Wärmeübertragungs-Umrechner
Rechnen Sie eine Wärmeübertragungsrate zwischen Watt, Kilowatt, Megawatt, Kalorien pro Sekunde und BTU-basierten Einheiten um. Geben Sie eine Rate ein und wählen Sie dann die Ausgangseinheit und die Zieleinheit.
Wärmeübertragung zwischen Einheiten umrechnen
Formel für Wärmeübertragung
Wobei gilt:
- \(\dot Q_{\mathrm{from}}\) — die eingegebene Wärmeübertragungsrate in der gewählten Ausgangseinheit
- \(\dot Q_{\mathrm{to}}\) — die umgerechnete Wärmeübertragungsrate in der gewählten Zieleinheit
- \(f_{\mathrm{from}}\) und \(f_{\mathrm{to}}\) — die Anzahl der Watt pro Einheit für die gewählten Einheiten
Der Umrechner bringt die eingegebene Rate zunächst in Watt und teilt sie dann durch den Watt-pro-Einheit-Faktor der Zieleinheit. Da es sich um Raten des Energietransfers handelt, entsprechen ihre Umrechnungsfaktoren denen, die auch für Leistung verwendet werden.
Wärmeübertragung – Rechenbeispiel
Beispiel: Der Standardwert von 500 Watt soll in Kilowatt umgerechnet werden. Ein Kilowatt entspricht 1.000 Watt.
\[500\ \mathrm{W}\times\frac{1\ \mathrm{W/W}}{1{,}000\ \mathrm{W/kW}}=0.5\ \mathrm{kW}\]
Ergebnis: 500 W = 0,5 kW.
So benutzen Sie den Rechner
- Geben Sie unter Wärmeübertragungsrate eine nicht negative Zahl ein. Die Zahl wird in der Einheit interpretiert, die Sie als Nächstes wählen; Sie müssen keine Einheit in das Feld eingeben.
- Wählen Sie unter Ausgangseinheit die Einheit Ihres eingegebenen Wertes. Wählen Sie zum Beispiel Watt (W), wenn Ihr Wert in Watt angegeben ist.
- Wählen Sie unter Zieleinheit die gewünschte Einheit. Wählen Sie zum Beispiel Kilowatt (kW), um die Rate in Kilowatt auszudrücken.
- Lesen Sie Umgerechnete Wärmeübertragung ab. Das Ergebnis enthält die Zieleinheit und wird mit maximal acht Nachkommastellen angezeigt.
Beide Menüs bieten W, kW, MW, cal/s, kcal/s, BTU/s, BTU/min und BTU/h. Sie können in beide Richtungen umrechnen, z. B. von W nach BTU/h oder von BTU/h nach W. Wenn Sie in beiden Menüs dieselbe Einheit wählen, bleibt der Wert unverändert.
Was eine Wärmeübertragungsrate bedeutet
Eine Wärmeübertragungsrate gibt an, wie viel thermische Energie pro Zeiteinheit zwischen Systemen übertragen wird. Sie wird üblicherweise als \(\dot Q\) geschrieben. Ein Watt ist ein Joule pro Sekunde; eine Wärmeübertragungsrate von 500 W bedeutet also, dass Energie mit 500 Joule pro Sekunde übertragen wird. Der Umrechner ändert lediglich die Einheit, in der die Rate ausgedrückt wird; er ändert nicht die physikalische Menge der übertragenen Wärme.
Wärmeübertragungsraten treten in Heiz- und Kühl specifications, in Berechnungen von Wärmetauschern sowie bei der Abschätzung von Wärmeverlusten durch Wände oder Anlagen auf. Sie sind von der gesamten Wärmeenergie zu unterscheiden: Eine Rate in W oder BTU/h sagt nichts über die insgesamt übertragene Energie aus, sofern die Dauer nicht bekannt ist. Bei konstanter Rate ergibt die Multiplikation der Rate mit der Zeit die übertragene Energie in passenden Einheiten — beispielsweise ergeben Watt multipliziert mit Sekunden Joule.
Eine größere umgerechnete Zahl bedeutet nicht unbedingt mehr Wärmeübertragung. Der Zahlenwert ändert sich mit der Größe der Einheit: 1 kW und 1.000 W beschreiben dieselbe Rate. Beim Vergleichen von Geräten oder Berechnungen sollten Sie zunächst alle Raten in eine gemeinsame Einheit umrechnen. Wenn Sie eine Rate auf die Fläche beziehen möchten, durch die sie hindurchgeht, verwenden Sie einen Umrechner für Wärmestromdichte; die Wärmestromdichte ist eine Rate pro Flächeneinheit, keine weitere Einheit der gesamten Wärmeübertragungsrate.
