Ausbau Klimaanlage 12V oder 230V?

[mb2017]

Hallo,
ich möchte in meinem Sprinter-Ausbau zum Wohnmobil eine Dachklimaanlage installieren.

Bei 230V hätte ich eine Vechline 3500 im Auge, die kostet ca. 1500 EUR.

Kennt jemand eine sinnvolle / vergleichbare 12V Anlage?

Sollte man eher 12V oder eher 230V machen? Was ist effizienter?

Danke!

[Steffen G.]

Achte auf die benötigte Leistung, und die damit verbundenen Kabelquerschnitte.

Die von dir genannte Vechline 3500 braucht bei 230V 5,6A macht rund 1300W. Bei einer vergleichbaren 12V Anlage wären das gute 110A. Bei 5m Kabel solltest du schon größer 80mm² verwenden.

Somit ist eine 230V Anlage erst mal von der Verkabelung besser, da du da ja nur 5,6A hast und somit mit 1,5 - 2,5mm" auskommst. Allerdings bedarf es dafür einen passenden Wechselrichter, wenn du nicht nur bei Landstrom die Klima verwenden willst. Aber das schließ ich mal aus, sonst hättest du ja nciht nach 12V gefragt. Und natürlich brauchst eine entsprechend große Batterie, welche die 1.3kW/h für jede Betreibsstunde vorhält.

Beide Systeme (12 und 230V) haben ihre Vor- und Nachteile. Um das bessere System auszuwählen, wäre es gut zu wissen wie du das WoMo nutzen willst (autark oder auf dem Camping-/Stellplatz). Auch was du sonst noch an Elektroinstallaiton planst, ist ein WR eh schon vorhanden oder für z.B. Kochen geplant?

[juh]

230V wg. Leitungsquerschnitt und Leistung

Zur Autarkie: ich habe 400Ah 12V und 1280Wp Solar. Im Sommer kann ich abends wunderbar runterkühlen, so daß man gut schlafen kann, ca. 1 Stunde laufenlassen, das paßt mit meinem sonstigen Verbrauch Warmwasser elektrisch und kochen Induktion gut. Über Nacht wäre sie mir eh zu laut.

Meine Dometic nimmt ca. 1000W auf bei einer Kühlleistung von 2,05 kW.

Und wenn Du mal am Platz mit Strom stehst, ist die direkte Versorgung auch besser als wenn 1000W erstmal durch ein Ladegerät müssen.

[Vanagaudi]

Meine Dometic nimmt ca. 1000W auf bei einer Kühlleistung von 2,05 kW.

Ohne Angabe der Temperaturdifferenz bzw. der Leistungszahl ist der Vergleich von elektrischer und Kälteleistung unvollständig. Im Bereich der Klimatisierung mit geringer Differenz zwischen der Temperatur der gekühlten Luft und der Umgebung sind beispielsweise Leistungszahlen bis 7 erreichbar, aus 1 kW elektrischer Leistung sind technisch bis zu 7 kW Kälteleistung möglich. Je größer die Temperaturdifferenz wird, umso kleiner wird die Leistungszahl.

[juh]

Datenblattangabe Hersteller gegen Datenblattangabe Hersteller, zur groben Einordnung der Anlage.
Die Stromaufnahme kann ich zwar selbst messen, die Kälteleistung aber nicht.
Hier befinden wir uns aber eher im Bereich der höheren Temperaturdifferenzen.
Für Nachtbetrieb mal nach Anlagen schauen, die einen drehzahlgeregelten Kompressor haben, z.B. Dometic Freshjet 3000.

[farnham]

Ich würde sagen, die Frage ist falsch formuliert. Sie sollte besser heißen "AC oder DC-Klimaanlage". Dann liegt die Antwort nämlich auf der Hand: willst du mit Landstrom klimatisieren, dann natürlich eine AC-Anlage, sprich Wechselstrom, sprich 230V direkt aus der Steckdose. Warum sollte man zweimal (oder gar dreimal) wandeln? Willst Du dagegen in der Pampa unabhängig von Netz klimatisieren, dann kostet der Wechselrichter für die AC-Anlage pauschal mal 10% Effizienzverlust, plus 20-50W Standbyverlust unabhängig von der Kühlleistung - also auch wenn 70% der Zeit der Kompressor gar nicht läuft, sondern nur der Lüfter. Hier kommt die DC-Anlage (Gleichstorm, direkt aus der Batterie) ins Spiel.

