Idee Heizung / Kühlung



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Friedhelm Hahn

Aktives Mitglied
19.06.2005
1.483
Moin Jungs,

auch auf die Gefahr hin, dass einige mit den Augen rollen, folgende Idee:

Ein kombinierter Kühl- / Heizkreislauf für’s EL.

Folgende Themen werden immer wieder diskutiert:

> Heizung im Winter
> Batterie-Vorwärmung
> Kühlung Motor
> Kühlung Controller
> Kühlung BMS?
> Kühlung DC/DC?

Mit Komponenten aus dem PC-Modding (Wasserkühlung) ließe sich ein Kreislauf aufbauen, der im Winter Batterie u. Innenraum heizen und im Sommer die Komponenten kühlen würde.
Während des Ladens würden so die Batts. und der Innenraum vorgewärmt, Abwärme aus dem BMS (und vielleicht sogar vom Ladegerät) könnte evtl. in die Bilanz mit einfließen.
Während der Fahrt (Winter) fließt Wärme vom Motor, Controller und DC/DC mit ein, mit einem Heizelement wird dann die fehlende Wärmemenge ergänzt.
Im Fußraum sind li. u. re. je ein Radiator mit Ventilator unter gebracht.
Die einzelnen Wärmetauscher sind in wärmetechnisch günstiger Reihenfolge anzuordnen, z.B. der kühle Rückfluss geht zuerst an den Controller, danach an den Motor, DC/DC usw.
Die Batterie ist evtl. mit einem Bypass abzuspalten.
Die Schläuche haben einen Durchmesser von 8-10mm, sind also gut unter zu bringen.

Ein paar Fragen sind noch offen:

> wie wird die Abwärme des Motors erfasst (mehrere kleine WT’s?)
> welche Temperatur vertragen die Komponenten?
> Selbstbau passgenauer Wärmetauscher (Alu-Teile verschraubt u. verklebt?)
> elektrischer Zuheizer (Glühkerzen oder Halbleiter?)
> Sommerbetrieb (Umschalten auf 2. externen Radiator?)
> Steuerung Pumpe, Ventilatoren u. Zuheizer

Vorteile:

> effiziente Heizung im Winter, beliebig regelbar
> gleichmäßige Temperierung der Akkus
> Motorkühlung mit einhergehender Kapselung des Motorraums
> Kühlung der Steuerungen ohne Wärmestau am Einbauort
> Nutzung von Abwärme, die sonst nutzlos verpufft oder sogar problematisch ist
> leiser u. sparsamer Betrieb (Pumpe braucht z.B. nur 3W)
> vielfach erprobte u. günstige Teile
> Kühlkörper / WT sehr flach bauend
> jederzeit sehr einfach erweiterbar

Die Nachteile werdet ihr mir sicher gleich um die Ohren hauen ;-)

Munter bleiben!
 

ba0547

Aktives Mitglied
23.07.2008
690
Nordbayern
nabend friedel,

idee halte ich grundsätzlich schon mal für gut. allerdings bin ich mir nicht sicher woher du im winter die wärme und im sommer die kälte herbekommen willst um alles zu wärmen bzw. zu kühlen.
um eine einigermassen wirksame, spürbare heizung im winter realisieren zu können braucht man meiner meinung nach min. eine heizleistung von 0,5 - 1 kw. ein e-motor mit einer nominalleistung von ca. 3-4 kw hat eine abwärme von vielleicht grad mal 200 bis 300 W. wie willst diese abwärme verlustfrei auffangen?
im sommer, womit willst den motor oder die anderen komponenten kühlen? zusatzlüfter mit aktivem klimakompressor? bei 35° Aussentemp wird sich nicht ohne gewaltigem aufwand eine wirklich funktionierende und ausreichende kühlung realisieren lassen. bei mir war der schwachpunkt immer der/die/das schütz im sommer und im winter. im winter eingefroren, im sommer zu heiß geworden. die anderen komponenten schienen immer den temperaturen gewachsen zu sein, einschließlich des zu befördernden fahrers..

servus, harald.
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Ehem, räusper, bibber. mit 2kW bekäme man es im Sommer schön kühl, im Winter wärmlich. Soviel leistet so ein Klimagerät, bei 700 Watt Stromaufnahme. Da muss ich mich mal umhören, ob es solch einen Klimakompressor auch für Gleichspannungen gibt, groß sind die jedenfalls nicht. Auf jeden Fall arbeiten Frequenzumrichter gerne mit einem Gleichspannungszwischenkreis.
 

