Auf der Suche nach Energie-Einsparlösungen bin ich auch über die Abwasser- oder Grauwasser-Wärmerückgewinnung gestolpert: Vor allem in Nordamerika scheint mit "Drain Water Heat Recovery" bzw. "Waste Water Heat Recovery" in Form von Fallrohrwärmetauschern ja fast schon ein Hype ausgebrochen zu sein. Naja... wenn jeder täglich 10 Minuten bei 40° mit einer 5-Köpfigen Familie duscht, mag sich das tatsächlich rentieren, für alle anderen eher nicht, auch die Anschaffunsgkosten von um die €800,- sind ja nicht gerade von Pappe.
Aber es gibt ja noch ein paar Verbraucher, die Ihr warmes Abwasser einfach so in die Kanalisation entlassen: Wasch- und Geschirrspülmaschine!
Die Aufgabe ist also, das warme Wasser aufzufangen und wenigstens zur Raumheizung (des Kellers) zu verwenden. Erst wenn es seine Energie an die Umgebungsluft abgegeben hat, entlässt man es in die Kanalisation. Damit ist das Projektziel definiert: Wärmerückgewinnung zum selber bauen. Naja, da ja "nur" die Raumluft und kein Wasser erwärmt wird, ist es eigentlich ein Wärme-Downcycling... Rückgewinnung klingt doch besser, Abwärmenutzung passt aber auch.
Da es ja sowieso empfehlenswert ist, den Geschirrspüler und die Waschmaschine an Warmwasser zu betreiben (siehe Waschmaschinenvorschaltgerät), ist der Versuch einer Wärmerückgewinnung für das einlaufende Wasser auch nur bedingt sinnvoll.
| Projektstatus: | abgeschlossen, seit 16.01.2013 im Einsatz |
| Letzte Änderung Webseite: | 01.03.2013 Weitere Messergebnisse hinzu |
| Hardware (Wasser): | 16.01.2013 |
| Hardware (Elektronik): | 16.01.2013 |
Hinweis:
Der Nachbau der Steuerung bzw. der gesamten Konstruktion ist gerade wegen der Themen Netzspannung und Wasser nicht trivial, sollte also nur von Fachkundigen angegangen werden. Insbesondere das Einhalten von Mindestkriechstrecken nach IEC 60664-1 oder VDE-Normen ist bei Lochraster-Aufbau kaum einzuhalten.
Der Autor übernimmt keine Haftung für Sach- und Personenschäden, die aufgrund von Informationen dieser Webseite entstehen. Jeder Leser ist dazu aufgefordert, die hier gegebenen Informationen selber nachzuvollziehen und auf Korrektheit zu prüfen. Verwendete Markennahmen sind Eigentum ihrer jeweiligen Besitzer.
Da das Wasser beim Geschirrspüler deutlich mehr "Stückgut" enthält, sich das gelöste Fett bestimmt gerne absetzt und damit wahrscheinlich problematischer in der Handhabung ist, habe ich mich erstmal auf die Waschmaschine gestürzt.
Bei einem 15l-Wasserspeicher, einer Umgebungstemperatur von 18° (Keller) und den 15l Wasser aus einer Waschmaschine kommt man zu folgenden Resultaten. Als Vergleichsgröße ist mal die Laufzeit eines 2000Watt- Heizlüfters angegeben.
Grad Energie[kwh] Heizlüfter 2kW 30 0,21 6,2 min 40 0,38 11,5 min 50 0,56 16,7 min 60 0,73 21,9 min
Bei rund 5 Wäschen pro Woche sind das, selbst wenn man nur 30 Grad wäscht, theoretisch immerhin 54kWh/a, bei 60°-Wäschen kommt man auf stolze 190kWh an Wärme.
