Vorstellung Heizkonzept Wasserheizung mit Pufferspeicher und Einbindung Motorkühlkreislauf

Hallo zusammen,

ich möchte Euch mein Heizkonzept vorstellen, dass ich verbauen möchte. Die Kabine steht auf einem Hilux single cab, hat 2,7 m Bodenlänge und einen Alkoven mit ca. 1,3 m Länge – je nachdem, wo man misst.

Ich möchte auf jeden Fall eine Wasserheizung. Als Wärmequelle plane ich eine Webasto TT Evo 5 RV. Zunächst hatte ich auch eine Eberspächer Hydronic S3 im Augen, weil die eine minimale Leistung von 1,3 kW ggü. der Webasto mit 1,8 kW hat. Die Eberspächer Heizung hat aber eine sehr kleine Hysterese beim Zu- und Abschalten, angeblich nur 5K. Somit ginge die ewig an und aus. Der techn. Kundendienst von Webasto sagte mir, die TT Evo schaltet erst bei Wassertemp. kleiner 50° C wieder zu, also ca. 30K Hysterese. Die TT Evo will ich in den Motorraum vom Hilux verbauen, dazu auch einen Plattenwärmetauscher um während der Fahrt Energie aus dem Kühlwasser zu ziehen. Dazu muss die Umwälzpumpe der Webasto manuell schaltbar sein, da sie den Heizkreis der Kabine auch ausgeschalteter Webasto umwälzen muss.

Die Durchtritte von Vor- und Rücklauf in die Kabine plane ich mit 1/2“ Schottverschraubungen.

Da ich nur einen geringe Wärmebedarf habe und die Webasto so selten wie möglich ein-/ausschalten soll, plane ich einen isolierte 10 l Pufferspeicher. Das soll ein modifizierter Nautic compact von Elgena werden. Den würde man mir dort so umbauen, dass er nur 2 1/2“-Anschlüsse hätte, also quasi ein durchströmter Tank ist. Nach dem Pufferspeicher folgt eine Reihenschaltung von 6 Alde Konvektoren mit insgesamt 1,9 kW Leistung für den Wohnbereich. Den Alkoven möchte ich auch beheizen. Da plane ich ganz vorne quer zur Fahrtrichtung einen weiteren 160 cm langen Konvektor. Den Alkoven will ich separat vom Wohnraum regeln können, damit mir der nachts nicht zu warm wird.

Warmes Wasser mache ich mit einem zweiten Plattenwärmetauscher als Durchlauferhitzer.

Unsicher bin ich mir bei folgenden Dingen:

1. Funktioniert mein Konzept überhaupt?
2. Ist eine separate Regelung vom Alkoven sinnvoll? Oder ist das technischer Overkill, da sich in so einer kleinen Kabine sowieso eine mittlere Temperatur einstellt?
3. Ich könnte die Temperatur über ein Thermostatventil aus der Haustechnik regeln. Da ich damit aber den kompletten Kreislauf lahmlegen würde, wenn das Thermostat zu macht, brauche ich ein Überströmventil. Wie stelle ich das ein, damit es rechtzeitig öffnet, aber nicht schon einen Bypass aufmacht, wenn geheizt werden soll?
4. Der Alkoven ist bei diesem Konzept auch immer durchströmen. Da ich kein Gefühl dafür habe, ob der dann nicht zu warm wird, bräuchte ich da eine Drossel und einen Bypass, da ich nur den einen Strang habe. Welches Drosselventil mit Bypass könnte ich dazu einsetzen?
5. Alternativ zum Thermostat, dem Überströmventil und der Drossel für den Alkoven könnte ich auch 2 elektrische 3-Wege-Ventile nehmen (Bild 2) und die nach Raumtemperatur schalten. Wäre dann digital ein/aus, erspart mir aber die Einstellerei von Version 1. Kann das funktionieren, oder regelt sich dann das 3-Wege-Ventil zu Tode?
6. Wieviel Leistung braucht der Wärmetauscher für das warme Wasser? Sollte ich danach im Warmwasser-Kreislauf noch ein Mischventil vorsehen?
7. Wie verhindere ich, dass das Wasser im Heizungskreislauf bei Speisung aus dem Kühlwasser zu heiß wird? Bei Bergfahrt mit Last wird mein Kühlwasser sicher heißer als 85° und früher oder später siedet dann der Heizungskreis. Hier fehlt mir noch die zündende Idee, wie ich dem vorbeuge.

So, ich hoffe ,ich habe Euch jetzt nicht erschlagen… Bin gespannt, was Ihr zu dem Konzept und meinen Überlegungen sagt. Vorab vielen Dank für die erhofften Anregungen!

