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.

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Heizlast-Schätzung (Hülle + Infiltration)

Schätzt die Heizlast nach einem vereinfachten stationären Verfahren: Transmissionsverlust über die Hülle Q_trans=Σ(A_i·U_i·ΔT) (eine Zeile „Fläche,U“), Kaltlufteinfiltration Q_inf=0,018·ACH·V·ΔT. Gesamtlast=Q_trans+Q_inf, optional mit Sicherheitsfaktor (Standard 1,0). ΔT=innen-außen (>0). Temperatur in °C/K/°F (nur Differenzen), Fläche in m²/ft².

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Zylindrische Radial-Wärmeleitung (Q=2πkL·ΔT/ln(r₂/r₁))

Berechnet die stationäre radiale Wärmeleitung durch eine einschichtige zylindrische Wand nach dem Fourierschen Gesetz in Zylinderkoordinaten: radialer Wärmestrom Q=2π·k·L·ΔT/ln(r₂/r₁) (W), Wärmestromdichte an der Innenfläche q_inner=Q/(2π·r₁·L) (W/m²), Dichte an der Außenfläche q_outer=Q/(2π·r₂·L) (W/m²) und zylindrischer Wärmewiderstand R=ln(r₂/r₁)/(2π·k·L) (K/W). k ist die Wärmeleitfähigkeit (W/(m·K)); L die Zylinderlänge; r₁ der Innenradius, r₂ der Außenradius (r₂>r₁>0); ΔT die Temperaturdifferenz (K; °C-Differenz = K-Differenz, °F-Differenz ×5/9). ΔT darf negativ sein (entgegengesetzter Strom), aber k, L, r₁ und r₂ müssen positiv sein. Länge und Radius in m/cm/mm.

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Wärmeleitungs-Rechner (Fouriersches Gesetz, q=kΔT/d)

Berechnet die eindimensionale stationäre Wärmeleitung durch eine ebene Platte nach dem Fourierschen Gesetz: Wärmestromdichte q=k·ΔT/d (W/m²), Wärmestrom Q=k·A·ΔT/d (W) und Wärmewiderstand R=d/(k·A) (K/W). k ist die Wärmeleitfähigkeit (W/(m·K)); ΔT die Temperaturdifferenz (K; °C-Differenz = K-Differenz, °F-Differenz ×5/9); d die Dicke; A die Fläche. ΔT darf negativ sein (entgegengesetzter Strom), aber k, d und A müssen positiv sein. Dicke in m/cm/mm, Fläche in m²/cm².

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Konvektions-Wärmerechner (Newtonsches Gesetz, q=hΔT)

Berechnet die Konvektionswärmeübertragung nach dem Newtonschen Gesetz: Wärmestromdichte q=h·ΔT (W/m²), Wärmestrom Q=h·A·ΔT (W) und konvektiver Wärmewiderstand R_conv=1/(h·A) (K/W). h ist der Wärmeübergangskoeffizient (W/(m²·K)); ΔT die Temperaturdifferenz zwischen Oberfläche und Fluid (K; °C-Differenz = K-Differenz, °F-Differenz ×5/9); A die Übertragungsfläche. ΔT darf negativ sein (entgegengesetzter Strom), aber h und A müssen positiv sein. Fläche in m²/cm².

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Wärmetauscher-LMTD-Rechner (logarithmische mittlere Temperaturdifferenz)

Berechnet die LMTD (logarithmische mittlere Temperaturdifferenz) eines Wärmetauschers: Gleichstrom ΔT₁=T_h,in-T_c,in, ΔT₂=T_h,out-T_c,out; Gegenstrom ΔT₁=T_h,in-T_c,out, ΔT₂=T_h,out-T_c,in. LMTD=(ΔT₁-ΔT₂)/ln(ΔT₁/ΔT₂); bei ΔT₁=ΔT₂ wird ΔT₁ verwendet; ist ein ΔT ≤ 0, liegt ein Temperaturüberkreuzung vor (physikalisch unmöglich) und es wird ein Fehler ausgegeben. Optional liefern der Wärmedurchgangskoeffizient U (W/(m²·K)) und die Fläche A (m²) den Wärmestrom Q=U·A·LMTD (W). Temperaturen werden nur als Differenzen verwendet: Δ°C=ΔK, °F-Differenz×5/9=ΔK; die LMTD wird in K angegeben.

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Wärmestrahlungs-Rechner (Stefan-Boltzmann-Gesetz, Q=εσA·T⁴)

Berechnet die Wärmestrahlung eines schwarzen/grauen Körpers nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz: spezifische Ausstrahlung des Schwarzkörpers E_b=σ·T⁴ (W/m²), gesamte abgestrahlte Leistung Q_rad=ε·σ·A·T⁴ (W); mit optionaler Umgebungstemperatur T₀ wird zusätzlich die Nettostrahlung Q_net=ε·σ·A·(T⁴-T₀⁴) (W) berechnet. σ=5,670374419e-8 W/(m²·K⁴); ε ist der Emissionsgrad (0<ε≤1, Schwarzkörper ε=1); T ist die absolute Temperatur (K), °C und °F werden vorher in K umgerechnet (absolute Temperatur, keine Differenz); A ist die strahlende Fläche. Fläche in m²/cm².

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RLC-Resonanzfrequenzrechner (f = 1/(2π√(LC)))

Berechnet die LC-Resonanzfrequenz (RLC Reihe oder Parallel): f₀=1/(2π√(LC)). f₀ ist bei Reihen- und Parallelschaltung identisch; R beeinflusst nur Q und Bandbreite. L oder C können berechnet werden; ausgegeben werden die Kreisfrequenz ω₀ und der charakteristische Widerstand √(L/C). L in H/mH/µH, C in F/µF/nF/pF, f in Hz/kHz/MHz.

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Reynolds-Zahl-Rechner (Re=ρvD/μ, laminar/übergang/turbulent)

Berechnet die Reynolds-Zahl Re=ρ·v·D/μ (Modus dynamische Viskosität) oder Re=v·D/ν (Modus kinematische Viskosität, ν=μ/ρ) und klassifiziert das Regime: Re<2300 laminar, 2300≤Re<4000 Übergang, Re≥4000 turbulent. Durchmesser in m/cm/mm; das Ergebnis liefert auch ν=μ/ρ. Für Rohrströmungen und Strömungsmechanik.

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RLC-Admittanzrechner (Y = G + jB)

Berechnet die komplexe Admittanz von Reihen- oder Parallelschaltungen RLC: Y=1/Z=G+jB, G=R/|Z|², B=−X/|Z|². Liefert Wirkleitwert, Blindleitwert, Betrag und Phasenwinkel. Beliebige R/L/C-Teilmenge.

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RLC-Impedanz- und Phasenwinkelrechner

Berechnet komplexe Impedanz, Betrag und Phasenwinkel von Reihen- oder Parallelschaltungen RLC: X_L=2πfL, X_C=1/(2πfC), |Z|=√(R²+X²), φ=atan2(X,R). Beliebige R/L/C-Teilmenge und linearer Frequenz-Sweep.

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Überstromrelais-Einstellungsrechner (IEC 60255-151)

Ansprechzeit eines Überstromrelais nach IEC 60255-151: t = TMS·(k/((I/I_s)^α − 1)). Kurven SI/VI/EI/LTI und Abtastung der T-I-Kennlinie.