Das das Thema Wärmerückgewinnung aus Grauwasser rund um Waschmaschine und Co nicht so weit hergeholt ist, sieht man allein daran, dass auch Firmen wie Bosch Siemens Haushaltsgeräte sich intensiv mit dem Thema auseinandersetzen. Hier mal ein paar Patentanmeldungen dazu:
- DE102011078730A1 vom 06.07.2011 (BSH) "Geschirrspülmaschine", Geschirrspüler mit Frischwasservorrat, der durch das Abwasser vorgewärmt wird
- DE102009045547A1 vom 09.10.2009 (BSH) "Verfahren zur Rückgewinnung von Energie aus der Wärme von Abwasser eines wasserführenden Haushaltsgerätes" - Wärmetauscher mit Heatpipe usw. für den Geschirrspüler
- DE102008054834A1 vom 17.12.2008 (BSH) "Wärmegewinnungseinrichtung und Verfahren zur Wärmegewinnung für Prozesswasser eines Haushaltsgeräts" - Waschmaschine mit extra Wärmeträgerfluid und Speicher
- DE102004023126A1 vom 11.05.2004 (privat) "Waschmaschine mit Wärmerückgewinnung" - Waschmaschine mit Speichr für das Abwasser und innenliegenden Wärmetauscher
- DE000003048268A1 vom 20.12.1980 (Stierlen-Maquet) "Wärmerückgewinnungseinrichtung für Geschirrspülmaschinen" - Mit Wärmepumpe und allem Zip und Zap
Zugegeben, die meisten erwärmen mit dem Abwasser das Frischwasser und nicht die Umgebung - aber bei solarerwärmten Wasser gibt es da bei uns bei >75% des Jahres eh schon Warmwasser im Zulauf -> siehe Waschmaschinenvorschaltgerät.
Hier noch ein paar recht interessante Anmeldungen, die sich auch mit der Abwasser-Wärmerückgewinnung beschäftigen:
- DE000008007917U1 vom 22.03.1980 (privat) "Tank für Abwasserwärmenutzung" - Tank, der sich nach dem Saugheberprinzip von selbst leert
- DE000010231049A1 vom 10.07.2002 (privat) "Verfahren...zur Rückgewinnung von Wärme" - Abwasserwärmenutzung zur Solevorwärmung aus Erdwärmekollektoren
- DE000003048268A1 vom 20.12.1980 (Stierlen-Maquet) "Wärmerückgewinnungseinrichtung für Geschirrspülmaschinen" - Mit Wärmepumpe und allem Zip und Zap
Tip: Vor dem Nachbau erst die Anmerkungen und Messungen unten auf dieser Seite lesen, die realen Gewinne liegen eher bei den theoretisch für 30° hergeleiteten Werten, nicht höher!
Da die Waschmaschine nur im ersten Waschgang warmes Wasser nutzt, muss man eigentlich nur das Abwasser dieses Waschgangs auffangen - bei meiner Maschine sind das maximal 15 Liter. Am einfachsten lässt man die Waschmaschine dazu ihr Abwasser in einen 15l-Speichertank pumpen und wenn der voll ist, läuft das Wasser einfach über in den Ablauf. Damit das kalte Wasser aus den nachfolgenden Spülgängen das warme Wasser im Speichertank nicht verdrängt, muss man ausserhalb des Speichers einen Y-Verbinder als "Weiche" anbringen, so dass das warme Wasser anfangs in den leeren Speicher laufen kann und wenn der Speicher dann voll ist, läuft das Wasser durch den Rückstau in den anderen Abzweig, der mit dem Ablauf verbunden ist.
Klingt simpel, aber dazu muss der Speicher immerhin den Wasserdruck bis in Höhe des Ablaufs aushalten, außerdem muss man den Speicher beim Befüllen entlüften, sonst verhindert der Druck der eingeschlossenen Luft, das sich der Speicher füllt.
Ein druck- und wasserdichter 15L-Eimer mit drei Anschlüssen, möglichst bis 90° temperaturstabil, chemieresistent und dazu noch preiswert ist aber garnicht so einfach zu finden. Ich habe schon über ein Edelstahl-Ofenrohr mit eingeschweisstem Boden und Deckel nachgedacht, Tapetenkleister-Anmacheimer mit Deckel, usw.
Die Lösung: Eine Konstruktion aus 110er HT-Abflussrohr! Billig, verfügbar, dicht und resistent. Passt.
Speichertank zur Wärmerückgewinnung mit Pumpe
(Noch ohne Sicherung gegen Auseinanderdrücken der Rohre und mit falschem Schlauchmaterial.)
