Niektórym ciepła woda pod prysznicem w kamperze po prostu nie wystarcza – chcą, by było idealnie. Nasz klient Andreas należy dokładnie do tej kategorii: z dużym zacięciem majsterkowicza solidnie podrasował przygotowanie ciepłej wody Alde w swoim Flair 2. Jak to zrobił, pokazujemy tutaj. A jeśli jesteś raczej typem „ma po prostu działać": Pundmann oferuje również gotowe rozwiązania automatyzacji przygotowania ciepłej wody w kamperze, które działają od razu po wyjęciu z pudełka ;-)
Andreas opowiada, jak zbudował swój system:
Sytuacja wyjściowa
Ponieważ często jesteśmy w drodze autonomicznie i chcemy możliwie oszczędzać instalację Alde, przebudowałem całą instalację ciepłej wody mojego kampera i zautomatyzowałem ją przez Home Assistant. Celem było, by w każdej chwili tanio dysponować ciepłą wodą i przy tym automatycznie korzystać z najtańszego dostępnego źródła energii. Jednocześnie dostępna ilość ciepłej wody miała się znacznie zwiększyć, bez dodatkowego zużycia gazu.
Zamontowane jest ogrzewanie ciepłej wody Alde 3000 oraz dodatkowo izolowany 6-litrowy bojler ze stali nierdzewnej firmy Pundmann. Bojler ma dwie osobne grzałki 230 V o mocy 500 watów każda. Każda grzałka jest przełączana przez własny Shelly 1 Plus i może być sterowana niezależnie.
Zasilanie energią odbywa się przez:
- Instalację solarną 1400 Wp
- Akumulator LiFePO4 900 Ah
- Victron MultiPlus II 3000
- Booster ładowania Victron
- Przyłącze prądu zewnętrznego
- Wymiennik ciepła silnika
Pełne sterowanie przejmuje Home Assistant.
Inteligentne sterowanie bojlerem
Pierwsza grzałka 500 watów służy jako ogrzewanie podstawowe. Druga grzałka o kolejnych 500 watach używana jest jako ogrzewanie boost. W zależności od dostępnego źródła energii Home Assistant automatycznie decyduje, czy grzać mocą 500 czy 1000 watów.
Ciepła woda podczas jazdy – gdy tylko włączony jest zapłon, a booster ładowania jest aktywny, automatycznie aktywuje się pierwsza grzałka 500 watów. Dzięki temu część dostępnej podczas jazdy energii jest bezpośrednio zamieniana w ciepłą wodę. Gdy akumulator zabudowy osiągnie stan naładowania powyżej 85%, dołącza się druga grzałka i moc grzewcza rośnie do łącznie 1000 watów. W ten sposób nadwyżka energii jest sensownie wykorzystywana, zamiast niepotrzebnie długo utrzymywać akumulator na wysokim stanie naładowania.
Wykorzystanie nadwyżki solarnej – gdy instalacja solarna dostarcza więcej niż 600 watów mocy, automatycznie aktywują się obie grzałki. Nadwyżka solarna jest dzięki temu bezpośrednio wykorzystywana do przygotowania ciepłej wody. W słoneczne dni ciepła woda jest praktycznie darmowa, bez dodatkowego obciążania akumulatora.
Praca na prądzie zewnętrznym – przy dostępnym prądzie zewnętrznym co do zasady aktywują się obie grzałki. Jest tu jednak pewna osobliwość: gdy ogrzewanie Alde grzeje akurat elektrycznie, obie grzałki bojlera są automatycznie wyłączane. Elektryczne ogrzewanie Alde potrzebuje około 2000 watów mocy – razem z obiema grzałkami powstałby pobór około 3000 watów, co na wielu kempingach może powodować zadziałanie bezpiecznika. Gdy tylko Alde osiągnie temperaturę docelową i zakończy grzanie, grzałki bojlera są automatycznie ponownie zwalniane.
Monitorowanie temperatury – bojler jest nagrzewany maksymalnie do 55 °C. Po osiągnięciu tej temperatury obie grzałki są wyłączane. Gdy temperatura spadnie poniżej 53 °C, przygotowanie ciepłej wody jest automatycznie ponownie zwalniane. Powstaje dzięki temu mała histereza, która zapobiega niepotrzebnemu włączaniu i wyłączaniu.
Sterowanie obecnością i czasem – przygotowanie ciepłej wody następuje tylko wtedy, gdy faktycznie jest potrzebne. Między 18:30 a 09:00 ogrzewanie bojlera pozostaje dezaktywowane. Dodatkowo przygotowanie ciepłej wody jest wyłączane, gdy nikogo nie ma w kamperze. Unika się tak niepotrzebnego zużycia energii.
