Klimaanlage bauen – das Fazit

Der letzte Teil des Projektes wird etwas kürzer als die ersten und dient allgemein als eine Stellungnahme zu der Klimaanlage. Dabei werde ich auf die Leistung, mögliche Verbesserungen und eventuelle Problemen eingehen.

  1. Leistung
  2. Probleme
  3. Verbesserungen
  4. Endfazit

Leistung

Die Leistung ist für diese günstigen Materialien okay. Die Raumtemperatur von 26,3°C eines gut isolierten Raums senkt die Klimaanlage mit ihrem Kühlkörper um 1, maximal 2°C. Dies ist abhängig von der Wassertemperatur. Meines Erachtens ist das ein akzeptabler Wert, denn die Wirkungsgrade eines Peltiers sind echt nicht die Besten. Je länger die Klimaanlage läuft, desto kälter wird auch der Raum. Die Luft, die von dem Lüfter durch die Kühlrippen geblasen wird, kühlt sich um maximal 4°C ab. Der Kühlkörper an sich ist wesentlich kälter. Der Lüfter schafft ein Volumen von 50 Kubikmetern pro Stunde. Die Leistungsaufnahme beläuft sich nach dem Peltier-Element entsprechend. Man liegt ungefähr bei 65W.

Probleme

Ja, ich musste auch ein paar Probleme feststellen. Und zwar genau zwei. Das eher minder große Problem ist, dass der Lüfter auf 12 Volt läuft und dadurch relativ laut ist. Das zweite Problem, was ich mir auch schon vorher gedacht hatte, ist, dass sich das warme Wasser oben im Eimer sammelt und der Kühlkörper im Wasser nur von dem schon aufgewärmten Wasser gekühlt wird. Wenn die Klimaanlage abschaltet, ist das Wasser oben warm, um genau zu sein 45°C. Unten hat es aber noch eine sehr geringe Temperatur von circa 18°C. Das sollte sicherlich noch behoben werden, damit die Klimaanlage nicht nur eine Stunde läuft.

Verbesserungen

Als ersten kann man für den Lüfter noch eine kleine Lüftersteuerung / Spannungsteiler bauen. Dadurch wird dieser leiser, hat aber auch weniger Durchsatz. Wer natürlich keine Leistung einbußen will, sollte sich dann einen neueren und leiseren Lüfter kaufen. Die findet man meistens im PC Zubehör. Das Problem mit dem warmen Wasser kann man auch sehr leicht beheben. Im Internet gibt es schon ab 7€ kleine Wasserpumpen für Zimmerbrunnen, die mit 12V betrieben werden, Diese Pumpen kann man dann mit den anderen Komponenten parallel schalten, damit jede Komponente mit 12V versorgt wird. Die Pumpe kommt dann in den Eimer und soll dementsprechend das Wasser gleichmäßig verteilen. Dadurch kann die Klimaanlage auch 5 Stunden durchhalten – natürlich abhängig von der anfänglichen Wassertemperatur.

Fazit

Zusammengefasst würde ich jederzeit wieder so eine Klimaanlage bauen, da sie für diesen geringen Aufwand eine echt gute Leistung hat und vor allem im Hochsommer so manchen Tag etwas angenehmer gestalten kann. Eine angenehme Kühlung bietet sie lediglich im Berech, in dem sie arbeitet (z.B. 2 Meter um den Arbeitsplatz herum). Natürlich ist es kein Designwunder und mit den 11 Kilogramm auch sehr schwer. Das ganze kann man umgehen, indem mann eine Wasserkühlung mit Radiator und Wasserkreislauf installiert. Dies ist natürlich wesentlich teurer und man muss es schaffen, den einen Radiator außerhalb der Wohnung anzubringen und den anderen innerhalb. Trotzdem kann ich die Klimaanlage für den Weiterbau empfehlen. Vor allem für Personen, die selbst noch nicht so viel mit Elektrik gebaut haben und ein erstes größeres Projekt starten wollen, ist dies genau das Richtige, da weder programmiert, noch aufwändige Schaltpläne entworfen werden müssen.
Ein vergleich zu den Tischklimageräten, die massenweise im Internet verkauft werden, zeigt, dass die hier vorgestellte Klimaanlage deutliche Vorteile aufweist. So arbeiten die im Internet angebotenen kleinen Klimageräte mit Verdunstungskälte. Zwar benötigt das nur wenig Energie, aber die Luftfeuchtigkeit im Raum erhöht sich, wodurch es letzten Endes nur noch schwül warm wird. Das ist dann noch unangenehmer als eine trockene Wärme. Die Kühlleistung – gefühlsempfunden – ist jedoch ähnlich die der kleinen Klimageräte für den Schreibtisch.