Ich habe beides im Einsatz in zwei Fahrzeugen: einmal Truma saphir compact (AC) über Fraron WR 2200W und einmal eine Eigenbau-Anlage (DC) aus chinesischen Teilen (BLDC-Kompressor aus dem E-Auto, drehzahlgeregelt - die Marketingabteilung würde es "Inverter" nennen) im Sprinter. Aber: beide Autos haben KEIN 12V-System - exakt wegen der Klimaanlage. Bei 12V sind die Ströme einfach zu hoch, die Kabel zu dick und vor allem der Spannungsabfall prozentual zu gewichtig. Daher: zurück ans Reißbrett - mit 24V oder 48V Bordnetz neu durchdenken.

Und nochwas: eine Dachklimaanlage ist eine permanent ausgefahrene Luftbremse - sie frisst Sprit, vor allem bei höheren Reisegeschwindigkeiten. Und sie ist extrem exponiert gegen jede Art von Gebüsch. Je nach eigenem Reiseverhalten beides ggf. ein KO-Kriterium. Daher bei mir einmal eine Staukastenanlage in Landcruiser und eine Unterfluranlage im Sprinter. Letztere leider noch nicht komplett vollendet, da mir irgendwie der Sommer zum Testen ausgegangen ist...

[mb2017]

Hallo,
danke für das tolle Feedback! Sehr hilfreich. Ich werde daraufhin vermutlich in die 230V AC Richtung weiterdenken.

Ja, Versorgungsbatterien mit 48V wäre ein Traum für mich. Scheitert aber daran, dass ich keine vernünftige 48V Lichtmaschine für den Sprinter N62 zweite Lichtmaschine in Europa finden kann. 12V zweite Lichtmaschine kann man verbauen, DC-DC Wandler 12V-48V zum Laden geht auch, aber man braucht eine Pufferbatterie wo es erstmal reingeht. Das sind mir alles zu viele Einzelpunkte, die auch mal defekt sein können.

Planung ist autark zum Beispiel im australischen Busch, also kein Landstrom. Wir machen sowieso 230V für Kühlschrank, Ladegeräte, Wasserkocher, Dursche-Warmwasser-Boiler und Induktionsfeld. Das haben wir auch im derzeitigen Sprinter mit 300Ah 12V verbaut, zwei Wechselrichter 3500W (7000W Spitze), ja, die haben im Standby 25W, aber der eine Wechselrichter ist nur beim Kochen an. Das läuft gut mit Solarzelle 505W. Funktioniert seit Jahren prima autark, aber ohne Klimaanlage. Die 300Ah reichen natürlich nicht für Klimaanlage es sei denn wir machen sie nur 1 Stunde an vorm Schlafen gehen.

Im Moment plane ich eine 12V Batterieanlage mit 1120Ah LiFePo (ca. 14kWh), da wären dann die dicken Kabel jeweils nur sehr kurz von der Sammelschiene auf 2 Stück 3500W Inverter. Dann noch ein dickes Kabel von der zweiten Lichtmaschine für 250A Ladestrom. Zusätzlich noch einen Booster von der primären Fahrzeugbatterie, der auch nochmal ca. 100A laden können sollte. Solar auch geplant, vermutlich ca. 1200Wp, aber noch nicht klar weil Dachfenster noch unklar. Ich hoffe dann auf eine Gesamt-Ladeleistung von ca. 4000W aus den verschiedenen Quellen. Normalerweise sollte die Sonne vollkommen ausreichen.

Danke Euch!

[mb2017]

Noch eine Frage, ist es tatsächlich nicht möglich DC-DC Wandler direkt an einer Lichtmaschine zu betreiben?
Also Setup wäre 12V Lichtmaschine mit separatem Regler zum Beispiel mastervolt oder Balmar MC-614 und dann direkt an der Lichtmaschine DC-DC Wandler 12V-48V und auf der 48V Seite dann eine 48V Bordbatterie laden.
Ich lese wiedersprüchliche Info und Hinweise, dass dies angeblich nicht ohne eine 12V Pufferbatterie geht. Aber warum das so ist konnte ich noch nicht genau nachvollziehen.

Danke Euch!

[Vanagaudi]

Ich lese wiedersprüchliche Info und Hinweise, dass dies angeblich nicht ohne eine 12V Pufferbatterie geht. Aber warum das so ist konnte ich noch nicht genau nachvollziehen.

Es gibt zwei Gründe für die Pufferbatterie:

1. Der Generator benötigt einen Anlaufstrom, damit er überhaupt anfängt, Strom zu produzieren. Das Teil ist fremderregt, also das Magnetfeld wird durch einen Strom erzeugt, aus dem durch die Drehung des Rotors wiederum Strom erzeugt wird. Wenn man einmal diesen "Startvorgang" abgeschlossen hat, kann man aus dem erzeugten Strom etwas abzweigen und zur Erzeugung des Magnetfelds verwenden. Theoretisch ist anschließend keine Batterie mehr notwendig.
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2. Der erzeugte Strom aus dem Generator ist alles andere als ein Gleichstrom mit gleichmäßiger Spannung. Tatsächlich handelt es sich um eine gepulste Spannung, die ständig ihre Höhe ändert. Das liegt daran, dass der Generator nur eine Wechselspannung erzeugen kann. In modernen Generatoren ist dies eine Wechselspannung mit drei Phasen, ähnlich wie im Haushaltsstrom. In den Generatoren sind jedoch Dreiphasen-Gleichrichter eingebaut, die aus den drei Phasen des Wechselstroms eine gepulste Gleichspannung machen. Ohne Batterie ergeben sich von der Drehzahl abhängige Spannungsschwankungen, mit denen ein Wechselrichter oder DC-DC-Wandler nicht umgehen kann. Er müsste nicht nur die Lastschwankungen auf der Ausgangsseite ausregeln, sondern zusätzlich noch die hochfrequenten Spannungsschwankungen auf der Eingangsseite. Die Wandler sind dafür nicht ausgelegt, treibt es den Schaltungsaufwand doch ziemlich in die Höhe. Und einen ausreichend großen Markt gibt es für diese Anwendung nicht, dass sich die Entwicklung und Herstellung so eines Wandlers lohnen könnte.

[mb2017]

Endlich und vollkommen verstanden! Danke Dir!
Und wieviel Ah sollte die Pufferbatterie dann haben?

[farnham]

Das haben wir auch im derzeitigen Sprinter mit 300Ah 12V verbaut, zwei Wechselrichter 3500W (7000W Spitze), ja, die haben im Standby 25W, aber der eine Wechselrichter ist nur beim Kochen an.

Hast du mal getestet, wie lange das System mit voller Leistung (sagen wir mal 3500W AC-seitig) läuft? Meine Schätzung wäre: weniger als 10 Minuten bis UVP, im Winter eher gegen 1 Minute. Lass mich aber gern eines Besseren belehren.

Im Moment plane ich eine 12V Batterieanlage mit 1120Ah LiFePo (ca. 14kWh), da wären dann die dicken Kabel jeweils nur sehr kurz von der Sammelschiene auf 2 Stück 3500W Inverter.

Ich bin in dieser Minute mit dem Landcruiser in Namibias Süden unterwegs. Tagsüber hatte es um die 40°C, jetzt um 23:30 sind's noch knapp 30°C. Gewitter im Anzug, reichlich Luftfeuchte - wir haben gerade Regenzeit. Vor dem Einschalten der Aircon und nach dem Durchlüften hatte es etwas über 45°C in der Kiste, jetzt, gut 1 Stunde später, sind's angenehme und vor allem trockene 25°C.

Die Klimaanlage ist besagte Truma Saphir compact, an einem Fraron WR 2200/24V. Die Batterie hat ziemlich genau 4kWh Kapazität (24V, 160Ah, Winston-Zellen). Morgen früh werden etwa 2-3 kWh fehlen, es gibt also noch genug Strom für den Frühstückskaffee und natürlich den Toast. Um die Batterie wieder zu laden, wird die Solaranlage (480Wp) morgen wahrscheinlich wieder weniger als 800Wh beitragen. Wenn ich morgen wieder busch-campen möchte, muss also der DC-DC-Lader die restlichen 2.3 kWh liefern. Wäre morgen ein Standtag, würde ich weitere 960 Wp an flexiblen Panels auslegen, dann wäre die Batterie abends auch voll, meistens jedenfalls.

Wie du an den Solarerträgen siehst, sind diese in den Tropen trotz nahezu senkrecht stehender Sonne echt bescheiden. Liegt einerseits an der Modultemperatur, oft über 80°C, andererseits an der "dampfigen" Luftmasse in der Regenzeit. Oft genug gibts auch den ganzen Tag über irgendwelche komischen hohen Wolken, die schnell mal 70% der ohnehin schon geringen Solarleistung des Tages wegfressen. War in Australien seinerzeit exakt genauso im dortigen Sommer. Das nur mal so als Dimensionierungshilfe.

Die DC-DC-Wandelei ist übrigens weniger trivial, als man gemeinhin denkt - denn dabei entsteht Wärme. Gleichzeitig mögen die Geräte oft keine Umgebungstemperaturen über 40-50°C - im "Maschinenraum" ist es in tropischen Gegenden aber oft deutlich wärmer. Mit viel Bastelei habe ich jetzt 500W Ladeleistung aus dem Fahrzeugnetz stabil am Laufen (Victron BuckBoost mit 120mm-Zusatzlüfter).

[Vanagaudi]

Und wieviel Ah sollte die Pufferbatterie dann haben?

Wenn die Batterie lediglich als Spannungsstabilisator dient reicht ein kleiner 5Ah oder 7Ah Bleiakku. Dann muss der Generator aber immer genügend Strom liefern, damit die Verbraucher versorgt werden können.