Klimaanlage bauen – der Zusammenbau (Teil 3)

Endlich können wir nach all dieser Vorbereitung mit dem spannenden Teil des Projektes beginnen. Wir fangen mit dem Bau der Klimaanlage an. Bevor wir aber die Klimaanlage zusammenbauen, müssen wir uns erst mal alle Teile zurecht legen. Dazu gehören:

  1. Peltier-Element
  2. W1209
  3. Eimer
  4. Wärmeleitpaste
  5. Netzteil
  6. Kühlkörper
  7. Schrauben, Plexiglas, Muttern,…
  8. Werkzeug

Die Klimaanlage zusammenbauen

Zu aller erst müssen die Kühlkörper vorbereitet werden. Das heißt, dass eine geeignete Halterung her muss. So ziemlich bei jedem CPU-Kühler ist eine solche mitgeliefert. Diese müssen wir zunächst an dem Kühlkörper befestigen. Sollte dies ohne Schrauben nicht möglich sein, sollte man einfach – so wie in meinem Fall – zu Kabelbindern greifen.

Kühlkörper mit Kabelbindern befestigt

Dieser Kühlkörper soll später im Wasser hängen und der Kühlung des Peltier-Elements dienen. Da das Plastik des Deckels des Eimers sehr dünn ist, habe ich mich dafür entschieden, eine Plexiglasplatte so zuzuschneiden, dass ich den Deckel zwischen dem unteren Kühlkörper und der Plexiglasplatte einklemmen kann.

Plexiglasplatte – Loch für das Peltier-Element fehlt noch
Loch für das Peltier-Element ausgesägt

Schließlich müssen noch Löcher für die Halterung des Kühlkörpers gebohrt werden. Dort durch kann man dann später Schrauben mit Muttern durchführen.

Löcher für die Befestigungsschrauben bohren

Nachdem die Halterung für den unteren Kühlkörper fertig ist, wird getestet, ob alles an Ort und Stelle so Platz findet, wie vorgestellt.

Testen, ob alles passt

Und das ganze wird auch noch mal mit Deckel getestet.

So gehen wir auch mit dem anderen Kühlkörper vor. Glücklicherweise hatte meiner eine Stahlplatte integriert, in die ich zwei Löcher bohren konnte.

Loch auf der einen Seite

Diese Löcher konnte ich auf die Plexiglasplatte übertragen und den Kühlkörper auch von oben damit verschrauben.

Löcher für den oberen Kühlkörper gebohrt

Dann wieder alles zusammenbauen und erneut testen, ob alles passt

Et voilà… der Handwerker-Teil ist abgeschlossen. Wie man gut sehen kann, gehen die beiden Kabel des Peltier-Elements seitlich zwischen den beiden Kühlern raus. Wichtig ist, dass nach unten hin der Aufbau nicht wasserdicht ist. Kondenswasser, was sich in den oberen Kühlrippen außerhalb des Eimers bildet, muss nämlich problemlos nach unten in den Eimer, in dem das Wasser ist, ablaufen können.

Kabel führen seitlich heraus

Wenn alles soweit hält und stabil ist, wird der Lüfter an dem oberen Kühlkörper entweder mit einer dafür vorgesehenen Halterung oder mit Kabelbindern befestigt.

Aber nicht zu früh gefreut! Wir müssen den oberen Kühlkörper noch mal abnehmen, denn an das Peltier-Element muss noch beidseitig die Wärmeleitpaste.

Merken Sie sich bitte, dass die beschriftete Seite des Peltier-Elements kalt wird und die unbeschriftete warm. Dies müssen Sie unbedingt beim Zusammenbau berücksichtigen.

 

Wärmeleitpaste ganzflächig auftragen

Bevor Sie Wärmeleitpaste auf das Peltier-Element auftragen, reinigen Sie es mit Alkohol, wie zum Beispiel Nagellackentferner. Auch die Auflageflächen der Kühlkörper müssen gereinigt werden, sodass diese frei von Fett oder anderen Verunreinigungen sind. Danach muss wieder alles zusammengebaut werden.

Die Elektronik

An Elektronik haben wir im Wesentlichen das Netzteil, das W1209 Modul, das Peltier-Element und den Lüfter. Zuerst Löten wir eine für das Netzteil vorgesehene Buchse die Drähte für den Plus- und den Minuspol.

Buchse für das Netzteil

Zusätzlich testen wir das W1209 Modul auf die Funktionstüchtigkeit. Dieser Schritt ist optional, es wäre aber sehr ärgerlich, wenn es kaputt ist und man dann nochmal alles neu verkabeln muss.

Funktioniert!

Gegebenenfalls muss die Temperaturanzeige nachjustiert werden.

Nach dem Schaltplan werden nun die Elektronikkomponenten verkabelt. Achten Sie auf die Polarität der elektronischen Bauteile! Verwenden Sie unbedingt Schrumpfschläuche, um offene Lötstellen zu isolieren!

Schaltplan

Der Temperatursensor muss im Eimer möglichst hoch platziert werden, aber noch so, dass er später im Wasser hängt.

Und wenn alles fertig ist, sollte die Klimaanlage so aussehen:

 

Die Programmierung des W1209 Moduls

Auf dem Modul finden wir drei Tasten. Einmal Plus, einmal Minus und einmal eine Set-Taste. Bevor wir den Stecker in die Haussteckdose einstecken, überprüfen wir die Klimaanlage nochmal auf offene Lötstellen und auf die richtige Polarität. Stimmt hier etwas nicht, so korrigieren Sie dies unverzüglich, bevor Sie mit dem Netzbetrieb beginnen. Ist nun der Stecker eingesteckt, zeigt das Modul die aktuelle Temperatur an. Wir drücken lange auf die Set-Taste bis das Modul P0 anzeigt. Dann drücken wir die gleiche Taste erneut, aber nur kurz. mit Plus und Minus können wir den Modus ggf. von C auf H stellen. Wird keine Taste mehr gedrückt, springt die Anzeige wieder auf die aktuelle Temperatur um. Wir müssen den Modus natürlich auf „heat“ stellen, weil wir im Grunde genommen das Wasser bis zu einer gewissen Maximaltemperatur aufheizen wollen.