8 Antworten auf “Klimaanlage bauen – das Fazit”

  1. Hallo,

    klingt nach einer vielversprechenden und vor allem günstigen Idee die da gebaut wurde.
    Ich werde es mit einer alten Kühlbox versuchen, die Teile sind schon bestellt 🙂

    Bei solchen „Hundstagen“ ist man schon verzweifelt, was wohl die bessere Alternative fürs Büro sein könnte.

    Wieviel Kubikmeter könnten da wohl abgekühlt werden?
    Welche Ausgangs- bzw. Lufttemperatur misst du am oberen Kühlkörper nach Abkühlung des Kühlers?

    Tipp von mir fürs Wasser im Behälter (Eimer; Kühlbox usw.):
    Akkupacks, Eiswürfel, etc. würden das Wasser auch zusätzlich noch etwas abkühlen. Nur sollte der Pegel nicht überschritten werden, da das Peltierelement nicht gerne nass werden möchte.
    Geschickt wäre auch einen Überlauf zu verbauen und ein Ablass- bzw. Füllventil zu integrieren.

    Die Seite ist übrigens sehr übersichtlich gestaltet, gespickt mit einer Menge an interessanten Ideen zum Selbstbau.
    Mach weiter so!

    Beste Grüße aus Österreich

    1. Hi,
      Vielen Dank für das tolle Feedback! Eine genaue Kubikangabe kann ich leider nicht treffen. Das Temperaturdelta ist je nach Lüftergeschwindigkeit bis 4°C. Da muss der Lüfter aber schon sehr langsam drehen. Für meinen Test, in dem der Raum nach mehreren Stunden um 1,5°C abgekühlt ist, sollte man jedoch beachten, dass Fenster und Türen geschlossen sein müssen. Auch darf die Sonneneinstrahlung in den Raum nicht sehr hoch sein.
      Es hat sich über die Zeit heraus gestellt, dass nicht die Luft das eigentliche Problem ist, sondern die Gegenstände, Wände und Isolierungen, die im Raum sind/verbaut wurden. Man sollte also nie aufhören herunterzukühlen und schon vor der ersten Hitzewelle beginnen. Wenn die Gegenstände erst einmal warm sind, na dann viel Spaß 😉 Trotzdem hat die Klimaanlage dann noch eine erfrischende Wirkung in ihrem Aktionsradius.
      Zum Tipp mit den Eiswürfeln: Das ist prinzipiell machbar, man sollte jedoch das beachten, was ich im ersten Teil meiner Klimaanlage geschrieben habe. Der Gefrierschrank entzieht dem Wasser, welches zu Eiswürfeln wird, die Wärme und gibt sie an den Raum ab. Das heißt der Raum erhitzt sich hier! Durch die Wirkungsgrade kommt man im Endeffekt zu einer Erwärmung des Raumes, anstatt einer Abkühlung. Geht es jedoch nur um einen anderen Raum und beispielsweise die Küche darf ruhig wärmer werden, ist dies durchaus möglich.
      Das Wasserproblem am Peltierelement habe ich mit einem abgedichteten Peltierelement gelöst. Dieses sollte auch unbedingt verwendet werden, da es sonst durch die Kondensation des Wassers an kalten Oberflächen zu Problemen kommen könnte.
      Viele Grüße und viel Spaß beim Zusammenbauen!