Tanktemperatur über Zeit (theoretisch)
Wenn das Wasser seine Wärme an die Umgebung abgegeben hat, wird es mit der am Fuß des Tanks angebrachten Waschmaschinenpumpe in den Abfluss befördert.
Für den Zeitpunkt zum Leerfördern gibt es mehrere Ansätze:
- Etwa nach vier Stunden, dann ist das Wasser (siehe Diagramme) i.d.R. abgekühlt. Vorteil: braucht keinen Temperatursensor, aber eine eigene Stromversorgung, die nach 4 Stunden auch noch aktiv ist, also eine Art Standby → Die Waschmaschine wird man nach der Wäsche ausschalten, also eher schon nach 1,5..2 Stunden. Vorteil: keine Sensoren notwendig. Nachteil: Muss von der Waschmaschine oder manuell gestartet werden.
- Jedesmal, wenn die Waschmaschine eingeschaltet wird, wird der Tank leergepumpt. Vorteil: kein Temperatursensor notwendig, kein Standby- Verbrauch (die Elektronik wird nur versorgt, wenn die Wama eingeschaltet ist); längstmögliche Abkühlzeit. Nachteil: Eingriff in die Waschmaschine, um die Versorgung beim Einschalten abzugreifen.
- Die Elektronik misst die Temperatur von Zulauf und Tank. Wenn wärmeres Wasser von der Wama kommt, als im Tank ist, pumpt sie. Vorteil: man kann allein aus der Temperatur die Pumpe steuern und braucht kein Signal von der Waschmaschine. Nachteil: Elektronik dauern im Standby, ob das mit der Schichtung des warmen Wassers im Tank so gut klappt, wenn oben warmes reinläuft und unten kaltes Abgezogen wird...?
Die zweite Version scheint am simpelsten und zugleich effektivsten, dank Waschmaschinenvorschaltgerät-Projekt ist schon dokumentiert, wo die geschaltete 230V-Versorgung der Waschmaschine ist.
Im Wesentlichen lässt sich der Aufbau des Speichertanks aus dem Bild ablesen, nachfolgend noch ein paar
Anmerkungen zur Bauteilauswahl und dem Zusammenbau
- Die "D-Form" (siehe Bild) des Speichers schien mir die einfachste Bauform die den Platz neben der Waschmaschine gut ausnutzt, ohne zu Hoch zu sein - aber es sind sicher auch andere Lösungen denkbar. Wegen der "Wassersäule", die auf der Pumpe und den unteren Dichtungen lastet, sollte man niedrige Konstruktionen bevorzugen.
- Als Basisplatte dient eine Holzplatte auf der mit den beiden Rohrschellen und den Schrauben die Rohrkonstruktion und die Pumpe befestigt werden. Die Pumpe unbedingt befestigen, da damit gleichzeitig die Endkappe gegen Herausdrücken aus dem Rohr gesichert wird!
- Die Rohre muss man gegen Auseinanderdrücken sichern, der Wasserdruck reicht ansonsten locker, um sie auseinanderzuschieben.
- Die unteren Rohrteile sind mit der Pumpenbefestigung und den Rohrschellen gesichert
- Die die beiden Rohrbögen kann man mit zwei Abluftschlauchschellen und Kabelbinder/Draht/gebogenen Alublech zwischen den senkrecht stehenden Rohren sichern
- Die oberen Rohrteile und die Endkappe gegeneinander... gebogener Alustreifen und Abluftschlauchschellen
- Oberer und untere Rohrteile gegeneinander ... Alustreifen und Abluftschlauchschellen
- Der Zulauf in den Tank und die Entlüftung sollten auf gleicher Höhe nebeneinander liegen, damit kein Wasser aus dem Tank in die Waschmaschine zurückgezogen werden kann
- Aus dem selben Grund sollte der Zulauf in den Tank nicht oberhalb des Niveaus des Abwasseranschlusses hinten an der Waschmaschine liegen - beim Zuschnitt des 1m - Rohrs in zwei Rohre ohne Muffe beachten. Die optimale Länge dürften ca. 40cm pro Rohr sein. Das ergibt dann zwar weniger als 15l aber dafür verliert man auch kein warmes Wasser, das wieder in die Maschine gezogen wird...