Nur noch den Eimer mit Wasser so weit füllen, dass der Kühlkörper im Wasser hängt und der Temperatursensor vollständig im Wasser ist ( unbedingt muss dieser nahe der Wasseroberfläche sein). Der Kühlkörper sollte mindestens zu 80% im Wasser hängen. Umso mehr von ihm in Kontakt mit Wasser ist, desto besser ist die Kühlleistung.

Das war auch schon der Zusammenbau der Klimaanlage. Ich hoffe, dass ich mit den vielen Bildern einen guten Überblick verschaffen konnte. Bei Fragen können Sie gerne unten in die Kommentare schreiben.

Im nächsten und letzten Teil werden wir dann ein Fazit aus der Klimaanlage und deren Kühlleistung ziehen.

Warnhinweis!: Das vorgestellte Gerät arbeitet mit Netzspannung, welche bei einem Stromschlag tödlich sein kann. Die hier aufgezeigte Anleitung dient nur zu allgemeinen Information und darf ausschließlich von Personen mit entsprechender Fachkenntnis ( Elektriker usw. ) und unter höchsten Sicherheitsmaßnahmen nachgebaut werden. Ich übernehme keinerlei Haftung für Schäden die durch die Herstellung, den Gebrauch oder einen Unfall mit dem Gerät entstehen. Zusätzlich kann ich nicht garantieren, dass diese Anleitung frei von Fehlern ist. Sollten Schäden durch fehlerhafte Berichte oder Schaltpläne entstehen, übernehme ich dafür ebenfalls keine Haftung.Wer mit dem Nachbau beginnt, stimmt diesem Haftungsausschluss vollständig zu.

4 Antworten auf “Klimaanlage bauen – der Zusammenbau (Teil 3)”

  1. Hallo, Anleitung erschien mir sehr interessant, woraufhin ich mich an einen Nachbau gemacht habe. Einerseits fehlt glaube ich das angekündigte Fazit noch(?) andererseits musste ich feststellen, dass ich das peltierlement in meinem Test nicht ansatzweise genug damit kühlen kann. Selbst mit einer warmen Seite auf einem Eisblock beginnt dieser kontinuierlich zu schmelzen. Zwar bietet die kalte Seite dann genug Kälte, allerdings könnte man dann ja gleich einen Eisblock mit den Lüftern im Raum verteilen …
    Gibt es ein Fazit zu dem Projekt was ggf. sogar ähnlich ausfällt wie meins?

    Ansonsten tolles Projekt und super erklärt …

    Gruß

  2. Hallo,
    Das angekündigte Fazit findet sich hier: https://moosbande.de/2017/08/20/klimaanlage-bauen-das-fazit/
    Ein Eisblock vor dem Lüfter hätte zwei entscheidende Nachteile.
    1) Das Wasser, welches zum Gefrieren im Gefrierschrank gelagert wurde, muss dort herunter gekühlt werden. Dies macht der Gefrierschrank, indem er dem Wasser die Wärme entzieht und an die Umgebung abgibt. Der Raum heizt sich also auf. Zudem ist es durch die Wirkungsgrade im Endeffekt Wärmer als zuvor. Sind der zu kühlende Raum und der Raum, in dem der Gefrierschrank steht, getrennt, entfällt dieser Nachteil.
    2) Ein viel größeres Problem stellt die Luftfeuchtigkeit dar. Durch einen Eisblock wird diese höher und es ist dann nicht nur warm im Raum, sondern feucht/schwül warm. Das fühlt sich für den Menschen noch wärmer an, da der Schweißfilm auf der Haut nur noch schwerer verdunsten kann.

    In meinem Fazit habe ich genau erläutert, dass meine Klimaanlage keineswegs mit einem professionellem Klimagerät verglichen werden kann. Aber es ist auf jeden Fall besser als die Tisch Klimageräte, die mit Verdunstungskälte arbeiten. Eine erfrischende Wirkung ist definitiv gegeben. 😀

    freundliche Grüße

  3. Ich finde diesen Ansatz der Kühlung sehr interessant!
    Zusätzlich mit einer Aussenkühlung, in Form einer Aquariumpumpe ein paar Schläuchen und einem Kühler, wäre so eine selbstgebaute Split-Klimaanlage machbar, ohne Kompressor und giftigen Kühlflüssigkeiten.
    Selbst in einem PKW wäre eine Klimaanlage günstig nachrüstbar.
    Einziges Manko ist die relativ geringe Leistung… aber wie im Artikel geschrieben: besser wenig als gar nichts 😀

    1. Hi,
      Genauso sehe ich das auch. Mit einem außen angebrachten Radiator wäre die Anlage noch eleganter.
      Im Auto ist die mit Kompressor betriebene Klimaanlage die bessere Wahl, da der Kompressor direkt vom Motor angetrieben wird. Als Nachrüstung sehe ich bedingt der geringen Wirkungsgrade keine Verwendung. Einen geheizten Autoraum (gerne im Sommer 55-60℃) herunter zu kühlen, bedarf schon der Kühlleistung von den Anlagen, wie sie heutzutage verbaut werden (ca. 3kW Spitze). Da kommt man mit der Peltier Technik nicht weit. Schön wären hier bessere Wirkungsgrade.
      Mal schauen, was die Forschung und Zeit so mit sich bringt.

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