Wykorzystanie ciepła silnika
Kolejnym elementem mojego systemu jest wykorzystanie ciepła silnika. W tym celu podłączyłem Alde przez wymiennik ciepła do obiegu chłodzenia silnika. Dodatkowo zamontowane są silnikowy zawór kulowy i pompa obiegowa, również sterowane przez Home Assistant.
Podczas jazdy wymiennik ciepła i pompa obiegowa aktywują się automatycznie, gdy włączony jest zapłon, temperatura zewnętrzna jest poniżej 15 °C, temperatura wewnętrzna poniżej 19 °C, a temperatura płynu chłodzącego silnika powyżej 50 °C. Niewykorzystane w innym wypadku ciepło silnika jest dzięki temu przekazywane bezpośrednio do obiegu grzewczego Alde.
Podczas jazdy kamper jest ogrzewany praktycznie za darmo. Jednocześnie nagrzewa się też zawartość ciepłej wody Alde, bez zużywania gazu czy elektrycznych grzałek. Po dłuższych przejazdach ciepła woda jest dzięki temu często dostępna, zanim w ogóle dotrze się na miejsce postoju.
Automatyczne przełączanie między bojlerem a Alde
Dodatkowo zainstalowano silnikowy zawór 3-drogowy. Zawór ten automatycznie decyduje, czy ciepła woda jest dostarczana tylko z małego bojlera Pundmann, czy dodatkowo przez bojler Alde.
Sam mały bojler – gdy Alde jest wyłączone lub temperatura wody Alde jest poniżej 40 °C, następuje automatyczne przełączenie na mały bojler. Dzięki temu szybko dostępna jest ciepła woda, bez konieczności pracy całej instalacji Alde. Zużycie gazu Alde jest tak znacznie redukowane.
Dołączenie bojlera Alde – gdy tylko Alde jest aktywne lub temperatura bojlera Alde wzrośnie powyżej 42 °C, zawór automatycznie się przełącza. W tym stanie ciepła woda z małego bojlera jest dodatkowo prowadzona przez bojler Alde. Dzięki temu dostępna ilość ciepłej wody znacznie rośnie. Szczególnie praktyczne jest to podczas jazdy, bo Alde jest często już za darmo nagrzane przez wymiennik ciepła silnika.
Oba bojlery ciepłe – gdy zarówno bojler Pundmann, jak i bojler Alde są nagrzane powyżej 45 °C, oba zbiorniki ciepłej wody są dostępne wspólnie. Dostępna jest dzięki temu niemal podwójna ilość ciepłej wody, bez potrzeby dodatkowego gazu. Zwłaszcza pod prysznicem różnica ta jest wyraźnie odczuwalna.
Wizualizacja w Home Assistant
Cała instalacja jest wizualizowana i monitorowana w Home Assistant. Przedstawiane są: aktywne źródło ciepłej wody, temperatura bojlera Pundmann, temperatura bojlera Alde, status grzałki 500 watów, status grzałki boost oraz stan zaworu 3-drogowego.
Gdy oba bojlery są na temperaturze, automatycznie pojawia się status „Oba bojlery ciepłe". Tak na pierwszy rzut oka widać, kiedy dostępna jest maksymalna ilość ciepłej wody.
Podsumowanie
System wytwarza ciepłą wodę niemal w pełni automatycznie i korzysta przy tym preferencyjnie z darmowych źródeł energii, takich jak prąd solarny, ciepło silnika lub już dostępny prąd zewnętrzny. Dzięki inteligentnemu połączeniu bojlera Pundmann, ogrzewania Alde, wymiennika ciepła silnika, zaworu 3-drogowego i Home Assistant powstaje w pełni zautomatyzowane zarządzanie energią dla przygotowania ciepłej wody.
Alde jest oszczędzane, zużycie gazu zredukowane, a jednocześnie dostępna jest znacznie większa ilość ciepłej wody niż przy pierwotnym systemie. Po kilku etapach rozbudowy ta przebudowa należy obecnie do najwygodniejszych i najefektywniejszych ulepszeń w całym kamperze.
Nie chcesz sam majsterkować, tylko po prostu mieć ciepłą wodę, która reguluje się sama? Pundmann oferuje z boilerCONTROL gotowe rozwiązanie dokładnie tego problemu – sterowanie WiFi, automatyczne wykorzystanie solarów i strażnik akumulatora w zestawie, od razu po wyjęciu z pudełka. Więcej pod www.pundmann.de lub osobiste doradztwo pod m.herbst@pundmann.de.