[Lösung] Heizkartusche 230V nur bei Fahrt betreiben

My Car, my Castle!
muelli
Beiträge: 1361
Registriert: Di 6. Sep 2016, 11:52

[Lösung] Heizkartusche 230V nur bei Fahrt betreiben

Beitrag von muelli »

Moin zusammen,

wie ich irgendwo ja schon (mal) geschrieben habe, ist bei mir seit geraumer Zeit das Tigerexped Warmduscherkit mit 10l Boiler verbaut. Der Boiler verfügt neben dem Luft-Wasser Wärmetauscher via Heizungsluft noch über eine 500W 230V Heizpatrone, die selbstregelnd (Bimetall) ist.
Da es mir jetzt zu blöd wird (Sommer und so...), immer die Heizung anzuschalten, wenn ich Warmwasser erzeugen will, habe ich mir mal ein paar Gedanken zur Heizpatrone gemacht.
Probleme waren für mich:
- ich fahre sehr viel und stehe sehr wenig, Landstrom macht keinen Sinn. Zumal ich selten irgendwo stehe, wo es diesen gäbe
- 500W (zzgl Wandlerverluste) zieht mir viel zu viel Strom aus der Batterie und über die 16mm² Leitung

Ich bin dann zu folgenden Lösungsvorraussetzungen gekommen:
- Heizleistung des Stabs soll von 500W auf 125W runtergeschraubt werden, dafür soll
- heizen nur wärend der Fahrt ODER wenn die Solaranlage genug einspeist erfolgen

Gelöst hab ich das Problem wie folgt:
Zuerst mal einen ordentlichen Sinuswechselrichter gekauft (Victron Phoenix 250VA, zB https://www.amazon.de/gp/product/B01FDL1XTW ), größere Modelle davon habe ich schon lange in meiner Inselanlage im Einsatz, bin ich überzeugt von. Außerdem hat der ein nettes kleines Feature: Man kann einen Fernschalter anschließen! Ab Werk ist da einfach eine Kabelbrücke eingesetzt.
Weiterhin wollte ich mir dann einen Phasenschnittregler für die Leistungsdrosselung des Heizstabes bauen, aber das wieder verworfen, nachdem ich gesehen habe, dass es die Teile als Fertigmodul schon so günstig gibt, dass die Teile einzeln mehr kosten würden, zB diesen hier: https://www.amazon.de/gp/product/B01LXLU3SD
Achtung, das Teil regelt nur ohmsche Lasten (Lampen, Heizstäbe, ...)

Bliebe letzten Endes nur das Problem zu lösen, wann die Zuheizung eingeschaltet wird und wie. Manuelles einschalten über einen Schalter in der (Fahrer-)Kabine fällt weg, das wird schnell mal vergessen an- oder auszuschalten und dann hat man den Salat, das muss automatisch passieren!
Insofern habe ich also (mal wieder) eine kleine Schaltung gebastelt, die mir das automatisch abnimmt.
Das ganze funktioniert ähnlich dem Victron Citrix-ct Trennrelais spannungsbasiert:
Wenn der Motor läuft, habe ich >13.5 Spannung an der Aufbaubatterie, ebenso habe ich bei ausreichender Solarleistung und voller Batterie >13.5V Spannung an eben dieser.
Ergo: Ich schalte den Wechselrichter ein bei Spannung >13.5V und automatisch ab, falls die Spannung unter 12.9V fällt. Die Aufbaubatterie bleibt also immer voll geladen und das Wasser im Boiler wird nur mit der "überschüssigen" Energie erwärmt. Man könnte das Ding also einen simplen Batteriewächter mit Victron Einschalter nennen ;)

Übrigens dauert es ca 6h um die 10l Kaltwasser (15°C) auf 70°C zu erhitzen, wenn auf 125W gedrosselt wird. Danach schaltet der Bimetallregler die Zuheizung ab und bei 60°C wieder an. Ich fahre meistens so 5-6h Etappen, insofern sollte ich also quasi "immer" heisses Wasser zur Verfügung haben, theoretisch :D

Dazu dann noch 2-3 Schalter um das Modul und die Heizung separat einzuschalten, schon hab ich auch keinen Stromverbrauch mehr wenn ich nicht heizen will.

Lange Rede kurzer Sinn: Das Modul ist fertig und bei Interesse stelle ich es ebenso wie den Wassermonitor und den Bluetoothmonitor hier zur Verfügung.

