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Wärmekreislauf des Aufbaus

Auf der letzten Seite habe ich die gesamten Wärmekreisläufe im Wanderer, also im Steyr und im Aufbau, bereits beschrieben. Zudem den Anschluß eines Wärmetauschers an den Kühlkreiskauf des Steyr, um von dort (zusätzliche) Wärme in den Aufbau zu bekommen. Hier noch einmal die Übersichtsgrafik:

Don`t panic! Ab hier geht`s nicht mehr um den rechten, grau unterlegten Teil mit dem Steyr, sondern um den deutlich übersichtlicheren linken Teil, den Wärmekreislauf im Aufbau. Auch wenn dieser linke Teil hoffentlich ein bischen leichter zu verdauen ist als die rechte "Steyr-Seite", ist es in der Praxis leider so, daß Konstruktion und Bau des Wärmekreises im Aufbau erheblich aufwendiger ist!

Funktionsweise

Start ist in der Bildmitte unten neben dem grau unterlegten Teil der Grafik, am 3-Wege-Ventil. Wie der sprechende Name schon verrät, erlaubt dieser Kugelhahn verschiedene Strömungs-Wege: Auf der linken Seite dieses Ventils strömt das Wasser-Glykol-Gemisch (identisch mit der Flüssigkeit im Kühlkreislauf des Steyr) als Rücklauf aus dem gesamten Heizkreislauf in das Ventil.
In einer Stellung sei das Ventil zur Heizung nach oben geschlossen und zum Wärmetauscher am Steyr geöffnet. Das passiert, wenn die Heizung des Aufbaus -und damit auch die Umwälzpumpe der ThermoPro- ausgeschaltet ist und eine lange Fahrtetappe mit dem Wanderer ansteht. Dann folgt nach dem Ventil eine separate Zusatzpumpe, die den Wärmekreislauf in Gang hält und den Rücklaufstrom in Richtung des Wärmetauschers pumpt. Hier nimmt der Wärmeträger Abwärme des Steyr Motors auf und strömt als "Heißwasser" (roter Pfeil) wieder zurück in den Aufbau ... durch den im Betrieb geöffneten Absperrhahn am Verteiler. Geöffnet heißt eben, das der Strömungsweg geöffnet, der Hahn im Bild damit geschlossen ist.
Im Verteiler kommt zuerst ein spezieller Anschluß, der nach oben eine Entlüftung des Kreislaufes erlaubt: Luft, die beim Befüllen der Anlage noch in den Komponenten eingeschlossen war, kann hier, an einem der allerhöchsten Punkte im Kreislauf, abgelassen werden. Unter der Entlüftung befindet sich ein Schraubanschluß zum Befüllen der gesamten Anlage.
Es folgen die einzelnen Anschlüsse der "Verbraucher" - in der Grafik von rechts nach links: der Wasser-Luft-Wärmetauscher oder auch Booster, der Boiler, der Badheizkörper sowie die 3 Heizkörper im Wohnteil des Aufbaus (alle Komponenten werden später noch einzeln beschrieben ...). Jeder Strang kann am Verteiler einzeln geregelt oder auch abgesperrt werden.

Haben die "Verbraucher" über den jeweiligen Vorlauf (rot) Wärme bekommen und an die Umgebung abgegeben, strömt der Wärmeträger durch die blauen Rücklaufleitungen wieder zurück in den unteren Teil des Verteilers, vorbei an einer weiteren Entlüftung sowie einem Anschluß zur Entleerung des Systems und einem weiteren Absperrhahn.

Angefangen habe ich vor ein paar Zeilen weiter oben am 3-Wege-Ventil mit der Nutzung des Wärmetauschers. Steht der Wanderer jedoch, kann hier über den Steyr keine Wärme aufgenommen werden. Dann wird dieses Ventil zum Wärmetauscher hin geschlossen, zur Heizung aber geöffnet und diese gestartet. Jetzt ist der gesamte "Außenkreis" mit dem Wärmetauscher abgekoppelt und Heißwasser wird über die Heizung, die ThermoPro, erzeugt und genauso wie zuvor beschrieben, in den Kreislauf eingespeist.