Grüße

Lars

Gewicht ist ein Thema, und meine Lösung ist vermutlich schwerer, als eine Luftheizung und ein WW-Boiler. Wieviel das ist, habe ich nie überschlagen, aber 5 kg zusätzlich würde ich mir für diesen "Luxus" schon gönnen. Den Pufferspeicher könnte ich ggf. auch auf 6l reduzieren, da sind die 10l eher aus Bauchgefühl und "viel hilft viel" entstanden.

Der Installationsaufwand ist sicher höher als bei einer Luftheizung, aber dafür stelle ich mir die Wärmeabgabe der Wasserheizung auch deutlich angenehmer vor. Erlebt habe ich den Unterschied zur Luftheizung ehrlich gesagt noch nie. Unsere Kabine soll aber ohne Einschränkung wintertauglich werden und ich denke mir "mach es einmal und dann richtig". Aufwand sparen könnte ich ggf., wenn ich den Wärmetauscher zum Kühlwasser weglasse und die Heizung unter die Kabine statt in den Motorraum baue. Spart die Verlegung der Schläuche nach hinten (wofür ich sowieso noch keine Lösung habe), und dann müsste ich auch während der Fahrt mit Diesel heizen, denn ich möchte ein Auskühlen der Kabine an einem Fahrtag im Winter verhindern. Den Dieselverbrauch werde ich verkraften. Aber dann hätte ich die Heizung unter der Kabine, wo sie vom Geräusch störender sein könnte, als im Motorraum. Wie bei allem gibt es nicht DIE Lösung...

Zitat von Robur el conquistador

"Pufferspeicher" haben wir auch. 20 Liter WW für Dusche usw. Ist am Tag immer heiß über PV, während d. Fahrt wird er aus d. Bordnetz elektrisch beheizt. Den Aufwand mit Wärmetauscher würde ich nicht so machen, dir eher Elektroheizung empfehlen. Geht auch, wenn Motor kalt (zumal Diesel).

Der Pufferspeicher ist ja für die Heizung, nicht für das warme Wasser. Den werde ich auch brauchen, damit die Dieselheizung nicht ständig an und aus geht. Dieses Konzept haben ja auch andere "in Serie", z.B. die AquaHot 100D oder die Timberline von Ellwell. Und diesen Puffer elektrisch zu beheizen, macht für mich keinen Sinn, denn die Leistung, die ich im richtigen Winter zum Beheizen der Kabine brauche, bringe ich elektrisch ja nicht zusammen.

Zitat von bl550

Wir werden in unsere Kabine eine Autoterm Flow 5D mit einem Pundmann Boiler, der einen 12V und sehr wahrscheinlich einen 230V Heizstab integriert hat, Warmwasser und Heizungwärme erzeugen. Elgena hat, glaube ich, auch so einen Boiler. Geheizt wird unsere Kabine mit einem Konvektor mit Lüftern. Warmwasser wird soll auch elektrisch während der Fahrt erzeugt werden. Wenn kein Strom zur Verfügung steht über die Autoterm.

Hast Du Informationen zur Flow 5D, wie bzw. wann die ein-/ausschaltet, wenn die Wassertemperatur sinkt? Angeblich kann man die ja (lt. Tigerexped) diesbezüglich programmieren, zumindest wenn man das Komplettset von Tigerexped nimmt. Webasto wie auch Eerspächer haben nach meiner Kenntnis feste Werte.

Hoi Picco,

den Wärmebedarf hatte ich mit Deiner Excel-Tabelle mal berechnet. Knapp 2kW bei -20°C, um die 3 kW bei -30°C. Daher auch die Anzahl der Konvektoren. Das parallel besser als Reihe ist, leuchtet sofort ein. Aber der Installationsaufwand ist deutlich höher und Alde macht bei seinen Anwendungen auch die Reihenschaltung. In dem Fall wollte ich also nur die zweitbeste Lösung bauen... Eine Pumpenkennlinie habe ich (noch) nicht, da ich die noch gar nicht ausgewählt habe. Mir fehlt ehrlich gesagt aber auch jedes Gefühl, welche Kennwerte die Pumpe brauchen würde

Die Darstellung vom Pufferspeicher war nur symbolisch gedacht. Danke für den Hinweis bzgl. Entnahme- und Einspeisestelle. Werde ich berücksichtigen.

Würdest Du mir zur Lösung mit Thermostat und Überströmventil raten, oder funktioniert auch die Variante mit den 3-Wege-Ventilen? Die wäre mir nämlich fast die liebere!

Zitat von Picco

Hoi Lars

Zu den Dreiwegventilen kann ich nur was sagen wenn ich genau weiss welches es ist, es gibt Mischventile und Trennventile, es gibt dazu etliche Antriebsarten usw...