Grüße
Hilux 2016 X-Cab, OME leicht/mittel

Link:
BBcode:
HTML:
Hide post links
Show post links
wokewa
Beiträge: 181
Registriert: Fr 21. Okt 2016, 11:05

Re: [Lösung] Heizkartusche 230V nur bei Fahrt betreiben

Beitrag von wokewa »

Hallo
Ich will mich ja nicht unbeliebt machen, aber ist diese Lösung nicht der totale technische Overkill? Wäre es nicht deutlich einfacher (und warscheinlich auch billiger) gewesen einen neuen 12v Heizstab in den Boiler zu bauen, natürlich mit einer entsprechenden Unterspannungsabschaltung?
Gruß
Wolfgang

Link:
BBcode:
HTML:
Hide post links
Show post links
Lender
Beiträge: 1064
Registriert: Mo 12. Nov 2018, 14:25

Re: [Lösung] Heizkartusche 230V nur bei Fahrt betreiben

Beitrag von Lender »

Sehr schöne Lösung. Auch gut zu hören, dass der WR mit Phasenschnittregler klar kommt. Das wären meine grössten Bedenken gewesen.
Bin gespannt wie es läuft wenn du nur 50W solar hast, ob dann deine Schaltung immer gleich wieder abstellt sobald der WR aktiv wird. Ansonsten sehr schön gelöst.
Alternativ hätte man einen 110V-WR nehmen können, dann fliesst automatisch nur ein viertel der Leistung bei gleichem Heizelement.
Gruess Leon

Link:
BBcode:
HTML:
Hide post links
Show post links
Benutzeravatar
thores
Beiträge: 11117
Registriert: Mo 26. Jan 2004, 13:52
Kontaktdaten:

Re: [Lösung] Heizkartusche 230V nur bei Fahrt betreiben

Beitrag von thores »

Wäre für Dich da nicht ein Wasser/Wasser-Wärmetauscher der vom Kühlwasserkreislauf des Motors gespeist wird die elegantere Lösung?
Grüße aus der Wetterau
Thomas

Bild

Wolper - Blog

Search. Drive. Smile.

Link:
BBcode:
HTML:
Hide post links
Show post links
Benutzeravatar
GRJ78
Beiträge: 5186
Registriert: Di 8. Jan 2019, 11:42
Wohnort: Erde

Re: [Lösung] Heizkartusche 230V nur bei Fahrt betreiben

Beitrag von GRJ78 »

Hat er doch. Dummerweise muss man dazu die Heizung einschalten….
:bb: :bb: :bb: :bb:

Link:
BBcode:
HTML:
Hide post links
Show post links
wokewa
Beiträge: 181
Registriert: Fr 21. Okt 2016, 11:05

Re: [Lösung] Heizkartusche 230V nur bei Fahrt betreiben

Beitrag von wokewa »

Nee, hat er nicht. Das Set von Tigerexped nutzt die Warmluft von der Standheizung zum Aufwärmen des Wassers, und dafür muss die Standheizung laufen.
Die Idee mit dem Warmwasser über den Motor-Kühlkreislauf finde ich auch nicht schlecht. Das würde bestimmt auch keine 6 Stunden Heizzeit für 10l Wasser brauchen.

Link:
BBcode:
HTML:
Hide post links
Show post links
muelli
Beiträge: 1361
Registriert: Di 6. Sep 2016, 11:52

Re: [Lösung] Heizkartusche 230V nur bei Fahrt betreiben

Beitrag von muelli »

Hmmm ich war bzgl. des Inverters etwas voreilig.
Also meine Steuerung tut was sie soll, leider bringt der billigst Phasenregler meinen Victron aus dem Takt.
Hört sich nicht gut an :D

Da muss ich offenbar noch eine bessere Alternative suchen... :/
Hilux 2016 X-Cab, OME leicht/mittel

Link:
BBcode:
HTML:
Hide post links
Show post links
Lender
Beiträge: 1064
Registriert: Mo 12. Nov 2018, 14:25

Re: [Lösung] Heizkartusche 230V nur bei Fahrt betreiben

Beitrag von Lender »

War ich doch zu optimistisch. Dass ein WR an einer nachgeschalteten Phasenanschnitt/Abschnitt-steuerung Freude hat hätte mich auch überrascht. Und ob das Ding teuer oder Billig ist wird keinen grossen Unterschied machen, da die Funktion die gleiche ist.
Einer "anspruchslosen" Quelle wie einem Trafo machen die schnellen Schaltungen der Phasen-Steuerung keine Probleme. Ein WR ist wesentlich anspruchsvoller bei der Last, da er eigentlich auch nur einen Sinus zusammenbastelt und dafür eine halbwegs konstante Last benötigt um den Sinus stabil zu halten.