- Die Anschlussstutzen für Tankzu- und ablauf sollten über eine möglichst große Andruckfläche für die Dichtung verfügen. "Vaterstücke" mit Sechskant und ein O-Ring zur Abdichtung gegen die HT-Endkappen funktionieren nicht. Besser sind Regenfass-Anschlusslösungen, die haben meist eine breite Dichtfläche.
- Der Anschlussstutzen für den Tankablauf muss natürlich zum Zulaufdurchmesser der Pumpe passen. Außerdem sollte er so tief wie möglich am Tank angebebracht sein, damit möglichst kleine Restmengen und wenig abgesetzter Dreck im Tank verbleibt.
- Der Entlüftungsschlauch muss ca. 0,5m über dem höchsten Punkt des Ablaufschlauches enden, sonst kommt ab und zu eine Luft/Wasserblase heraus - ganz hilfreich ist auch ein "Diffusor" am Ende, also z.B. ein Trichter, der in den Schlauch gesteckt wird. Da das abgestandene Wasser nach einer Weile ziemlich übel riecht, sollte man das Schlauchende in einem mit Aktivkohle-Granulat (-> ebay, 1kg ca. €5,50 mit Versand) aus dem Teichbedarf gefüllten Becher enden lassen.
- Bei der Pumpe darauf achten, dass man möglichst eine ohne den extra 10mm (Not-)Ablass-Abgang (manchmal auch fälschlich als Entlüftung bezeichnet) bekommt, ansonsten muss man den Abgang (wie bei mir mit dem kurzen Schlauchstück und einer Innensechskant-Schraube als Stopfen) abdichten.
- Warum eine Pumpe? Man könnte den Tank doch einfach hochlegen und das Wasser über ein Ventil gesteuert in den Ablauf fließen lassen... Im Prinzip richtig, ABER Schmutzwasserventile sind schwer zu bekommen, teuer und prinzipiell wegen des abzudichtenden Spaltes nicht so betriebssicher. Waschmaschinenpumen sind dagegen einfach und billig als Ersatzteil im Internet zu bekommen und ziemlich robust.
- ALLE Schläuche mit Schlauchschellen sichern, wenn man keine Überschwemmung riskieren will!
Hinweis: Die Schlauchschellen sollte man wegen der wechselnden Temperaturen ab und zu mal nachziehen, oder gleich selbstnachspannende Drahtschlauchschellen/Federschellen nehmen (-> Technikbedarf, ebay..). - Kosten:
€ 27,75 HT-Rohre und Rohrschellen (Bauhaus)
€ 10,-- Waschmaschinenpume (Internet)
€ 4,06 PVC- und Wasserschläuche (Bauhaus)
€ 12,-- diverse Schlauchschellen
€ 8,-- Elektronik
€ 7,-- Becher + Aktivkohle
Materialliste
2 HT-Rohr Abzweig 87° DN110
2 HT-Rohr Bogen 87° DN110
2 HT-Rohr Endkappen DN110
2 HT-Rohr Überschiebmuffen DN110
1 HT-Rohr 1m DN110 (zum Zuschneiden)
2 Rohrschellen DN110
2 Schrauben M10
4 Unterlegscheiben M10
4 Muttern M10
1 Holzbrett 600x150x20 mm
4 Schlauchschellen 110mm (Abluftschlauchschellen z.B. für Dunstabzug oder Trockner)
1 Aluminiumstreifen 6mm breit x 1m für den Halteb&uum:gel der oberen Endkappe
-Zulauf-
1 Y-Schlauchverbinder 19mm (Quelle: Industrie- /Technikbedarf, Internethandel, Baumarkt)
1 0,5m Schlauch, 19..20mm Durchmesser (z.B. Wigum Super 3/4" im Baumarkt)
1 1" Regentonnen Verbindungsstutzen Messing (bei mir FLOR92990 von Cornat bei Hagebau)
1 3/4" Vaterteil Messing (bei mir FLOR92730 von Cornat)
5 Schlauchschellen 16-25mm (eine davon für den Ablaufschlauch an der Pumpe)
-Ablauf-
1 Regentonnenverbinder 1 1/4" (ca. 32mm)
1 0,1m PVC-Schlauch 30mm (Baumarkt)
2 Schlauchschellen 25-40mm
1 Waschmaschinenpumpe 30mm Zulauf, 24mm oder 20mm Ablauf
(z.B. "Pumpe 141326 Alternativ" suchen kostet um die €10,- )
1 Waschmaschinen-Ablaufschlauch
-Entlüftung-
1 10mm (3/8") Schlauchtülle mit Aussengewinde - Messing mit O-Ring und Mutter
(Quelle: Industrie- /Technikbedarf, Internethandel)
1 0,5m PVC-Schlauch 10mm
1 Schlauchschelle 10-26mm
+ diverse Kleinteile um die Pumpe an der Basis zu befestigen
Y-Verbinder mit Zulauf von der Waschmaschine, Tankzulauf und Ablauf sowie Entlüftung
Pumpe und Tankablauf (Die Pfützen stammen noch von einer nicht dichten Einlauflösung.)
