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Update:  17.08.2016


Formelsammlung und Berechnungsprogramme
für Anlagenbau
Anlagenbau
Wärmeübergangskoeffizienten Gase
Wärmeübergangskoeffizienten - Gase - Luft -
Gase   Wärme­übergangs­koeffizient
α (W/(m²*K))
Gase und Dämpfe [4] freie Strömung 5...25
Gase und Dämpfe [4] erzwungene Strömung 12...120
Gase, Luft [5] ruhend 2...10
Gase, Luft [5] strömend 2 + 12 * v0,5
Gase erzwungene Strömung 10...250 - Mittelw. 50
Luft an der Wand   Wärme­übergangs­koeffizient
α (W/(m²*K))
Luft senkrecht zur Metallwand [6] ruhend 3,5...35
Luft senkrecht zur Metallwand [6] mäßig bewegt 23...70
Luft senkrecht zur Metallwand [6] kräftig bewegt 58...290
Luft längs zu ebener Wand [6] polierte Oberfläche v < 5 m/s 5,6 + 4 * v
Luft längs zu ebener Wand [6] polierte Oberfläche v > 5 m/s 7,12 * v0,78
Luft längs zu ebener Wand [6] Stahlwand v < 5 m/s 5,8 + 4 * v
Luft längs zu ebener Wand [6] Stahlwand v > 5 m/s 7,14 * v0,78
Luft längs zu ebener Wand [7] Mauerwerk v < 5 m/s 6,2 + 4,2 * v
Luft längs zu ebener Wand [7] Mauerwerk v > 5 m/s 7,52 * v0,78
Luft senkrecht zur Wand im Gebäude laminare freie Konvektion 1,32 * (ΔT / H)0,25
Luft senkrecht zur Wand im Gebäude turbulente freie Konvektion 1,74 * ΔT0,33
Luft senkrecht zur Wand außerhalb des Gebäudes laminarer Luftstrom 3,96 * (v / L)0,5
wenn v * L < 8 m²/s
Luft senkrecht zur Wand außerhalb des Gebäudes turbulenter Luftstrom 5,76 * ( v4 / L)0,2
wenn v * L > 8 m²/s
Luft längs zur Wand inner- u. außerhalb von Gebäuden [1] laminare Luftströmung 3,9 * (v / L)0,5
wenn v * L < 8 m²/s
Luft längs zur Wand inner- u. außerhalb von Gebäuden [1] turbulente Luftströmung 11 / L + 5,8 * [(L * v - 8) / (L * v)] * (v4 / L)0,2
wenn v * L > 8 m²/s
Luft Innenseite Wand [7] ruhende Luft 8,1
Luft Außenseite Wand [7] ruhende Luft 23
Luft Außenseite Wand [7] bei Sturm 116
Luft Innenseite Fenster [7] ruhende Luft 8,1
Luft Außenseite Fenster [7] ruhende Luft 12
Luft Fußböden und Decken
von oben nach unten [7]
ruhende Luft 8,1
Luft Fußböden und Decken
von unten nach oben [7]
ruhende Luft 5,8
Luft an Rohren   Wärme­übergangs­koeffizient
α (W/(m²*K))
Luft an Rohr mit Aluminiumverkleidung ruhende Luft 4...5 - Richtwert
Luft an Rohr mit verzinktem Blech ruhende Luft 6...7 - Richtwert
Luft an Rohr mit stark oxidiertem Blech ruhende Luft 8...10 - Richtwert
Luft an vertikalem Rohr im Gebäude [2] laminare freie Konvektion 1,32 * ( ΔT / L )0,25
Luft an vertikalem Rohr im Gebäude [1] [2] turbulente freie Konvektion 1,74 * ΔT0,333
Luft an horizontalem Rohr im Gebäude [1] laminarer Luftstrom
1,22 * ( ΔT / D )0,25
wenn D 3 * Δt ≤ 1 m³*K
Luft an horizontalem Rohr im Gebäude [1] turbulenter Luftstrom 1,21 * ΔT 0,333
wenn D3* ΔT > 1 m³*K
Luft an horizontal u. vertikalem Rohr außerhalb von Gebäuden [1] [2] laminarer Luftstrom (0,0081 / D ) + 3,14 * ( v / D )0,5
wenn D * v ≤ 0,00855 m²/s
Luft an quer angeströmten Rohr [1] laminarer Luftstrom (0,0081 / D ) + 3,14 * ( v / D )0,5
wenn D * v ≤ 0,00855 m²/s
Luft an quer angeströmten Rohr [1] turbulenter Luftstrom 2 * v + 3 * ( v / D )0,5
wenn D * v > 0,00855 m²/s
Luft an horizontal u. vertikalem Rohr außerhalb von Gebäuden [2] turbulenter Luftstrom 8,9 * ( v0,9 / D0,1)
wenn D * v > 0,00855 m²/s
Luft an der Erdoberfläche   Wärme­übergangs­koeffizient
α (W/(m²*K))
Luft an der Erdoberfläche [3] v <= 5 m/s 1,8 + 4,1*v
Luft an der Erdoberfläche [3] v > 5 m/s 7,3 * v0,73