Da würde ich die Phasen-Steuerung durch einen 230/110V-Wandler tauschen. Der sollte schon eine wesentlich stabilere Last sein als eine Phasensteuerung. Oder besser gleich auf einen 12V/110V-Wechselrichter umbauen.
Gruess Leon

Link:
BBcode:
HTML:
Hide post links
Show post links
muelli
Beiträge: 1361
Registriert: Di 6. Sep 2016, 11:52

Re: [Lösung] Heizkartusche 230V nur bei Fahrt betreiben

Beitrag von muelli »

Lender hat geschrieben:War ich doch zu optimistisch. Dass ein WR an einer nachgeschalteten Phasenanschnitt/Abschnitt-steuerung Freude hat hätte mich auch überrascht. Und ob das Ding teuer oder Billig ist wird keinen grossen Unterschied machen, da die Funktion die gleiche ist.
Einer "anspruchslosen" Quelle wie einem Trafo machen die schnellen Schaltungen der Phasen-Steuerung keine Probleme. Ein WR ist wesentlich anspruchsvoller bei der Last, da er eigentlich auch nur einen Sinus zusammenbastelt und dafür eine halbwegs konstante Last benötigt um den Sinus stabil zu halten.

Da würde ich die Phasen-Steuerung durch einen 230/110V-Wandler tauschen. Der sollte schon eine wesentlich stabilere Last sein als eine Phasensteuerung. Oder besser gleich auf einen 12V/110V-Wechselrichter umbauen.


Einen 110V WR möchte ich nicht einbauen, da ich die 230V schon hie und da mal nutzen wollte um zB die Zahnbürste zu laden oder so. Das ist mal wieder so ein Fall, in dem ich nicht zuende gedacht habe. Hm.
Man kann statt Phasenschnitt noch den Nulldurchgang regeln/pulsen, Kemo hat da ein zB den M204 im ANgebot. Aber da wird der WR vermutlich auch nicht so fröhlich sein, wenn ihm pulsweise 500W serviert werden.

edit: Dann muss ich mich vermutlich doch mit nem 230V->110V step down beschäftigen, sonst wird das ein zu großer Aufriss fürchte ich.... hmmm
Hilux 2016 X-Cab, OME leicht/mittel

Link:
BBcode:
HTML:
Hide post links
Show post links
Lender
Beiträge: 1064
Registriert: Mo 12. Nov 2018, 14:25

Re: [Lösung] Heizkartusche 230V nur bei Fahrt betreiben

Beitrag von Lender »

Die meisten 230V-Geräte laufen auch auf 110V. Schau mal bei allen nötigen Geräten auf das aufgebrachte Datenschild, da steht ob 110V auch gehen.

Und sonst brauchst du den 230V für die Zahnbürste und den 110V für den Boiler. Ob zwei WR oder ein 230V-WR und irgend ein Umformer macht keinen Unterschied, wobei zwei WR mit Sicherheit funktionieren.
Gruess Leon

Link:
BBcode:
HTML:
Hide post links
Show post links
muelli
Beiträge: 1361
Registriert: Di 6. Sep 2016, 11:52

Re: [Lösung] Heizkartusche 230V nur bei Fahrt betreiben

Beitrag von muelli »

Das ist schnurz, der Heizstab hat keine Elektronik und die Temp-Regelung läuft über Bimetall.
Der Heizstab hat 500W, das sind bei 230V 2.17A und somit hat der einen Widerstand von ca 106 Ohm.

Bei 110V zieht der mit seinen 106Ohm dann 1.04A und hat somit 115W, ziemlich genau was ich wollte.
Mal grob überschlagen.
Hilux 2016 X-Cab, OME leicht/mittel

Link:
BBcode:
HTML:
Hide post links
Show post links
Lender
Beiträge: 1064
Registriert: Mo 12. Nov 2018, 14:25

Re: [Lösung] Heizkartusche 230V nur bei Fahrt betreiben

Beitrag von Lender »

Mit dem Typenschild meinte ich nicht den Heizstab, sondern die Ladestation der Zahnbürste, das Netzteil vom Tablet und alles was sonst noch an den WR soll. Wenn das in den letzten 5 Jahren auf den Markt gebracht worden ist, läuft das mit 110V und 230V und mit 50Hz oder 60Hz.

