Die Heizwärme der Dampfkraft optimal im Raum nutzen

Ja die kalte Jahreszeit ist unweigerlich da!

Zum Leidwesen aller sind die Heizkosten in einer solchen höhen das man über Effizienz Nachdenken sollte.

Ich hatte letztes Jahr eine Versuchsreihe mit Heizkörperlüftern gestartet die sich in zweierlei Hinsicht als Erfolgreich rausstellte. Zum einen nach der letzten Abrechnung und zum anderen bei der „gefühlten“ Raumtemperatur.

Aber der Reihe nach erstmal was die Idee dahinter ist!

Die warme Luft der Heizkörper staut sich oft hinter Möbeln unter Fensterbänken oder hat es schwer durch die eigene Beschleunigung, durch den Wärmeunterschied, einen Luftstrom oder besser eine Wärmewalze durch den Raum zu schaffen. Die warme Luft steigt ganz langsam über dem Heizkörper nach oben und sammelt sich langsam unter der Decke. Es findet kein richtiger Austausch mit der Umgebungsluft und der kalten Luft in Bodennähe statt.

Wie ändert man dies? Richtig die kalte Luft aus Bodennähe muss angesaugt werden durch den Heizkörper beschleunigt und dann nach oben gedrückt werden. Nach ein paar Minuten entsteht eine Walze und man merkt wie am anderen Raumende warme Luft nach unten gedrückt wird. Man merkt spürbar das es wärmer wird ohne, dass man dem System mehr Wärmeenergie hinzufügt.

Was man noch merkt ist das die Rippen in dem Bereich wo der Lüfter ist kalt werden, der Wärmeaustausch wird also durch den Luftstrom immens gesteigert.

Was habe ich benutzt?

Ein Temperatursensor DHT11 oder DHT22 an der Heizung erkennt das die Heizung aktiv ist und steuert über einen ESP8266 die Lüfter in meinem Fall 12V 0,2A PC-Lüfter der Abmessung 80x80x20 (je nach Heizkörperdicke) und 2-3 (je nach Heizkörperlänge) über ein PWM-Signal durch einen IRFZ44N an, sprich umso heißer der Heizkörper umso stärker die Luftleistung.

Grund ist hier zum einen Strom sparen da ich nur eine gewisse Wärme abführen kann und wenn die nicht mehr ausreichend vorhanden ist kann ich Pusten so viel ich will es wird nicht wärmer. Zum anderen hat man eine Nachlaufzeit die, wenn die Heizung schon den Brenner abgeschaltet hat die Restwärme des Heizkörpers nutzt. Das Ganze wird durch ein 12V 2A Steckernetzteil gespeist. Da die Lüfter auf 12V laufen und der ESP auf 5,3V kommt noch ein DC-DC Wandler zum Einsatz. Sowie kleine Aufputz Anschlussdose sowie ein von mir konstruiertes und gedrucktes Gehäuse für den DHT.

Um den verschiedenen Anforderungen der Räume gerecht zu werden hat jeder Heizkörper seine eigene PWM-Kurve um z.B. in den Schlafräumen einen nahezu lautlosen Betrieb zu ermöglichen und in Räumen mit Umgebungsgeräuschen (Büro, TV-Raum, Küche) eine Stärke und effektivere Strömung zu erzeugen die aber mit einem sehr leisen surren wahrnehmbar ist.

Was ist der Nutzen?

Zum einen konnte ich die Vorlauftemperatur bei gleicher Raumtemperatur um 5 Grad senken. Zum anderen ist es gefühlt sehr viel wärmer im raum da sich am Boden weniger Kälte sammelt und man ständig warme Luftbewegungen hat. Am Ende konnte unser Gasverbrauch gesenkt werden. Dies hatte in 2021 aber nicht die Auswirkung die dies 2022 haben wird!

Die Kosten?

Ja es verbraucht Strom die Stromaufnahme des ESP8266 ist aber sehr gering und die Lüfter sind auch sparsam. Ich hatte einen Jahresverbrauch von um die 12€ für 6 Heizkörper berechnet bei 24/7 Betrieb. Da ich aber alle Stecker nach Beendigung der Heizsaison entfernt habe fiel auch der Stand-by-Betrieb weg. Dieser macht ja ca 50% des Jahres aus sollte also mit ca 40% zu Buche schlagen.

Da ich ein Freund der Home Automatisation und Kontrolle bin wurde eine MQTT-Kommunikation zum Home Assistant Server geschaffen. Diese ist aber nicht notwendig der Lüfter funktioniert Autark.

Die Bauanleitung entnehmen Sie erstmal den Bildern den Quellcode packe ich auch hinzu.

Ich schaue mal ob ich noch die Schaltpläne finde, diese sind aber durch den Modularen Aufbau unnötig.