Hallo Raphael
Original geschrieben von raphtor
Oliver hat doch sicher auch fuer die Pumpe eine elegante Loesung?l
Das kommt jetzt sehr auf die Definition von "elegant" an. Meist wird es ja als Synonym von "einfach" verwendet. Ja, da habe ich tatsächlich etwas. Aber das braucht noch ein paar Worte Einführung (ich wollte meine "Warmwasseranlage" schon länger einmal im Detail dokumentieren — und ich werde es auch noch tun — aber hier schon mal eine Zusammenfassung).

Der Elgena-Boiler ist für den Betrieb mit einer Druckwasserleitung (kalt) z.B. auf Campingplätzen konzipiert und geht davon aus, dass es im Fahrzeug klassisch ein Kaltwasser- und ein Warmwassernetz gibt. Der ortsfeste Wasserhahn wird mit der Kaltwasserleitung des Fahrzeugs verbunden, die das Wasser sowohl in den unteren Anschlussstutzen des Boilers wie auch in die Mischbatterie (kalt+heiss) der Dusche einspeist. Der obere Stutzen des Boilers ist der Anfang der Warmwasserleitung, welche ebenfalls zur Mischbatterie der Dusche führt. Initial (oder nach Entleerung des Boilers) muss der ganze Kreislauf (kalt + warm) geflutet, d.h. entlüftet, werden bis zur Duschbrause; der Boiler ist jetzt randvoll mit Wasser. Nun wird der elektrische Heizstab im Boiler eingeschaltet, welcher über einen klassischen Thermostat mit Thermosonde im Innern des Elgena-Tanks geregelt wird. Der Boiler hat einen Drehregler, an dem die Temperatur stufenlos eingestellt wird (jedoch ohne Gradangabe), typischerweise auf über 60°C wegen dem Legionellenproblem.

Ist das Wasser heiss, kann geduscht werden, indem an der Mischbatterie die gewünschte Temperatur eingeregelt wird. Der Druck kommt vom Ortswassernetz. Während der Warmwasserentnahme füllt sich der Boiler von unten langsam mit kalten Wasser. Wegen der unterschiedlichen Dichten von kaltem und warmem Wasser bildet sich eine Kaltwasserschicht unter der Warmwasserschicht, welche oben "abgeschöpft" wird. Ist das warme Wasser erschöpft, schlägt die Temperatur ziemlich rasch von warm auf kalt => Ende der warmen Dusche. Ende meiner Einführung.

Da wir unsere Duschen aber in der Regel abseits von Ortswassernetzen verwenden, muss eine Pumpe eingesetzt werden, um das Warmwasser zur Dusche zu bringen — das war ja die initiale Frage hier. Das Problem, das sich dabei stellt, ist aber, dass bei der "klassischen Installation", wie oben beschrieben, unten kaltes Wasser in den Boiler nachgeführt werden muss, weil sonst am oberen Stutzen bald nur noch Luft angezogen wird, was den Duschspass etwas trübt. Das bedingt einen Vorratstank, aus dem das entnommene Warmwasser in gleicher Menge in den Boiler nachgefüllt wird. Äh, blöd, nicht?

Meine Installation ist deshalb anders: ich fülle und entnehme das Wasser über den unteren Stutzen (in dem Bild oben die rote Leitung). Die obere Leitung (blau) ist für Druckluft (= elegant OO, da ich ein Reserverad habe; ein Kompressor tut's auch). 1 bar ist ausreichend. Und dann heize ich den Boiler gradgenau auf die gewünschte Duschtemperatur (z.B. 42°C), die Dusche hat keine Mischbatterie bloss einen einfachen Hahn. Der Boiler geht bei Duschen von voll zu leer, und am Ende kommt durch die Duschebrause nur noch Luft. Das ist zwar ein absolutes Minimalistensystem, funktioniert aber hervorragend. Voilà.
Statt die Dusche mit Luftdruck zu betreiben, kann man natürlich eine ganz normale Inline-Pumpe verwenden, aber damit habe ich keine Erfahrung. Eine Fördermenge von 3-4 Litern pro Minute ist aber m.E. ausreichend, der Druck sollte 1 bis 1.5 bar (oder mehr) sein.