      Niklas Moos

  2. Hallo!

    Ich bin gerade dabei eine Klimaanlage für mein 20 m² Zimmer zu bauen und möchte ca 4-6 Peltier Elemente benutzen. Ich werde dabei jeweils für kalt und warm eine Wasserkühlung benutzen, mit 240mm CPU Radiatoren.
    Die warme Luft wird nach draußen transportiert und die kalte bleibt natürlich drin 😉
    Ich hoffe ich werde damit genug Kühlleistung generieren um mein Zimmer um 3-4 Grad runter zu kühlen…
    Dieser Sommer hat ja schon echt heftig angefangen…mal sehen was noch so kommt!

    Ich danke dir vielmals für deine Blog-Einträge diesbezüglich!
    Haben mir sehr geholfen! Werde sobald ich fertig bin einige Bilder hoch laden! Ebenfalsl ein Temperaturvergleich! 🙂
    LG!

    1. Hi,
      Sehr cool. Ich wünsche Dir viel Erfolg bei deinem Vorhaben. Mittlerweile gibt es sogar schon bessere Peltierelemente, die etwas effizienter sind. 4-6 Elemente wird sich jedoch am Jahresende auf der Stromrechnung bemerkbar machen, zumindest beim Dauerbetrieb 😉 Aber vom Experimentieren hält uns Tüftler das noch lange nicht ab 😀

  3. Hi Niklas,
    Danke für den inspirierenden Artikel.
    Ich bin aber ziemlich sicher, dass man mit deiner Anlage das Zimmer kein Grad kälter machen kann. Dazu wird ein 60Watt Peltier nicht genug. Ausserdem, das Zimmer hat Wände, Möbel die das abgekühle Luft sofort erwärmen. Die Zeit spielt eine entscheidende Rolle. Das Luft muss schnellstmöglich abgekühlt werden und dann die Temperatur halten. Um das Luft in einem 4x4x4m3 Zimmer abzukühlen braucht man ca. 20liter 8-10Grad kaltes wasser. Das Luft muss das Wasser innerhalb 30Min auf 20Grad erwärmen. Dazu braucht man einen guten Wasserradiator oder einem CPU Kühler mit Lüfter.
    Der 2. Fehler ist, das die wärme Seite der Peltier nicht wärmer als 35Grad sein darf sonst wird die kälte seite nicht kalt genug. Der Peltier verbraucht immer 60Watt egal wie warm oder kalt ist. Um die Kühlleistung zu erehöhen, darf die wärme Seite kaum wärmer sein als die Umgebung. Du solltest das Wasser nicht heizen sondern wher kühlen. Z.B. im Keller oder im anderen Zimmer oder Übernacht. Dann kannst du die warme Seite des Peltiers beim 25Grad halten, damit kannst du das Wasser auf 10Grad runterkühlen. Das Wasser mit einem Wasserradiator kann das Zimmer abkühlen. Aber 10L wird nicht genug.
    Man braucht mindestens das Zehnfache. Also mindestens 10 Peltier aber lieber 20. Mindestens 600Watt. Oder einen 100L Fass. 🙂 Trotzdem Danke für den Experiment. Wenn du oder Jemand Frage hast/hat…

    1. Hallo,
      Erst einmal vielen Dank für den kritischen Kommentar. Fragen habe ich nicht, jedoch glaube ich, dass hier ein paar Missverständnisse entstanden sind. In folgenden Sachen muss ich Sie korrigieren:

      Der 2. Fehler ist, das die wärme Seite der Peltier nicht wärmer als 35Grad sein darf sonst wird die kälte seite nicht kalt genug.