Alustreifen und Rohrschellen zum Zusammenklammern der oberen Rohre
Schaltplan der Pumpensteuerung mit dem Timer TLC555
Die Elektronik besteht im Wesentlichen aus einem automatisch startenden Monoflop mit einem 555-Timer-IC (CMOS-Version, die ist sparsamer...), dass beim Einschalten eine Minute lang ein Relais für die Pumpe einschaltet: Die Zeit wird durch R2 und C4 bestimmt hier sind es knapp 62s. Die selbe R/C-Kombination sorgt auch für einen Reset des Timers beim Einschalten. Der "Startimpuls"-Kondensator C5 muss wirklich größer sein als die üblichen 100nF: Da die Versorgung nicht schlagartig aus den Puschen kommt, sondern man beim Start auf der 12V-Versorgung immer noch ein bisschen Sinus-Halbwelle sieht, muss das LOW zum Starten etwas länger anliegen. Die Versorgung wird mit einem 7812 auf 12V stabilisiert, ist für Timing-Anwendungen sicherer, außerdem würde die nahezu unbelastete Versorgungsspannung bei abgeschaltetem Relais sonst auf > 20V hochlaufen... zu viel für den 555. Einen Kühlkörper braucht der 7812 nicht.
Ich habe lange drüber nachgedacht, ob ich diese komplexe Steuerung nicht irgendwie einen uC unterbringen kann... ;-). Scherz beiseite: Natürlich bietet es sich an, einen der freien Controller-Pins am Waschmaschinenvorschaltgerät für die Ansteuerung des Relais zu benutzen, sind nur drei Zeilen Code. Aber eine separate Steuerung hat halt auch was.
Ein Gehäuse um die Pumpe das den elektrischen Anschluss einkapselt ist nicht vorgesehen, daher sollte ein zweipoliges Relais verwendet werden: Die Pumpe ist dann allpolig vom Netz getrennt, wenn sie nicht gerade die eine Minute läuft. Die Gesamtkonstuktion steht im Betrieb ja wahrscheinlich eh so versteckt, dass man an die Pumpe nicht wirklich herankommt.
Stückliste
Wie immer mit den Bestellbezeichnungen bei Reichelt Elektronik.
IC1 ICM 7555 TLC555 Timer-IC
IC2 µA 7812 7812 oder 78M12
C1,2,6 X7R-2,5 100N 100nF Keramik
C3,6 RAD 100/35 100uF 35V Elko
C4 RAD FC 560/16 560uF 16V Elko
C5 RAD 105 1,0/100 1uF 100V Elko
D1 1N 4148 Universaldiode 1N4148
D2 LED 3MM GN 3mm LED
R1,3 1/4W 10K 10k Kohleschichtwiderstand
R2 1/4W 100k 100k Kohleschichtwiderstand
R4 1/4W 1,6k 1k6 Kohleschichtwiderstand
T1 BC546A BC546, 2N3906 oder ähnlicher Universal-NPN-Transistor
GL B80C800DIP Brückengleichrichter
Rel FIN 41.52.9 12V Relais Finder 12V, 2xUM
TR EI 30/10,5 112 Print-Trafo 1W, 12V
AKL 101-02 Anschlussklemme 2polig 2x notwendig für den Anschluss Kabel/LP
GEH KSL 63 Gehäuse 72x50x63mm mit Laschen
FSH-M1 6,35 Flachstecker 6,3mm (2x für den Pumpenanschluss)
Kabel
bei Bedarf: Lochrasterplatine RE 200EP
Aufgebaut ist alles auf FR4-Lochrasterplatine (siehe meine Elektronik - Basteltips) mit ca. 45x70mm. (Die Teile waren alle noch in meinem Fundus, daher sieht es ein bisschen wild aus...)
