche muß man trotzdem nicht wirklich berücksichtigen,
sondern wenn schon, dann max. Verlustleistungen über einen
gewissen Zeitraum (einige Stunden bis Tage).
Kurze Spitzenwerte werden komplett durch die sehr hohe Wärmekapazität
der Bausubstanz quasi verschluckt.
Mir war nur der theoretische Denkansatz für die Beleuchtung
wichtig. Da es mir nicht ganz klar war wie „kaltes“ Licht
trotzdem in Wärme umgewandelt wird.
Das mit dem kalten Licht ist in gewissen Bereichen ein Fachbegriff,
der aber physikalisch trotzdem irgend wie unsinnig ist.
Licht ist eine elektromagnetische Strahlung und wird, wie schon
geschrieben durch Absorbtion immer in Wärme umgesetzt.
Nur ein unwesentlicher Teil könnte durch Fenster entkommen.
Die Verlustleistung im EVG
ist klar Wärme. Die LED erwärmt sich auch. Der Wrikungsgrad
einer LED wird mit ca. 30% angegeben. Das bedeutet doch, dass
diese 30% der aufgenommenen Leistung in Licht umgewandelt
werden.
Ja, obwohl 30% ist noch etwas hoch gegriifen
Ist aber egal. Nimm genau die aufgenommene elektrische Leistung
der Lampen insgesamt und du hast die Energiemenge für die Wärmebilanz.
Der Unterschied zur Glühlampe ist nur, dass man da 100W braucht,
wo sonst ca. 15-20W als LED- oder Leuchtstofflampe reichen.
Und da die LEDs fast keine IR Strahlung abgeben, habe
ich mich gefragt ob und wie diese 30% letztendlich in Wärmen
umgewandelt werden.
Sonnenlicht transportiert übrigens auch überwiegend die Energie im
sichtbares Bereich (max. Intensität bei grün).
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Sonn…
Gruß Uwi
Doch doch, Paul, dem ist schon noch was hinzuzufügen. Wie nämlich Wizzy sehr präsise schreibt …"verwendet man die „Bezeichnung“ …, Betonung auf Bezeichnung!
Licht ist Licht, ob es nun monospektral ist, oder aus ein paar zusammengefaßten, aber einzelnen Spektrallinien besteht oder breitbandig ist und von einem Schwarzstrahler kommend: Licht ist licht !
DEM ist jetzt nichts hinzuzufügen!
Antal
Doch, es gibt ‚kaltes Licht‘. Dies wird verwendet als
Bezeichnung fuer (oftmals kurzwelliges) Licht, dass nicht aus
einer Schwarzkoerperabstrahlung stammt - sondern diskreten
Spektrallinien.
Hallo,
das ist genauso Unsinn bzw. ungenau wie die angegebenen Links, was man schon daraus sieht, dass es sich um ganz veschiedene Erscheinungen handelt: monospektrales Licht, chemische und Bioluminiszenz. Zudem kann man für Mikroskopie u.ä. Zwecke Kaltlichtbeleuchtungen kaufen, die auch wieder was ganz anderes sind: normale Lampen mit einem Filter, das Infrarot zurückhält.
Dem überall benutzten Begriff Kaltlicht ist nur gemeinsam, dass es sich um sichtbares Licht handelt (das war’s eigentlich auch schon) ohne Wärmestrahlung. Da damit ausser dem Fehlen eines nur ungenau bestimmten Spektralbereichs garnichts über das Licht ausgesagt wird, gibt es keine genaue Definition. Das Licht muss auch keineswegs weiss sein, siehe Kaltlicht per Bioluminiszenz.
Das ändert aber sowieso alles nichts an der Tatsache, dass Licht in einem geschlossenen Raum in Wärme umgewandelt wird. Selbst wenn man ihn verspiegelt.
Gruss Reinhard
Hi, ja „kaltes“ Licht hat ganz viele Grad Kelvin,
ja und ganz grob nach Plank, beim Erhitzen gibts erst „warme“ Rotglut, bei weiterem Erhitzen gehts dann zur Weissglut über…
soviel zu warmen und kaltem Licht.
OL
Hallo!
Doch, es gibt ‚kaltes Licht‘. Dies wird verwendet als
Bezeichnung fuer (oftmals kurzwelliges) Licht, dass nicht aus
einer Schwarzkoerperabstrahlung stammt - sondern diskreten
Spektrallinien.Hallo,
das ist genauso Unsinn bzw. ungenau wie die angegebenen
Links, was man schon daraus sieht, dass es sich um ganz
veschiedene Erscheinungen handelt: monospektrales Licht,
chemische und Bioluminiszenz.
Ich finde es gibt einen gewaltigen Unterschied zwischen „Unsinn“ und „Ungenauigkeit“, daher lassen Sie bitte Ersteres entweder weg oder geben Sie mir bitte genauer an, inwiefern der Inhalt der genannten Links „Unsinn“ waere!
Wenn Ungenauigkeit=Unsinn gaelte, wuerde Infrarot in der Fachliteratur als Ausdruck nicht verwendet; eine haeufige Verwendung ist trotz einer ungenauen Definition aber dennoch der Fall. Das gilt auch fuer zahlreiche andere Ausdruecke, deren Definitionen nicht voellig exakt sind (z.B. optische Dicke: http://en.wikipedia.org/wiki/Talk:open_mouth:ptical_depth:Clar… of definition).
Zudem kann man für Mikroskopie
u.ä. Zwecke Kaltlichtbeleuchtungen kaufen, die auch wieder was
ganz anderes sind: normale Lampen mit einem Filter, das
Infrarot zurückhält.
Dem überall benutzten Begriff Kaltlicht ist nur gemeinsam,
dass es sich um sichtbares Licht handelt (das war’s eigentlich
auch schon) ohne Wärmestrahlung. Da damit ausser dem Fehlen
eines nur ungenau bestimmten Spektralbereichs garnichts über
das Licht ausgesagt wird, gibt es keine genaue Definition. Das
Licht muss auch keineswegs weiss sein, siehe Kaltlicht per
Bioluminiszenz.
Dann benutzen wir die Definition „Licht mit unterdruecktem oder ganz fehlendem IR-Anteil“. Ungenaue Definitionen sind besser als gar keine, nicht wahr? ^^
Das ändert aber sowieso alles nichts an der Tatsache, dass
Licht in einem geschlossenen Raum in Wärme umgewandelt wird.
Selbst wenn man ihn verspiegelt.
Das hoert sich ja beinahe so an, als haette ich etwas anderes behauptet
Gruesse, Wizzy