Kjeld Holm

Mitglied
14.07.2007
176
Hallo Fridhelm

Gute Idee !

Und Ich denke ein bisschen mehr verluste gibts beim TT motor !?

Estimated 30 - 35% Trige motorlosses:
Max: 36V x 120A x 0.35 losses = 1386W (50% = 693 W)
Max: 48V x 120A x 0.35 losses = 2016W (50% = 1008 W)

Average: 36V x 60A x 0.30 losses = 648W (50% = 324 W)
Average: 48V x 60A x 0.30 losses = 864W (50% = 432 W)


Of course, not all waste heat can be used for heating because the engine will still heat up, but maybe 50% of the motorlosses, corresponding to approx. 300 W - 1000 W, could be usefull, for local heating just around the driver !?

And the bottom of the motorcompartment must be closed

http://forum.mysnip.de/read.php?363,286912,286912#msg-286912


 

Friedhelm Hahn

Aktives Mitglied
19.06.2005
1.483
So könnte es aussehen:



Vielleicht auch in anderer Reihenfolge.
Die Pumpe sollte mit kühlerem Wasser beaufschlagt werden, ebenso der Motor-Controller.
Je nach dem, welche Radiatoren laufen und ob zugeheizt wird, fungiert der Kreislauf als Kühlung und / oder als Heizung.
Der Thrige wirft zwar mehr Wärme ab, sie ist aber aus Bauraum-Gründen noch schwieriger "einzufangen", als beim Perm.
Für längere Strecken könnte man sich auch eine Hydronic (Eberspächer) als Zuheizer vorstellen, die kleinste liefert allerdings 3kW bei Volllast, und entsprechend hohe Temperaturen.
Da würde es schwierig werden, geeignete Schläuche zu finden.
Es gibt welche aus Silikon, die sind allerdings sehr weich...

Gruß
 

hk12

Aktives Mitglied
06.01.2009
1.695
Hallo Friedel,

wir hatten beim letzten Kaffekränzchen mal sinniert, kleine Kupferröhrchen durch den Perm-Kohlenträger bis an die Kohlen zu bringen und so direkt am Ort des Geschehens (da wo die Kohle auf den Kollektor trifft) zu kühlen. Mit etwas Geschick sollte das vom Platz her gehen. Natürlich muß man schauen das es keinen saftigen Kurzen gibt... .

Gruß Horst
 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.715
@Bernd nein - bei Energieeffizenten systemen setzt man mitlerweile auch auf Umrichterlösungen um die Modulierend möglichst lange Laufzeiten also im Sinne T[sub]on[/sub]zu ermöglichen.

@Friedhelm - so Dinger mit Schwingkolben (auch wieder Eta besser als bei Hubkolben)haben eine Zylindrische Form und haben bei 200Watt Leistungsaufnahme eine Größe von ca. 5-6Liter Gewicht ca. 9Kg (geschätzt(Cu ist durch nichts zu ersetzten)). Aber ein kompl. System mit allen Teilen und x-Wärmetauschern kommt sicher auf 25Kg Aufwärts - Richtig - fürs El immer noch zu groß und schwer macht 10% der Gesamtmasse.
 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.715
Sicher hast du auch bedacht das der Kollektor für Luftkühlung ausgelegt ist?
 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.715

Nein - schon viele hier gedacht haben und erst jetzt von jemanden wir dir - der nicht Scheut- zu formulieren:cheers:
 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.715
BMS; LADER; DC/DC - Parallel
Geringere Strömungswiderstände und wenn eines blockiert ist ......

