WT Golf2 - Bastelrobi V.2015-3

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WT Golf2

Technik
Grundidee war hier ein Teil der nutzlos in die Umwelt abgegebene Abwärme meines Pkw-Motors mithilfe eines Wärmetauschers für eine weitere Nutzung abzugreifen und zu speichern.

In einem Saug-Dieselmotor der alten Generation entsteht bei der Verbrennung von Diesel in erster Linie Wärme. Das sich dabei z.B. ein Kolben bewegt ist ein glücklicher Nebeneffekt!

Bei einem Pkw-Motor werden ca.
  • ca. 30% als Bewegungsenergie auf die Kurbelwelle abgegeben, (zum fahren)
  • ca. 30% als Wärmeverluste im Kühlsystem an die Umwelt abgegeben,
  • ca. 19% als Wärmeverluste als Abgas ausgestoßen
  • und der Rest in Lagerreibung usw.


Dann wurden bei 40KW Antriebsleistung meines Pkw-Motors ja auch ca. 40KW Heizleistung im Kühlsystem platt gemacht und nutzlos in die Umwelt geblasen!!! (Von der Heizung des PKW-Innenraums mal abgesehen)
Nur zum Vergleich: Bei uns im Altbau steht eine 25KW Zentralheizung im Keller und macht Heizung und Brauchwasser für das ganze Haus!

Entstanden ist Anfang 2002 nach etlichen Stunden am Lötbrenner ein Eigenbau Rohrwärmetauscher aus Kupferrohren. Ich hatte diesen WT in meinem 86er Golf2 Diesel eingebaut und so einen Teil der Abwärme des Motors an einen zweiten Brauchwasserkreislauf abgegeben und in einem separatem isolierten 50Liter Kanister auf der Rücksitzbank gespeichert. Eine 12V Kreiselpumpe im Fußraum hielt den Brauchwasserkreislauf in Schwung.
Während der Testphase bin ich morgens mit kaltem Wasser auf der Rücksitzbank 20km zur Arbeit gefahren und hatte so schon eine Grundwärme im Wasser. Zum Feierabend 8 Stunden später dann noch mal 20km mit dem noch warmen Wasser nach Hause. Dann waren die 50L auf ca. 65°C. 
Diese Werte sind natürlich von den Außentemperaturen abhängig! 

Das heiße Wasser hätte nun zur Weiterverwendung aus dem Auto in einen anderen gut isolierten Tank im Keller gepumpt und passend verschaltet in die Zentralheizung integriert werden können. Oder z.B. zum spülen, um die Waschmaschine direkt mit warmen Wasser zu beschicken (die Heizzeit und die Stromkosten dafür entfällt), die Klospülung mit Heißwasser zu befeuern usw. Bei weiteren oder zusätzlichen Fahrstrecken oder je nach Fahrstil wird das Brauchwasser natürlich auch heißer.

Es war schon extrem verblüffend neben dem "normalem Autofahren" plötzlich Gratisenergie in Form von einer Menge heißem dampfendem Wasser zu haben.
Leider bin ich nicht zu einer vernünftigen Nutzung des kostenlos erwärmten Wassers gekommen und habe das Ganze mehr aus Spaß betrieben bis ich mich kurze Zeit später von meinem Golf getrennt habe.

Wer jetzt meint die Erwärmung des Wassers wäre ja aufgrund des erhöhtem Dieselverbrauch nicht kostenlos dem sei gesagt: Leergewicht meines PKW ohne WT-Technik 1000kg und mit WT-Technik 1100kg = 10% mehr Gewicht. Das ist soviel wie ein Beifahrer mit Hut und Handy. Wer hat denn ehrlich schon mal darüber nachgedacht dass sich sein Verbrauch erhöht wenn ein Beifahrer zusteigt? Bei gleicher Fahrweise wird sich dass nur geringfügig irgendwo hinter dem Komma bemerkbar machen.

Der WT war natürlich eine Maßanfertigung und passte exakt in den Zwischenraum neben dem Zahnriemen am Motor und dem rechtem Federdom. Der große Schlauch Kühler<->Zylinderkopf wurde mittig durchtrennt und der Teil am Zyl.Kopf einfach nur um 90° gedreht. Am Zylinderkopfanschlussflansch wurde der untere Abgang zur Pumpe blind geklemmt. Der gesamte Kühlwasserstrom muss durch den WT.

Zur Funktion:
Das heiße Kühlwasser kommt aus dem Zylinderkopf durchläuft erst den WT (28mm Cu-Rohr mit innen liegender Verwirbelungsspirale) und trennt sich dann in kleiner Kühlkreislauf (direkt zur Kühlmittelpumpe) und großer Kühlkreislauf (über Kühler zur Pumpe) auf. Das Brauchwasser umspült in Gegenstromrichtung in den beiden 42mm Cu-Rohren das 28mm Rohr und nimmt die Wärme des Kühlwassers auf. Anschlüsse für Brauchwasser: 2x 22mm Es war eine Menge Arbeit und hab ihn auch ein paar Mal nachgelötet bis er endlich dicht war. In einer ersten Version wurde der WT nur vom großen Kühlkreislauf durchspült und so nur warm wenn der Motor schon 90 Grad hatte und den Kühler mit einmischte. Das ging mir deutlich zu spät und ich wollte schon früher Wärme ernten. In der 2. Version floss dann immer das gesamte K-Wasser durch den WT. Hier wurde dann mit dem Einschalten der 12V Pumpe im Brauchwasserkreislauf entschieden ab wann Wärme abgezweigt wird.

Aus heutiger Sicht ist der Eigenbau totaler Schwachsinn. Heute würde ich einen wesendlich kleineren Plattenwärmetauscher (PWT) verbauen. Mein WT hatte eine Tauschfläche von ca. einem DIN-A4 Blatt. Auch kleine PWT’s erreichen hier schnell das Mehrfache bei kleinerem Bauraum.
Auch ist Kupfer im Kühlkreislauf irgendwie nicht der Hit. Ich glaube mich zu erinnern das es in Verbindung mit dem ALU Zylinderkopf zu einer elektrolytischen/galvanischen Reaktion kommt. Auf jeden Fall verfärbte sich das Kühlwasser dunkel und die Betriebstemperatur des Motors lag nach diesem WT-Einbau dauerhaft mit 100 Grad ca. 10 Grad über der normalen Kühlwassertemperatur??? Auch der Tausch des Thermostates im Kühlkreislauf und des Thermofühlers für die Anzeige brachte keine Änderung...

Da ich die folgenden Pkw’s nicht zur täglich Fahrt zur Arbeit benötige ist es bis auf weiteres bei diesem Pilotprojekt geblieben. Wer weiß, evt. greife ich in Zukunft diese Idee wieder auf...
 
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