Das 3-Wege-Ventil erlaubt noch eine weitere Stellung, nämlich Öffnung des Zulaufs zur Heizung und Öffnung des Zulaufs zum Wärmetauscher. In diesem Fall steht der Wanderer, die Heizung läuft und versorgt den Aufbau. Gleichzeitig aber ist auch der Außenkreis zum Wärmetauscher geöffnet und diesmal nimmt dieser keine Wärme vom Motor auf, sondern liefert sie ihm um sein Kaltstartverhalten zu verbessern

Wie schon im Kapitel WGS, Wasser-Gas-Scheiße beschrieben, sind alle Leitungen des Wärmekreislaufs isolierte 16/2 Alu-Verbundrohre mit EURO-Konus-Fittingen. Einzige Ausnahme ist der Rücklauf des Boilers durch die Heckgarage: Diese Leitung ist bewußt nicht isoliert und soll die Heckgarage vor zu kalten Temperaturen bewahren. Nähere Infos zum Boiler siehe ebenfalls WGS.

Nach so viel trockener Theorie jetzt wenigstens noch ein Übersichtsbild der einzelnen Komponenten des Wärmekreislaufs im Aufbau:

Die folgenden Kapitel zeigen die einzelnen Komponenten des Wärmekreislaufs im Wanderer:

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Heizungsverteiler

In der Übersichtsgrafik im Bild oben war zu sehen, wieviele Rohre und Schläuche an dieser Stelle des Aufbaus zusammen laufen ... und dort unmöglich noch übersichtlich dargestellt werden können. Daher der Heizungs- oder besser, der Wärmeverteiler hier noch als Detailbild. Wärmeverteiler deshalb, weil ja an dieser Stelle nicht nicht nur die Heizungswärme der ThermoPro, sondern auch die des Wärmetauschers und damit des Steyrmotors angenommen, geschaltet und verteilt wird.
Um alle für die Montage benötigten Fittinge zu erfassen, sind diese im Bild ebenfalls dargestellt. Auch zeigt dies noch einmal deutlich, welcher planerische und konstruktive Aufwand für eine Wasserheizung, im Gegensatz zu einer Luftheizung, betrieben werden muß. Wer sich dann noch an das Drama "Zoll ist nicht gleich Zoll" bei meinen ersten Erfahrungen bei der Bestellung von Fittingen erinnern kann weiß, warum ich gerade hier besonders sorgfältig plane. Aber, ich scheine tatsächlich etwas gelernt zu haben ... diesmal passen alle Fittinge wie geplant - so bestellt - so montiert problemlos zusammen ...

Noch einmal zum Verständnis:

Ausgangspunkt sind rechts oben die beiden Wärmequellen im Vorlauf (rot) des Heizungsverteilers, die Heizung des Aufbaus, die ThermoPro und ganz rechts, der Zugang vom Wärmetauscher am Steyr. Beide Unterkreise sind hier über ein T-Stück miteinander verbunden. Der Vorlauf tritt dann über einen Kugelhahn in den Heizungsverteiler ein, der die einzelnen Wärmeverbraucher (von ganz links nach rechts), Heizkörper im Wohnraum, Heizkörper im Bad, Boiler in der Heckgarage und Booster in der Sitzbank reguliert (hydrostatische Regelgung), schaltet und verteilt.

Von den Verbrauchern kommen dann die einzelnen Rückläufe (blau) und können im unteren Teil des Verteilers erneut geschaltet werden. Der Rücklauf tritt dann, wieder über einen absperrbaren Kugelhahn, nach rechts aus dem Verteiler aus und erreicht das 3-Wege-Ventil. Hier erfolgt die Verteilung des Rücklaufs entweder auf die Heizung oder auf den Wärmetauscher - je nachdem, welche Wärmequelle zur Verfügung steht. Im Unterkreis des Wärmetauschers folgt auch direkt nach dem 3-Wege-Ventil die Zusatzpumpe.