Und statt der Fußraum Radiatoren eine Heizmatte als Flächenheizung - 1.Größere Fläche gleich niedrigere Temp. 2. Effizienter da die Wärme(strahlung) sich nicht so leicht verflüchtigt wie warme Luft.

Ausserdem würde bei geeigneter Auswahl die große Menge KS-Rohr den Ausgleichsbehälter einsparen.
 

Friedhelm Hahn

Aktives Mitglied
19.06.2005
1.483
Ich kann mir nicht vorstellen, dass der Kollektor des Perm heute nennenswert mit Kühlluft umspült wird.
Es fehlt ganz einfach die Ventilation an der Stelle.
Hier ist in der Tat ein Optimierungsbedarf.
Die Idee, die Kohlenhalter mit Heatpipes zu kühlen, ist schon genial, nur bekommt man einen guten Wärmekontakt nur zwischen zwei Metallen hin.
Wie schon angemerkt wurde, hat man dann das Problem der elektr. Isolierung, da an den Kohlenhaltern die Fahrspannung anliegt.
Man bräuchte also am anderen Ende der Heatpipes 8 kleine gut isolierte Luft-Konvektoren.
Den Perm in einem gekapselten Gehäuse laufen zu lassen, wäre ein Ansatz.
Außer den wassergekühlten Flanschen bedarf es dann aber eines leistungsfähigen Luft-Wasser Wärmetauschers, um die ventilierte warme Luft herunter zu kühlen.
Ich befürchte, der Aufwand ist ganz einfach zu gigantisch, ob es dann betriebssicher läuft, wäre die nächste Frage.

Gruß
 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.715
Ja - aber kompakter als kompakte Ausdehnungsbehälter, ist besser erst garnicht, und wenn du aussreichend "Flex-Volumen" in der Fussbodenheizung hast brauchst du eben keinen.

Und wenn du eben eine solche Strahlungsheizung (ist ja keine Konvek.) ausreichen würde, einerseits die Abwärme .... andererseits ausreichend zu wärmen... sind die Dichtigkeitsprobleme des Els eben keine im Sinne von nicht akzebptabelen Wärmeverlusten.

Und ja selbst verständlich würde man bei kalten Wetter Lagen auf Langstrecke die Abwärme für die Akkus nutzen und eine dünne PET-Fasserdecke über die Beine legen. Bzw. auf Kurzstrecke eben elektrisch zuheizen.


Aber mal sehen - ich habe da noch ein Projekt in der oberstübschenschublade für den Umbau eines Luftgekühlten Einzylinders krakehlers (liegt schon hier) auf Wasser mit mehr als 3000min[sup]-1[/sup]mit Ladestrom und/oder Spanungsgeführter Leistungsregelung des Gen. Superschallgedämpft natürlich. Als Winter/Langstrecken APU im Honda format - aber das bekämme erst Prio wenn es eine Verwendung bei mir gäbe. Evtl auch als mobiles E85-Gas MicroBHKW und bei Stationnärbetrieb ....einen schrottigen WR in der mittleren KW klasse habe ich auch hier liegen. Und einen elektrisch mudolierten Verdichter anflanschen ist dann auch kein Hexenwerk mehr .
Ist am Ende im weitestens Sinne Hirngespin... wenn selbiges Leerlauf hat.:rolleyes:

Aber es gibt existentiellers als .... erstmal brauche ich eine SchrauberKARRE:angry:
 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.715

An der Stelle sollte ich meine Ventilation einstellen, aus Mangel eines pysischen Anschauungsobjekts.
Aber kann ich mir in der bisherigen Praxis nicht vorstellen das sich im Kol.-Bereich keine Strömung einstellt(auch ohne das dort eine aktive Ventilation vorhanden). Zumal ich mir ebenso vorstelle das sicher 20% oder mehr, der Verlustleistung dort anfallen und das alles als Strahlungsleistung (?) - nur mit sehr hohen Temp. verbunden wäre!
Aber vielleicht ist dem ja auch so.... und ich liege völlig falsch. - so Ventil dicht.
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Da ich gerade vom Lande komme, möchte ich an dieser Stelle mal wieder die Mistbeetpackung ins Gespräch bringen. Einfach-effektiv-aus nachwachsenden Rohstoffen.Die Drängler hinter uns werden auf Abstand gehalten. Kein Problem, die Stelle wiederzufinden, wo man seine Limousine geparkt hat.