Doch ist auch diese Art der Installation nicht ganz problemfrei. Erstens: der Heizstab (200 W) im Boiler darf nie eingeschaltet werden, wenn er nicht von Wasser umgeben ist, sonst wird es dort sehr schnell sehr heiss. Elgena hat dieses Risiko erkannt und eine Schmelzsicherung eingebaut, von der ich eine als Ersatz mitführe.
Zweitens und wenn man bei der Dusche keine Mischbatterie hat: der mitgelieferte Thermostat ist viel zu wenig sensibel: man kann nicht einfach 42°C als Zieltemperatur einstellen und fertig, denn die Temperatursonde im Tank befindet sich ca. 5 cm oberhalb des Heizstabs und erreicht bereits kurz nach dem Einschalten diese Temperatur, und der Thermostat schaltet den Strom wieder aus. Leider schaltet er erst bei ca. 32°C wieder ein, was eine Weile dauert. Zudem ergibt sich während des Heizens sofort eine Temperaturschichtung im Wasser: kalt unten, warm oben. Heizt man beim Fahren, wird das Wasser laufend durchmischt, im Standbetrieb kann man etwas am Auto rütteln. Füllt man das warme Wasser aus dem Solarwassersack ein, hat man das Problem nicht. Elgena hatte mich übrigens auf alle diese Probleme aufmerksam gemacht. Sehr professionell, danke! Muss man deswegen den Thermostat ersetzen? Nein, ich habe eine einfache Möglichkeit gefunden, mit der man auch mit dem eingebauten Thermostat inner nützlicher Frist auf gradgenaues Duschwasser kommt: ich habe neben der originalen Temperatursonde (sie sitzt in einem Metallrohr, ca. 20 cm lang, Innendurchmesser ca. 5mm, das in die Boilerwand eingelötet und nach aussen offen und innen verschlossen ist) die Temperatursonde eines elektronischen Thermometers eingeschoben. So kann ich aussen jederzeit die genaue Temperatur ablesen. Und jetzt kommt der wahre Trick: statt die Heizung über den eingebauten Thermostat zu steuern, drehe ich diesen bis zum Anschlag hoch und heize zeitgesteuert. Wie das? Ãœber mein elektronisches Thermometer lese ich die Wassertemperatur beim Start ab, z.B. 22°C. Ich will 42°C. Wasser hat eine definierte Wärmekapazität, der Tank fasst 10 Liter, mein Heizstab leistet genau 204 Watt. Etwas Rechnen (oder manuelle "Kalibrierung") liefert, dass er Heizstab den vollen Tank in jeweils 3:20 Minuten um 1 K erwärmt. Im Beispiel also 20 K mal 3:20 ergibt 66 Minuten heizen. So stelle ich den Timer an meinem Telefon auf z.B. 60 Minuten ein; schalte nach dieser Zeit den Boiler ab, warte ein paar Minuten und lese die Temperatur ab: 40°C. Also nochmals 7 Minuten. Ich weiss, es tönt kompliziert, ist es aber nicht. Mit einer ausgedruckten Tabelle (Temperaturdifferent => notwendige Heizzeit) wird das zum Kinderspiel.

Als Informatiker, der schon lange einmal eine eigene App für iOS entwickeln wollte — und als Elektronikbastler, der Freude am Löten hat, habe ich es mir auf unserer Reise zum Hobby gemacht, einen Regler für den oben beschriebenen Ansatz zu basteln. Ist noch nicht fertig, ab ich kann auf meinen iPhone den Boiler bereits über Bluetooth und einen Arduino-Mikrokontroller überwachen und manuell steuern. Inklusive Frostschutzmodus. Ich werde das Ganze ausführlich dokumentieren, sobald es richtig und fertig ist.

[Linked Image von up.picr.de]

Beste Grüsse
--
oliver