Der Heizstab ist ein reiner Widerstand (PTC), den könnte man auch mit DC betreiben, wobei hier eventuell der Bimetall-Schalter etwas sehr leiden könnte. 1/2 Spannung = 1/4 Leistung, deswegen auch gleich der Vorschlag mit 110V ;)

Ich möchte dir nur nahe legen, dass ein 110V-WR zusätzlich oder anstelle des 230V-WR die einfachste Lösung wäre die sicher funktioniert. Lehrgeld hat wohl jeder Selbstbauer schon gezahlt ;)
Gruess Leon

Link:
BBcode:
HTML:
Hide post links
Show post links
Sauerländer-Lux
Beiträge: 109
Registriert: Di 21. Jun 2016, 20:17

Re: [Lösung] Heizkartusche 230V nur bei Fahrt betreiben

Beitrag von Sauerländer-Lux »

Wenn ich dich richtig verstehe, soll die Geschichte nur beim Fahren im Sommer genutzt werden. Ist es da nicht vorteihafter das alternativ mit einem 12V 200W Heizstab zu machen? Der zieht 16Amp und das Wasser ist schon nach3,5 Stunden auf der gewünschten Temperatur.

Wechselrichter Verluste und zusätzliche Fehlerquellen wären dann ausgeschlossen. Je nach Größe der PV Anlage und Aufbaubatterie funktioniert das dann auch im Stand am effektivsten. Die PV Anlage sollte nur in der Lage sein die benötigten 55Ah in einer angemessenen Zeit nachzuladen.

Link:
BBcode:
HTML:
Hide post links
Show post links
muelli
Beiträge: 1361
Registriert: Di 6. Sep 2016, 11:52

Re: [Lösung] Heizkartusche 230V nur bei Fahrt betreiben

Beitrag von muelli »

Lender hat geschrieben:Mit dem Typenschild meinte ich nicht den Heizstab, sondern die Ladestation der Zahnbürste, das Netzteil vom Tablet und alles was sonst noch an den WR soll. Wenn das in den letzten 5 Jahren auf den Markt gebracht worden ist, läuft das mit 110V und 230V und mit 50Hz oder 60Hz.

Der Heizstab ist ein reiner Widerstand (PTC), den könnte man auch mit DC betreiben, wobei hier eventuell der Bimetall-Schalter etwas sehr leiden könnte. 1/2 Spannung = 1/4 Leistung, deswegen auch gleich der Vorschlag mit 110V ;)

Ich möchte dir nur nahe legen, dass ein 110V-WR zusätzlich oder anstelle des 230V-WR die einfachste Lösung wäre die sicher funktioniert. Lehrgeld hat wohl jeder Selbstbauer schon gezahlt ;)



Achso der andere Kram :) Jaaaa, da ist leider was dabei, das tatsächlich nur 230V frisst.
Daher nun die Trafolösung. Na, schaumer mal. Samstag isser da und dann hoffe ich, der Victron frisst ihn :D
Aber wieder zusätzliches Gewicht, die RIngkerntrafos wiegen in dem Bereich gern mal 2-3kg. Wollte ich durch meine superschlaue Phasenschnittkiste eigentlich sparen. Hmpf. Ja Lehrgeld :)

edit: Witzigerweise kann die (neue!) Zahnbürste auch nur 230V....

Zu den anderen Vorschlägen:
"Aus Gründen" will ich nicht nochmal das ganze Auto zerlegen um die Heizpatrone im Boiler zu tauschen... Falls das überhaupt ginge. Da bastel ich mir liebe eine Maßgeschneiderte, überdimensionierte Bastellösung, ich bastel ja gerne :D
Anschluss an den Kühlkreislauf des KFZ ist auch ausgeschlossen, der bleibt unangetastet und ich bohr da auch keine Löcher in die Karosse oder den Aufbau um Kühlmittelschläuche zu legen.
Ich hab mir das schon überlegt, bevor ich so einen Aufriss jetzt mache ^^
(Na gut, mit dem Victron Problem hab ich jetzt nicht gerechnet, hihi)
Hilux 2016 X-Cab, OME leicht/mittel

Link:
BBcode:
HTML:
Hide post links
Show post links
muelli
Beiträge: 1361
Registriert: Di 6. Sep 2016, 11:52

Re: [Lösung] Heizkartusche 230V nur bei Fahrt betreiben

Beitrag von muelli »

Mit dem Trafo gibt es übrigens keinerlei Probleme. Läuft alles und tut was es soll.
Hilux 2016 X-Cab, OME leicht/mittel

Link:
BBcode:
HTML:
Hide post links
Show post links
Antworten

Zurück zu „Anhänger, Wohnkabinen, Ausbau / Trailer, Camper, Interior“