Grauer, wo gibts es diese tollen Schwingkolbenviecher? Außer dem Kompressor benötigt man nur wenige Gramm weitere Teile, da habe ich keinerlei Problem mit.
 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.715

Wollte grade Raus da dachte ähm sah ich unten links ..... mal sehen wo er seinen Senf äh Mistbeet beackert...:joke:

Also hm mal grad überlegt so ein Zylindrisches Teil ... hm.....Antwort bei MIR da müßte so ein Verdissschter drie sei, also ich habe in einer Ecke noch einen als ungeöffentes experimental Objekt stehen. Ich weis aber nicht mehr welche Werte/Zustand. War aus einen Kühlgerät besonder Bauart ist aber schon lange her das ich den ausgebaut habe.

Ich kann mal schauen ob der noch zuckt - so oder so gegen Porto kannste den haben!
 

Friedhelm Hahn

Aktives Mitglied
19.06.2005
1.483
Wenn Du den Anschlussdeckel des Perm entfernst, erkennst Du schnell, dass dort keine Kühlluft zum Kollektor hindurch kann.
Außer ein paar winzigen Löchern neben den Kohlen-Haltern ist der Deckel dicht.
Die Wärme wird wohl zum größten Teil zum Anker übergeben, der ja am Außendurchmesser durch sein Kupfer-Paket einen Art Radiallüfter darstellt.
Allerdings einen wenig wirksamen.
Vielleicht sollte ich die Maschine mal auf Touren bringen und die Kühlluft-Strömung per Räucherkerze austesten...

Gruß
 

R.M

Bekanntes Mitglied
24.12.2006
10.248
Hallo

Den gibts z.B. hier http://www.eurocool.net/engel_info.htm

externe Geräte gibts z.b. da http://shop.12v-kuehlgeraete.de/index.php?manufacturers_id=10


Gruß

Roman
 

Friedhelm Hahn

Aktives Mitglied
19.06.2005
1.483
Ja, so einen uralten SAWAFUJI habe ich auch noch, mit 9 Litern Inhalt, glaube ich.
Da ist so ein Schwingkompressor drin.
Läuft mit 12V DC über eine Takt-Elektronik, locker bis minus 20°C.
Gut geeignet zum Eis holen im Sommer (natürlich mit dem EL-Cabrio :spos: ).

Gruß
 

hk12

Aktives Mitglied
06.01.2009
1.695
Hallo Friedel,

bezüglich Wechsel-Kohlenhalter kann man ja auch 2Stk pimpen.

Bezüglich der "Kühlleitungen" gibt es sicher mehrere Möglichkeiten mit unterschiedlichen Vor und Nachteilen.
1) so wie Du geschrieben hast
2) ein gut wärmeleitfähiges Vollmaterial mit aussenliegender Anbindung an einen Kühlkreislauf
3) 2 Ringleitungen, einmal aussen und einmal innen an den Kohlen (zum Kollektor hin) wobei die eine Leitung mit den Plus-führenden Kohlenhaltern und die Andere mit den Minus-führenden verbunden wird.
4) Ringleitung die nicht mit Stromführenden Teilen in Kontakt kommt.

Ich bin mir nicht sicher ob man die Kühlschlangen mit den Köpfen der Kohlenhalter verlöten kann. Weichlot ist da vom Schmelzpunkt sicher zu grenzwertig. Beim Hartlöten (Schmelzpunkt >=450°)verzieht sich der Kohlenhalter bestimmt :confused:.

Als Kühlmedium geht doch bestimmt auch ÖL?!

Gruß
Horst
 

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