Umrechnungsfaktoren und praktische Grenzen
Der Rechner verwendet Watt als Zwischeneinheit. Die folgende Tabelle zeigt die genauen Faktoren, die der Rechner verwendet, ausgedrückt als Watt pro aufgeführter Einheit. Diese Faktoren liegen jeder verfügbaren Umrechnung zugrunde, auch Umrechnungen zwischen zwei Nicht-Watt-Einheiten.
| Einheit | Watt pro Einheit |
|---|---|
| W | 1 |
| kW | 1.000 |
| MW | 1.000.000 |
| cal/s | 4,184 |
| kcal/s | 4.184 |
| BTU/s | 1.055,06 |
| BTU/min | 17,5843 |
| BTU/h | 0,29307107 |
Die Kalorienfaktoren beruhen auf 1 Kalorie = 4,184 Joule. BTU-Umrechnungen hängen geringfügig von der BTU-Definition und der Referenzkonvention ab; die Tabelle gibt die ungefähren Faktoren an, die dieser Rechner verwendet. Die BTU-Faktoren werden unabhängig voneinander gerundet, sodass ein Ergebnis leicht von dem abweichen kann, das durch Umrechnen zwischen BTU-Zeiteinheiten allein über die Zeit erhalten wird. Auch die Anzeige-Rundung kann kleine Werte ungleich null verbergen; für hochpräzise Arbeiten sollten Sie in Ihrer Ausgangsrechnung mehr Stellen beibehalten.
Die Eingabe akzeptiert Null und positive Raten, aber keine negativen Werte. Sie kann daher eine Richtung nicht durch ein Vorzeichen ausdrücken: Geben Sie die Richtung des Wärmeflusses, wenn es darauf ankommt, separat an. Dies ist ein Einheiten-Umrechner, kein Wärmeübertragungsmodell. Er kann eine Rate nicht aus Temperaturdifferenz, Fläche oder Materialeigenschaften bestimmen. Für solche Berechnungen benötigen Sie je nach Situation möglicherweise auch Wärmeleitfähigkeit oder spezifische Wärmekapazität.
Häufig gestellte Fragen
Wie rechne ich BTU/h von Hand in kW um?
Multiplizieren Sie den BTU/h-Wert mit 0,29307107, um Watt zu erhalten, und teilen Sie dann durch 1.000, um Kilowatt zu erhalten. Beispiel: \(12{,}000\ \mathrm{BTU/h}\times 0{,}29307107\div 1{,}000\approx 3{,}51685\ \mathrm{kW}\). Dies verwendet die BTU-Konvention dieses Umrechners; eine andere Referenz kann ein geringfügig anderes Ergebnis liefern.
Was ist eine normale oder gute Wärmeübertragungsrate?
Es gibt keine allgemein gute Wärmeübertragungsrate. Der passende Wert hängt davon ab, was Sie heizen oder kühlen, von der Größe, der Temperaturdifferenz und dem gewünschten Ergebnis. Eine Rate, die für einen kleinen Raum ausreicht, kann für ein Gebäude unzureichend sein. Vergleichen Sie Raten erst, nachdem Sie sie in dieselbe Einheit gebracht und die Bedingungen berücksichtigt haben, die sie beschreiben.
Wie viele BTU/h entsprechen 1 kW?
Mit dem Faktor dieses Umrechners entspricht 1 kW etwa 3.412,14 BTU/h. Um BTU/h aus kW abzuschätzen, multiplizieren Sie den kW-Wert mit 3.412,14; für die umgekehrte Richtung teilen Sie durch diese Zahl. Veröffentlichte Angaben können leicht abweichen, da sich BTU-Definitionen und gerundete Umrechnungsfaktoren unterscheiden.
Ist kcal/s dasselbe wie Nahrungskalorien pro Sekunde?
Ja, wenn mit „Kalorie“ die Nahrungskalorie gemeint ist: Eine Nahrungskalorie, geschrieben Cal (kcal), entspricht einer Kilokalorie, geschrieben kcal. Eine kleingeschriebene Kalorie, cal, entspricht einem Tausendstel einer kcal. Die Groß- und Kleinschreibung ist wichtig; prüfen Sie daher vor der Umrechnung, ob eine Quelle cal/s oder kcal/s meint.
Bedeutet eine Kühlleistung von 12.000 BTU/h, dass das Gerät 3,52 kW Strom verbraucht?
Nein. Etwa 3,52 kW ist die in Kilowatt ausgedrückte Kühlrate des Geräts, nicht zwangsläufig seine elektrische Eingangsleistung. Eine Wärmepumpe oder Klimaanlage kann mehr Wärme bewegen, als sie an elektrischer Energie verbraucht. Um den Stromverbrauch abzuschätzen, ziehen Sie die angegebene Eingangsleistung oder eine geeignete Effizienzkennzahl wie die COP heran.
Wie kann ich die Wärmeübertragungsrate aus Fluidstrom und Temperaturänderung abschätzen?
Für ein Fluid mit bekanntem Massenstrom und bekannter spezifischer Wärmekapazität verwenden Sie \(\dot Q=\dot m c_p\Delta T\). Wenn der Massenstrom in kg/s, die spezifische Wärmekapazität in J/(kg·K) und die Temperaturänderung in K angegeben ist, ist das Ergebnis in Watt. Dies ist eine Schätzung, wenn sich die Eigenschaften stark ändern oder Wärme anderweitig verloren geht; bei Phasenwechseln ist zudem eine andere Behandlung erforderlich.
Kann ich BTU/h direkt in BTU oder kWh umrechnen?
Nicht ohne eine Dauer: BTU/h ist eine Rate, während BTU und kWh Energiemengen sind. Bleibt die Rate konstant, multiplizieren Sie sie mit der verstrichenen Zeit. Beispiel: 12.000 BTU/h über zwei Stunden hinweg übertragen 24.000 BTU oder etwa 7,03 kWh. Ändert sich die Rate, berechnen Sie die Energie für jedes Intervall oder integrieren Sie die Rate über die Zeit.