Die Aufgabe dieses Ventils ist zuvor bereits mehrfach erläutert worden. Prinzips und Funktionsweise weiter unten.

Noch eine Ergänzung zum Heizungsverteiler: Beide Arme des Verteilers haben links von den Kugelhähnen jeweils noch weitere Anschlüsse: Nach oben je ein Entlüftungsventil um im Heizkreislauf enthaltene Luftblasen (beim Befüllen) abzulassen sowie, jeweils darunter, Anschlüsse zum Befüllen bzw. Entleeren der Anlage. Vorgehen: siehe dazu Inbetriebnahme der Heizungsanlage

Zuvor aber steht noch einiges an Arbeit an und ich muß es schon wieder tun ... und, es tut immer noch weh, obwohl ich`s schon so oft gemacht habe ... ein neues Riesenloch in den schönen Wanderer bohren ... in der entstehenden Heizungszentrale (befindet sich im Bad unterhalb des Waschbeckens) ... für die Schläuche der Heizung und des Wärmetauschers.

Bohren des Bodendurchbruchs in der zukünftigen Heizungszentrale

Bodendurchbruch in der Heizungszentrale

Bodendurchbruch auf der Unterseite des Koffers

Jetzt habe ich wieder ein herrlich großes Loch im Boden des Koffers, welches die Schläuche allein nicht ausreichend stopfen können! ... zu verlockend für irgendwelche Krabbel-Viecher, die hier einen schönen und geschützten Zugang zum Paradies finden ... oder für Wasser von unten ... Daher muß dieses Loch noch ein bischen "bearbeitet" werden: Dazu wird zuerst ein passendes PVC-Rohr, das später die Schläuche aufnehmen wird, im Loch verklebt. Der nächste Schritt ist der Bau einer Abschlußplatte als Führung und Abdichtung des Durchbruchs nach unten:

Nach dem Einsatz und der Verklebung der Verschlauchung im Bodendurchbruch wird das Loch von innen noch mit einer Lage dauerelastischer Dichtungsmasse ausgegossen und anschließend ausgeschäumt.

Der fertige Bodendurchbruch verteilt jetzt jeweils Vor- und Rücklauf zum Wärmetauscher und zur ThermoPro.

Nach diesem schmerzhaften Eingriff in die Eingeweide des Aufbaus kann jetzt die Montage des Heizungsverteilers abgeschlossen werden:

Fertig! Der Verteiler ist komplett eingebaut und alle Rohre, Schläuche und Ventile sind angeschlossen.
Die rot (Vorlauf) und blau (Rücklauf) isolierten Verbundrohre am Verteiler speisen die Verbraucher im Aufbau während die schwarzen Schläuche durch den Bodendurchbruch nach außen führen - zum Wärmetauscher am Kühlkreislauf des Steyr` sowie zur ThermoPro.

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Dreiwege-Ventil

Wie schon bei der Erläuterung des Wärmekreislaufes im Wanderer beschrieben, schalte ich mit dem 3-Wege-Ventil die beiden Unterkreisläufe der Heizung, der ThermoPro und dem Wärmetauscher am Kühlkreislauf des Steyr`. Der Dreiwege-Kugel-Hahn hat im Gegensatz zu einem "normalen" Kugelhahn einen weiteren, den dritten Anschluß und erlaubt verschiedene Strömungswege. Bei mir kommt ein Ventil mit sog. "T-Bohrung" zum Einsatz, welches folgende Strömungswege schalten kann:

1. In der ersten Schaltstellung (ganz links) strömt der Wärmeträger im Rücklauf (RL) in das Ventil und versorgt beide Unterkreise: Die ThermoPro (TP) und den Wärmetauscher (WT) am Kühlkreislauf des Steyr. Diese Schaltstellung kann ich zum Befüllen, Entlüften und zur Vorwärmung des Motors nutzen
2. In der zweiten Schaltstellung (2. v. links) strömt der Wärmeträger im Rücklauf (RL) in das Ventil und versorgt nur den Unterkreis der ThermoPro - wird bei normalem Betrieb der Heizung genutzt
3. In der dritten Schaltstellung (3. v. links) ist Ventil vollständig gesperrt
4. In der vierten Schaltstellung (ganz rechts) strömt der Wärmeträger im Rücklauf (RL) in das Ventil und versorgt nur den Unterkreis des Wärmetauschers (WT). Diese Schaltstellung wird im Fahrbetrieb genutzt, um die Wärme des Steyr-Kreislaufs im WT zu übertragen und damit im Koffer zu heizen und/oder für die Brauchwassererhitzung im Boiler

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Zusatzpumpen

Das sind `se. Zwei Stück, made in China, für so`n lächerlichen Preis, daß ich gleich 2 davon als Reserve gekauft habe. Immerhin 24 V Anschluß, sehr leise und 10 l Förderleistung pro Minute ... Schau`n wir `mal ...

Wozu also solche Zusatzpumpen? Hat doch der Steyr eine eigene, starke Wasserpumpe und die Heizung, die ThermoPro hat ebenfalls eine eigene Umwälzpumpe! Auf der letzten Seite, bei der Erläuterung des Wärmekreislaufes im Steyr, ist`s ausführlich erläutert.

Die erste Zusatzpumpe sitzt direkt im Rücklauf des Wärmetauschers im Steyr Kühlkreislauf. Bei laufender Heizung soll sie Wärme an den ausgekühlten Motor des Steyr übertragen um damit das Kaltstartverhalten zu verbessern. Dabei steht der Steyr, die Heizung im Aufbau läuft ... und damit wird diese Pumpe auch im Aufbau ein- bzw. ausgeschaltet.

Die zweite Zusatzpumpe ist im Rücklauf des Heizkreislaufs im Aufbau installiert. Während längerer Fahretappen kann die vom Wärmetauscher aufgenommene Wärme in den Aufbau übertragen werden. Da die Heizung selbst während der Fahrt ja abgeschaltet ist, übernimmt diese Pumpe jetzt die Umwälzung des Wärmeträgers im Aufbau. Bei den Fahrzeugen, die eine solche Kopplung zwischen Motor und Aufbau ebenfalls realisiert haben, wird diese Pumpe meist im Fahrerhaus geschaltet - bei mir nicht! Aus folgendem Grund: Vor Antritt der Fahrt einscheide ich, wie lang die Fahretappe voraussichtlich wird und ob und welche Wärme ich im Aufbau nutzen will. Dazu müssen die entsprechenden Ventile im Aufbau geschaltet werden: Im Sommer z.B. sind alle Heizkreise geschlossen und lediglich der Unterkreis zum Boiler ist geöffnet um auf Vorrat heißes Brauchwasser zu erzeugen. Im Winter dagegen werden entsprechende Heizkreise dazu- und in jedem Fall der Kreis der ThermoPro ausgeschaltet. Diese Einstellungen können und müssen im Aufbau vorgenommen werden, weil die Ventile nur hier zugänglich sind. Bei dieser Gelegenheit schalte ich auch die Pumpe dazu und habe damit zusätzlich die Kontrolle über richtige Funktion.

Was zum Thema der Zusatzpumpen noch fehlt, ist das bißchen Elektrik. Keine Sorge, es ist wirklich ganz simpel: Da beide Pumpen trotz ihrer unterschiedlichen Einsatzsituation (s.o.) am Heizungsverteiler im Bad geschaltet werden, reicht eine Doppelleitung zur Stromversorgung. Im E-Keller wird die +-Leitung (rot) mit 1 Ampere abgesichert und auf der Schalttafel zusätzlich freigeschaltet. Im Bad liegt + dann auf 2 Feuchtraumschaltern an, mit der beide Pumpen, die 1. im Wärmekreislauf des Aufbaus und die 2. außerhalb, im Kühlkreislauf des Steyr`, getrennt geschaltet werden können. Beide Pumpen haben dann wieder eine gemeinsame Masseleitung (schwarz).