v = Geschwindigkeit (m/s)
ΔT = Temperaturdifferenz der Oberfläche zur Umgebung (K)
H = Wandhöhe (m)
L = Wandlänge in m - Rohrlänge (m)
D = Rohraußendurchmesser (m)

Literatur:
[1] VDI 2055
[2] EN ISO 12241
[3] http://www.archiv.solarbau.de/monitor/doku/proj02/dokuproj/diplomarbeit-beisel.pdf
[4] Cerbe/Hoffmann: Einführung in die Wärmelehere
[5] Herr: Wärmelehre
[6] Kuchling: Taschenbuch der Physik
[7] Hahne: Technische Thermodynamik

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Wärmeübergangskoeffizienten - Luftschichten [1]

  Wärme­übergangs­koeffizient
α (W/(m²*K))
  Richtung des Wärmestroms
Luft­schicht­dicke (mm) Aufwärts Horizontal Abwärts
Ruhende Luftschicht
0 0,0 0,0 0,0
5 9,1 9,1 9,1
10 6,7 6,7 6,7
25 6,3 5,6 5,3
50 6,3 5,6 4,8
100 6,3 5,6 4,5
300 6,3 5,6 4,3
Schwach belüftete Luftschicht
0 0,0 0,0 0,0
5 16,6 16,6 16,6
10 12,5 12,5 12,5
25 12,5 12,5 12,5
50 12,5 12,5 12,5
100 12,5 12,5 12,5
300 12,5 12,5 12,5

Wärmeübergangskoeffizient bei Luftschichten in Außenbauteilen mit ruhender Luftschicht z. B. zweischaliges Mauerwerk ohne Öffnungen.

Wärmeübergangskoeffizient bei Luftschichten in Außenbauteilen mit schwach belüfteter Luftschicht.
Schwach belüftet ist eine Luftschicht, wenn die den Luftaustausch ermöglichenden, an den gegenüberliegenden Seiten angeordnete Öffnung, auf folgenden Wert begrenzt sind:
- Vertikale Luftschicht: 1500 mm²/m bezogen auf die horizontale Kantenlänge des Bauteils
- Horizontale Luftschicht: 1500 mm²/m² bezogen auf die Oberfläche des Bauteils

[1] DIN EN ISO 6946

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Wärmeübergangskoeffizienten Wasser zu Luft

Diese Werte sind nur Näherungswerte bzw. die bisher einzigen Werte die ich in der Literatur gefunden habe.

  Wärme­übergangs­koeffizient
α (W/(m²*K))
Wasser - Luft Windstille 7
Wasser - Luft mittlerer Wind 25