Die AC-Anschlüsse hängt man in der Waschmaschine (siehe Kapitel "Einbau" beim Waschmaschinenvorschaltgerät) an die 230V-Versorgung hinter dem Einschalter der Waschmaschine. Den Anschluss "Pumpe" verbindet man mit der Pumpe des Speichertanks.
Sobald also die Waschmaschine eingeschaltet wird, sorgt die Steuerung dafür, dass die Pumpe zum Leerpumpen des Speichertanks für eine Minute läuft - und damit ist ihre Aufgabe erledigt. Wer den Tank wegen Urlaub oder so leeren will, schaltet beim Ende des Waschprogramms einfach die Waschmaschine noch mal für eine Minute ein - dann ist der Tank leer.
Prototyp... der Kondensatorstapel dokumentiert die Nichtverfügbarkeit von 560uF im Bauteilvorrat,
das Relais wird noch gegen ein zweipoliges getauscht.
Messungen
Temperaturen bei einer 60°-Wäsche (klicken für bessere Auflösung)
Die erste Messung zeigt die Temperaturverläufe in Aktion bei einer 60°-Wäsche:
- Rot: Trommeltemperatur der Waschmaschine neben dem Pumpensumpf
- Grün: Temperatur am Y-Verbinder
- Lila: Temperatur unten am Tank, knapp über dem unteren 90°-Bogen
- Blau: Temperatur oben am Tank, knapp unter dem oberen 90° Bogen
Ablauf:
- Wassereinlauf mit 15° aus dem Solartank
- Aufheizung - statt der eingestellten 60° werden nur 55° erreicht, interessant ist auch der kurze Abfall bei 30° - dort wird noch einmal Wasser nachgefüllt.
- Waschen - da die Trommel nicht gedämmt ist, gehen hier schon 10K an die Raumluft, die Lauge hat zum Schluss noch 45°... auch eine Form der Wärmerückgewinnung...
- Abpumpen - hier sieht man, dass der Tank wegen des Restwassers und seiner eigenen Masse auch schon nicht mehr die Laugentemperatur von 45° erreicht, sondern nur 35°.
- Zulauf von Kaltwasser - Erster Spülgang: Absturz der Trommeltemperatur auf 20°
- Abpumpen und Zwischenschleudern: Der Tank wird jetzt mit nur noch 22° warmen Wasser gefüllt, man sieht deutlich die Abkühlung am unteren Messpunkt - und dass erreichen des oberen Messpunktes. Während des Anschleuderns steigt die Temperatur in der Trommel wieder etwas, da aus der Wäsche noch warmes Restwasser geschleudert wird.
- Zulauf von Kaltwasser - Zweiter Spülgang: Absturz der Trommeltemperatur auf 14°. Am Anstieg der Temperatur im Y-Stück sieht man, dass etwas warmes Wasser aus dem Tank zurückläuft.
- Abpumpen und Zwischenschleudern: Hier sieht man an der sich kaum ändernden Tanktemperatur, dass das nur noch 17° warme Wasser zwar am Y-Stück vorbeiläuft, aber eben nicht mehr im Tank landet. Sehr gut.
- Zulauf von Kaltwasser - Dritter Spülgang: Absturz der Trommeltemperatur auf 12°
- Abpumpen und Schleudern
- Abkühlen
Auswertung:
Insgesamt eine interessante, aber auch deprimierende Messung: Bei einer 60°-Wäsche kommen effektiv nur noch 15 Liter 30° warmes Wasser im Tank an. Das ergibt dann also 0,21kWh an Wärme -> rund 5ct pro Wäsche. Bei 52 Wäschen/Jahr... €2,80/Jahr. Ich bin gespannt, ob bei einer 40°-Wäsche die Tanklagerung der Lauge dem Raum nicht schon Wärme entzieht... :-/
Die nächste Messung einer 40°-Wäsche
Temperaturen bei einer 40°-Wäsche (klicken für bessere Auflösung)
Auswertung:
Hier füllt die Waschmaschine sogar zweimal Wasser nach: einmal bei 28° und dann nochmal bei 37°, wie zuvor wird die eingestellte Zieltemperatur nicht ganz erreicht. Immerhin bleibt diesmal fast 27°warmes Wasser im Tank zurück, d.h. auch hier wird noch etwas Wärme zurückgewonnen.
Geruchsentwicklung
Noch ein Thema, das erst nach längerer Benutzung auffällt: Durch die Tankentlüftung dringt bei länger abgestandenem Abwasser ein recht übler Geruch... diese "Lessons learned" ist oben in der Aufbauanleitung schon eingearbeitet.
Fazit:
- Schnell ammortisieren wird sich die Anlage nicht: Die Temperatur im Speichertank liegt deutlich unter der Waschtemperatur, da die Waschmaschine nicht nachheizt und schon recht viel Wärme durch Abstrahlung verliert, auch das Spülwasser lässt die Temperatur schon stark sinken → die "Gewinne" bei der Rückgewinnung liegen dementsprechende niedriger. Es bleibt immerhin ein wenig mehr Wärme im Haus. Der Rückgewinnungsgrad wäre natürlich höher, wenn man statt der Raumluft Wasser vorwärmen würde - aber das ergibt wieder das Problem, dass das erwärmte Wasser dann gebraucht werden muss, wenn das warme Abwasser anfällt...
- Die Wassermenge, die nach dem ersten (warmen) Waschgang abgepumpt wird, ist deutlich geringer als die Zulaufmenge - in der Wäsche bleibt recht viel warmes Wasser hängen, dass beim ersten Spülgang mit kalten Wasser vermischt abgepumpt wird. Die Durchschnittstemperatur im Speicher sinkt dadurch nochmal um 3 bis 5K. Die in der Wäsche verbleibende Wassermenge ist stark von der gewaschenen Kleidung abhängig: In Baumwolle bleibt mehr Warmwasser zurück als in Synthetik.
Bei Reichelt-Elektronik gibt es die kleinen Platin-Temperatursensoren "PCA 1.1505 10", die auch schnelle Temperaturänderungen mitmachen und zudem hochpräzise sind. Die passende Auswerteschaltung besteht aus vier Pt1000-Messverstärkern von Uwe Mnich, alle Widerstände schön mit einem HP34401A 6,5 Stellen-Multimeter vermessen. Den Messverstärker habe ich dann noch um eine Abschaltfunktion für die Referenzspannung erweitert. Alles aufgebaut wie immer auf FR4-Lochrasterplatine.
Die Referenzspannung wird wählbar von einer Referenzspannungsquelle LM336-Z2.5 oder per Spannungsteiler aus der Versorgung (=Referenz des ADC im angeschlossenen µC) gewonnen. Auf diese Weise kann man einmal absolut in Grad pro Volt oder in Grad pro Digit abgleichen. Die Pt1000-Sensoren habe ich in Dreileitertechnik angeschlossen.
Bei Oliver Schlenke habe ich das schöne kleine Programm DATA-LOG gefunden, das aus dem AVR-Net-IO von Pollin zusammen mit einem Windows-Rechner einen prima netzwerkbasierten Datenlogger mit 4 Analog- und 4 Digitalkanälen macht. (Das Board hatte ich mal auf Vorrat gekauft und auch schon die Zahlreichen Verbesserungen eingepflegt - z.B. die Block-Kondensatoren am Netzwerk-Controller, den Ausgangs-Elko am LM317, die direkte Versorgung mit 5V aus einem USB-Steckernetzteil usw..) Mit einem digital-Output des NET-IO-Boards kann man zudem die oben erwähnte Abschaltung der Referenzspannung ansteuern, so dass man ohne Eigenerwärmung der Temperaturfühler messen kann. Da Herr Schlenke netterweise auch die Sourcen von DATA-LOG auf Nachfrage zusendet, habe ich DATA-LOG so frisiert, dass es vor jeder Messung die Referenzspannung zuschaltet und nach der Messung sofort wieder abschaltet.