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Ausgleichbehälter

Die Heizung im Aufbau wird "drucklos" betrieben, d.h., der Heizkreislauf ist nicht wie das Kühlsystem des Steyr geschlossen, sondern offen. Jeder weiß, wenn man bei heißem Motor `mal den Deckel des Kühlers oder Ausgleichsgefäßes öffnet, daß einem eine heiße Dampf-/Wasserfontäne entgegenspritzt. In mehrfacher Hinsicht eine gefährliche Angelegenheit.
Daher -und, weil der gesamte Heizkreislauf im Wanderer immer deutlich unter der Siedetemperatur des Wärmemittels betrieben wird- habe ich den Kreislauf im Aufbau drucklos konzipiert. Damit wird verhindert, daß sich im Betrieb und erst recht bei einer Störung, ein gefährlicher Druck im Kreis aufbaut und u.U. Rohr- oder Schlauchverbindungen sprengt und im günstigsten Fall "nur" zu einer Flutung des Aufbaus führt. Ein weiterer Grund für ein "offenes", also "druckloses" System, ist die einfachere (Wieder-) Befüllung des Systems ohne Notwendigkeit einer externen Pumpe.

Da sich der Wärmeträger im Heizkreislauf, ein Wasser-Gykol-Gemisch wie auch im Kühlkreislauf des Steyr, bei Erwärmung ausdehnt, muß also diese Volumenänderung aufgefangen werden. Das passiert im Ausgleichsbehälter, der sich versteckt im Badezimmer in eine Ecke drängt. Da dieser nicht aus einer geschlossenen Kammer besteht, sondern einen immer geöffneten Über- und Ablauf hat, kann sich in keinem Fall Druck im System aufbauen.
Der Überlauf ist ein dünner, klarer Schlauch, der, wie auch der Anschluß des Ausgleichsbehälters, unter dem Doppelboden der Dusche, zum Heizungsverteiler und dort zu einem Bodenablaß führt.

Der Ausgleichsbehälter ist in fast 2 m Höhe angebracht und damit mit Abstand die höchste Komponente im gesamten Heizungskreislauf. Zum einen kann im System eingeschlossene Luft hier nach oben steigen und frei austreten, zum anderen bewirkt die 2 m hohe Wassersäule in der Anschlußleitung, daß hier ein minimaler Druck von ca. 0,2 bar im Heizkreislauf aufgebaut wird (also doch nicht ganz drucklos ...). Dadurch ist es möglich, alle anderen Komponenten im Kreislauf auch ohne Betrieb einer Pumpe zu entlüften. Zur Not ist darüber auch eine Neubefüllung des Systems, wiederum ohne Betrieb einer Pumpe möglich.

	Die Wassersäule des Ausgleichgefäßes baut einen minimalen Druck im Heizkreislauf des Koffers auf. Ist in einem Verbraucher eine Luftblase -die den Wirkungsgrad der Wärmeübertragung deutlich verschlechtert- eingeschlossen, kann dieser (jeder) Verbraucher über sein Entlüftungsventil entlüftet werden. Die kommunizierende Wassersäule des Ausgleichgefäßes drückt die Luftblase heraus und das Ventil wird sofort bei Austritt von Wärmemittel wieder geschlossen.
	Bild rechts: Das Ausgleichsgefäß der Heizung ist mit Abstand der höchste Punkt der gesamten Heizungsanlage im Wanderer und baut damit einen minimalen Druck im System auf. Zugleich dient er der Entlüftung. Das Gefäß liegt versteckt in einer Ecke des Bades hinter einem der Spiegelschränke und wird später zudem noch durch einen Duschvorhang verdeckt.