      Zunächst behandeln wir den „2. Fehler“, da dieser recht schnell zu klären ist. Ein Peltierelement schafft eine Temperaturdifferenz zwischen der warmen und der kalten Seite. Dieses Temperaturdelta liegt je nach Qualität des Peltiers bei bis zu 65°C. Ich habe mit meinem Peltier zuvor experimentiert – Lüfter auf die eine Seite, auf die andere Seite einen Temperatursensor. Die warme Seite mit Lüfter hatte eine Temperatur von 42°C, wohingegen die kalte Seite -16°C wurde. Das macht ein Temperaturdelta TMAX von 58°C. Die warme Seite dürfte also durchaus 50°C warm werden, um die kalte Seite unter dem Gefrierpunkt zu halten.

      Ich bin aber ziemlich sicher, dass man mit deiner Anlage das Zimmer kein Grad kälter machen kann.

      Doch, in einem Aktionsradius um den Schreibtisch sind durchaus 2°C möglich. Der ganze Raum kühlt sich je nach Isolation und vorab gespeicherter Wärme ab. Natürlich kann man keinen Raum, der sich schon auf 30°C aufgeheizt hat, auf angenehme 22°C abkühlen. Dafür ist die Klimaanlage auch nicht gemacht. Aber sie hat einen angenehmen Effekt.

      Du solltest das Wasser nicht heizen sondern wher kühlen. Z.B. im Keller oder im anderen Zimmer oder Übernacht.

      So steht es geschrieben. Das Wasser soll über die Nacht auf der Terrasse abkühlen, damit die Wärme heraus transportiert wird. Das Wasser aktiv kühlen unter die eigentliche Temperatur hätte nur einen Mehrverbrauch an Strom zur Folge. Eine Kühlvorrichtung für das Kühlmittel mag zwar das Gesamtergebnis verbessern, diese besagte Vorrichtung aber dann direkt für die Kühlung des Raumes zu verwenden, ist deutlich besser. Es fallen schlichtweg die Wirkungsgradverluste durch den Zwischenschritt der Umwandlung weg.

      Dann kannst du die warme Seite des Peltiers beim 25Grad halten, damit kannst du das Wasser auf 10Grad runterkühlen. Das Wasser mit einem Wasserradiator kann das Zimmer abkühlen. Aber 10L wird nicht genug.

      Das hört sich nach einer Umkehrung des Prinzips an. Vorteil daran ist, dass man die Hitzeentwicklung aus dem zu kühlenden Raum transportiert. Mit Sicherheit ist das deutlich besser. Jedoch ist es auch schwieriger zu verwirklichen. Meine Klimaanlage sollte möglichst schnell zum Nachbauen sein. Komplexere Radiatorsysteme mit Ausgleichbehälter und Pumpe sind für Einsteiger schwer zu bauen. Ich versuche jedoch mich mit dem überwiegendem Teil meiner Projekte an Einsteiger zu wenden.

      Viele Grüße

  4. Sehr interessanter Ansatz, zumindest für einen Arbeitsplats. Hatte auch schon mal überlegt, 3-4 Peltiers in Reihe zu schalten und mit 48V / 5A zu betreiben. Allerdings ohne Wasserkühlung.
    Als Raumkühlung ist es eher nicht zu gebrauchen, da immer auch ein Wärmeeintarg von außen über das Mauerwerk als auch über nicht verschattete Fenster erfolgt – selbst bei gut gedämmten Wänden. 1 m² Fenster hat die Wirkung wie ein 1000 W Heizlüfter, da komme ich mit 60 W nicht gegen an.
    Ich habe eine DG-Wohnung aus den 50ern, wo die Dachdämmung nur mäßig ist.
    Für die Wasserumwälzung habe ich noch einen Tipp:
    Im Modellbaugeschäft gibt es kleine Motore, Wellen und Schrauben für Modellbote. Damit kann man – denke ich – eine effektivere Umwälzung als mit einer kleinen Pumpe erreichen.

    1. Hallo,
      Ja, sie ist eher für einen bestimmten „Aktionsradius“ gedacht. Den Tipp mit der Wasserpumpe nehme ich gerne zu Herzen. Das hört sich auf jeden Fall vielversprechend an. Vielen Dank! 😃

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