Hoi Picco,

so tief war ich noch gar nicht in die Thematik eingestiegen, dass ich verschiedene Typen verglichen habe. Und mir war auch nicht klar, dass es da überhaupt so viele Unterschiede gibt. Nach einer Google-Runde würde ich z.B. dieses Ventil für geeignet halten. Das ist ein elektrisch betätigter Kugelhahn, der nur Strom zieht, wenn er auch betätigt wird. Scheint mir besser als ein Magnetventil zu sein.

Zum warmen Wasser habe ich mir auch Gedanken gemacht. Meine "Kopiervorlage", die AquaHot 100D macht das warme Wasser auch mit einem Platten-WT. Die werben mit 3,5 l/min auf 38-40°C. Wenn ich gleiches erreichen will und abschätze, dass ich mein Wasser maximal 25K erwärmen muss, da der Tank in der Kabine ist und annähernd Raumtemperatur hat, dann würde das ca. 6 kW brauchen. Also habe ich schon mal den Wert, den der Platte-WT können muss. Mit meiner (geplanten) Webasto-Heizung kann ich aber max. 5 kW machen. Ist die Annahme falsch, dass temporär - man duscht ja nicht ewig - der 10 l Pufferspeicher das System stützt und die Rechnung aufgehen könnte und ich kurzfristig 6 kW durch den Wärmetauscher schicken kann?

Grüße
Lars

Zitat von Picco

Ja, wie oben schon geschrieben kannst Du die Leistung der Heizung zusammen mit der eingespeicherten Leistung des Speichers nutzen.
Bitte unterscheide zwischen Ventil und Kugelhahn, das ist nicht dasselbe und hat technisch sehr unterschiedliche Auswirkungen.

Pass beim Wärmetauscher auf, 6kW ist nicht gleich 6kW! Es kommt immer auf die Temperaturen, auf die Durchflussrichtung (Gegenstrom/Gleichstrom/Kreuzstrom) und auf die Durchflussmenge an!
Wenn im Amazon oder eBay 6kW angegeben ist dann kann das sein dass das im Gegenstrom bei 60 oder mehr Kelvin Temperaturdifferenz ist, was Dir nichts nützt. Oder Du kaufst einen im Gleichstrom, das nützt Dich auch nicht viel.

Ist nicht ganz so einfach wie es auf den ersten Blick scheint.

Hallo zusammen,

das von mir "3-Wege-Ventil" genannte Bauteil war evtl. zu allgemein. Ich meinte damit ein Steuerglied mit 3 Anschlüssen, von denen je nach Schaltstellung immer 2 einen Durchgang haben und der jeweils dritte zu ist. So würde ich entweder vom Eingang in den Heizkreis (Bypass zu) oder vom Eingang in den Bypass (Heizkreis zu) schalten wollen. Funktioniert das mit dem oben von mir verlinkten Bauteil? Und ist die Regelung der Raumtemperatur auf diese Art sinnvoll?

Die Problematik zum geeignete Wärmetauscher, die Picco angesprochen hat, habe ich nochmal genauer recherchiert. Bei https://edelstahl-waermetauscher.de gibt es ein online Berechnungstool, das aus der Fülle von möglichen Bauteilen den richtigen berechnet. Tolle Sache! Nach Eingabe der mir bekannten Daten habe ich folgendes Ergebnis bekommen:

Wenn ich den WT aus dem Sortiment, den mir das Tool empfiehl verwende, sollte es möglich sein, die 3,5 l/min Duschwasser mit 1,9 l/min Kühlflüssigkeit bzw. Wasser aus dem Heizkreiskauf zu machen. Die Pumpe der Standheizung kann etwa 400 l/h, pumpt also sogar mehr durch den WT. Was hat das für einen Effekt? Wärmeres Wasser auf der Sekundärseite oder weniger Abkühlung auf der Primärseite?

Wird mein System insgesamt funktionieren, oder habe ich irgendwo noch nen Knoten drin, den ich bedenken sollte?

Grüße

Lars

Hoi Picco,

danke, dass Du dir die Sache so detailliert angeschaut hast. Ich habe Deine Empfehlung umgesetzt und man mit den geänderten Temperaturen neu berechnet, siehe unten. Es kommt weiterhin z.B. der EWT-B3-23x20 als geeigneter WT heraus. Also sollte ich auf der sicheren Seite sein, wenn ich den nehme.

Eine Pumpenkennlinie der Webasto Heizung habe ich mittlerweile auch im Netz gefunden. Die 330 l, die ich für den WT auf der Primärseite brauche, sollte die Pumpe locker schaffen. Wobei ich den Strömungswiderstand vom Heizkreis noch ermitteln muss. Hat da irgendjemand aus der Runde eine Tipp, wie man den (überschlägig) ausrechnen kann?

Grüße
Lars