Elektromeister Elektriker Forum - Fachwissen teilen und lernen

Du hast den Auftrag erhalten, die elektrische Warmwasserbereitung für eine Kleinwohnung zu planen. Der Kunde wünscht einen Warmwasserspeicher, der in der Lage ist, 80 Liter Wasser von einer Ausgangstemperatur von 12 °C auf eine Solltemperatur von 55 °C zu erwärmen. Diese Erwärmung soll maximal innerhalb von 60 Minuten erfolgen. Der Warmwasserspeicher wird an das einphasige 230-V-Wechselstromnetz angeschlossen. Der Wirkungsgrad der Heizelemente wird mit 98 Prozent angenommen.

Berechne folgende Werte, um die korrekte Dimensionierung und den elektrischen Bedarf zu ermitteln:
1. Die benötigte thermische Energie in Kilojoule und Kilowattstunden, um das Wasser zu erwärmen.
2. Die hierfür erforderliche elektrische Leistung der Heizelemente in Kilowatt, unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades.
3. Den maximalen Strom, der von dem Heizelement bei Nennspannung gezogen wird.
4. Den rechnerischen Widerstand des Heizelements bei Betriebstemperatur.

Verwende für die Berechnungen die spezifische Wärmekapazität von Wasser mit 4,19 Kilojoule pro Kilogramm und Kelvin und die Dichte von Wasser mit 1 Kilogramm pro Liter.

Viel Spaß und Erfolg beim Lösen der Aufgabe.

Lösung mit Rechenweg und LaTeX-Formeln:

Hier meine Lösung: