# Wärmetauscher-ε-NTU-Rechner (Wirksamkeits-NTU-Methode) Berechnet den Wärmetauscher nach der ε-NTU-Methode: C*=C_min/C_max (0–1), NTU=U·A/C_min, q_max=C_min·(T_h,in-T_c,in), ε=q_actual/q_max. Vier Bauarten: Gleichstrom ε=[1-exp(-NTU(1+C*))]/(1+C*); Gegenstrom ε=[1-exp(-NTU(1-C*))]/[1-C*·exp(-NTU(1-C*))], bei C*=1 wird NTU/(1+NTU) verwendet; Rohrbündel 1-2 ε=2/[1+C*+√(1+C*²)·(1+exp(-NTU√(1+C*²)))/(1-exp(-NTU√(1+C*²)))]; Kreuzstrom (beide ungemischt) ε=1-exp{(NTU^0,22/C*)·[exp(-C*·NTU^0,78)-1]}. Bei C*=0 (Phasenwechsel, Kessel/Kondensator) gilt ε=1-exp(-NTU). Optional ergeben T_h,in und T_c,in den Wärmestrom q=ε·q_max und die Austrittstemperaturen. Temperaturen werden nur als Differenzen verwendet: Δ°C=ΔK, °F-Differenz×5/9=ΔK. > Kanonische Seite: https://elysiatools.com/de/tools/heat-exchanger-ntu - **Kategorie:** Math & Numbers - **Schlagwörter:** NTU, Wirksamkeit, ε-NTU, Wärmetauscher, Gleichstrom, Gegenstrom, Rohrbündel, Kreuzstrom, C*, Wärmekapazitätsstrom, thermische Auslegung ## Überblick Der Wärmetauscher-ε-NTU-Rechner bestimmt die thermische Wirksamkeit ε und die NTU-Zahl aus Wärmekapazitätsströmen, Wärmedurchgangskoeffizient und Übertragungsfläche. Unterstützt werden Gleichstrom, Gegenstrom, Rohrbündel 1-2 und ungemischter Kreuzstrom; mit optionalen Eintrittstemperaturen berechnet das Tool zusätzlich Wärmestrom und Austrittstemperaturen. ## Eingaben - **Bauart des Wärmetauschers** (select): Exchanger arrangement: Parallel Flow, Counter Flow, Shell-and-Tube (1 shell pass / 2 tube passes), or Crossflow (single pass, both fluids unmixed). - **Wärmekapazitätsstrom C_h (heiß)** (number): Hot-side heat-capacity rate C_h = ṁ_h·c_p,h in W/K. - **Wärmekapazitätsstrom C_c (kalt)** (number): Cold-side heat-capacity rate C_c = ṁ_c·c_p,c in W/K. - **Wärmedurchgangskoeffizient U** (number): Overall heat transfer coefficient U in W/(m²·K). - **Wärmeübertragungsfläche A** (number): Heat transfer area A in m². - **Heißer Einlass T_h,in (optional)** (number): Hot-side inlet temperature T_h,in, in the selected Temperature Unit. Optional; when supplied together with T_c,in the actual heat-transfer rate and both outlet temperatures are returned. - **Kalter Einlass T_c,in (optional)** (number): Cold-side inlet temperature T_c,in, in the selected Temperature Unit. Optional; when supplied together with T_h,in the actual heat-transfer rate and both outlet temperatures are returned. - **Temperatureinheit** (select): Unit of the inlet temperatures. Only differences matter: Δ°C = ΔK and Δ°F ×5/9 = ΔK. - **Dezimalstellen** (number) ## Wann verwenden - Wenn die Wirksamkeit eines Wärmetauschers ohne bekannte Austrittstemperaturen bestimmt werden soll. - Wenn verschiedene Wärmetauscher-Bauarten anhand von C*, NTU und ε verglichen werden sollen. - Wenn aus den Eintrittstemperaturen zusätzlich Wärmestrom und Austrittstemperaturen berechnet werden sollen. ## Funktionsweise - Gib die Wärmekapazitätsströme C_h und C_c in W/K sowie U in W/(m²·K) und die Fläche A in m² ein. - Das Tool bestimmt C_min, C_max, C*=C_min/C_max und NTU=U·A/C_min. - Abhängig von der gewählten Bauart wird die passende ε-NTU-Beziehung für die Wirksamkeit ε angewendet. - Werden beide Eintrittstemperaturen angegeben, berechnet das Tool q_max, den tatsächlichen Wärmestrom q und beide Austrittstemperaturen. ## Anwendungsfälle - Thermische Vorbemessung von Wärmetauschern mit bekannten Wärmekapazitätsströmen. - Vergleich von Gleichstrom-, Gegenstrom-, Rohrbündel- und Kreuzstrom-Anordnungen. - Berechnung von Wärmestrom und Austrittstemperaturen für Heiz- und Kühlaufgaben. ## Häufig gestellte Fragen ### Welche Eingaben sind erforderlich? Erforderlich sind C_h, C_c, U und A. Die Bauart und Temperatureinheit sind auswählbar. ### Welche Wärmetauscher-Bauarten werden unterstützt? Gleichstrom, Gegenstrom, Rohrbündel 1-2 sowie Kreuzstrom mit beidseitig ungemischten Fluiden. ### Müssen Eintrittstemperaturen eingegeben werden? Nein. Sie sind optional. Ohne beide Eintrittstemperaturen werden ε und die NTU-Kenngrößen berechnet. ### Welche Temperatureinheiten sind möglich? Kelvin, Celsius und Fahrenheit. Verwendet werden nur Temperaturdifferenzen: Δ°C=ΔK und Δ°F×5/9=ΔK. ### Was gilt bei C*=0? Bei C*=0, etwa bei einem Phasenwechsel auf einer Seite, gilt für die Wirksamkeit ε=1-exp(-NTU). ## Ähnliche Tools - [Betragsrechner](https://elysiatools.com/de/tools/absolute-value-calculator): Berechnet den Betrag positiver, negativer oder dezimaler Zahlen und erklaert ihren Abstand zu null - [Luftwechselraten-Rechner ACH (n = Q/V)](https://elysiatools.com/de/tools/air-changes-per-hour): Berechnet die Luftwechselrate n=Q/V (1/h) aus Außenluft-Volumenstrom Q und Raumvolumen V. Drei Modi: n (Q,V), Volumenstrom (n,V) oder Volumen (n,Q). Volumenstrom in m³/s/m³/h/CFM, Volumen in m³/ft³/L. Liefert die Zeit zum Erreichen des Lüftungsziels (Restanteil, Standard 1%) nach dem ideal durchmischten Modell: t=−ln(ε)/n. - [Wälzlager-Lebensdauer-L10-Rechner](https://elysiatools.com/de/tools/bearing-life-l10): Berechnet die nominelle Lebensdauer L10 = (C/P)^p eines Wälzlagers. Kugel p=3, Rolle p=10/3. Mit Drehzahl als L10h in Stunden. - [Schraubenmoment-Vorspannkraft-Rechner](https://elysiatools.com/de/tools/bolt-torque-clamp-force): Rechnet zwischen Anzugsdrehmoment und axialer Vorspannkraft einer Schraube um. T = K·F·d, K ist der Muttenfaktor (≈0.20 trockener Stahl). Moment aus Kraft oder Kraft aus Moment. - [Kabel-Stromtragfähigkeitsrechner](https://elysiatools.com/de/tools/cable-ampacity-calculator): Schätzt die Stromtragfähigkeit von Kupferkabeln nach IEC 60364-5-52 (vereinfacht). Kombiniert Querschnitt, Isolierung (PVC 70°C / XLPE 90°C), Verlegeart und Umgebungstemperatur zum korrigierten Stromtragwert. Basis: Rohr frei in Luft. - [Kondensator-Blindleistungsrechner (Q_c = 2πfCU²)](https://elysiatools.com/de/tools/capacitor-reactive-power): Blindleistung eines bekannten Kondensators: Q_c = 2πfCU². Einphasig, dreiphasig Y oder Δ. Liefert auch Xc und Ic. Ergänzt power-factor-correction (Auslegung auf Soll-cosφ). - [Kettengetriebe-Rechner](https://elysiatools.com/de/tools/chain-sprocket-ratio): Berechnet das Verhältnis, die Abtriebsdrehzahl und die lineare Kettengeschwindigkeit. i = z₂/z₁ = n₁/n₂, v = z₁·p·n₁/60000. Teilung eingeben für die Kettengeschwindigkeit. - [Betonfestigkeitsklassen-Konverter](https://elysiatools.com/de/tools/concrete-strength-grade-converter): Bidirektionale Umrechnung zwischen Klasse C, Würfeldruckfestigkeit fcu, Zylinder fck,cyl, Prisma fck,prism und Rechenwert fc. fck,cyl = 0,8·fcu; fck,prism = 0,88·0,76·fcu; fc = fck,prism/1,4. Jede Eingabe liefert alle anderen. ## Beispiele - [Web Python Bildverarbeitung Beispiele](https://elysiatools.com/de/samples/web-image-processing-python): Web Python Bildverarbeitungsbeispiele mit PIL/Pillow einschließlich Lesen, Speichern, Skalieren und Formatkonvertierung - [Android Java Bildverarbeitungsbeispiele](https://elysiatools.com/de/samples/android-image-processing-java): Android Java Bildverarbeitungsbeispiele einschließlich Lesen/Schreiben, Skalierung und Formatkonvertierung - [Android Kotlin Bildverarbeitungsbeispiele](https://elysiatools.com/de/samples/android-image-processing-kotlin): Android Kotlin Bildverarbeitungsbeispiele einschließlich Lesen/Schreiben, Skalierung und Formatkonvertierung - [Web Rust Bildverarbeitungsbeispiele](https://elysiatools.com/de/samples/web-image-processing-rust): Web Rust Bildverarbeitungsbeispiele einschließlich Lesen/Schreiben, Skalierung und Formatkonvertierung ## Verwandte Inhalte - [HVAC-Pruefung fuer Last, Luftmenge, Kaelte und thermischen Komfort](https://elysiatools.com/de/hubs/hvac-load-airflow-refrigeration-comfort): Schaetzen Sie HVAC-Lasten, Luftmengen, psychrometrische Zustaende, kaeltetechnische Bedingungen, Waermeuebertragung und Komfort fuer eine technische Pruefung ab.