Klimaanlage

Versteckte mobile Klimaanlage.

Ich möchte meine mobile Klimaanlage nicht im Wohnzimmer aufstellen, da mich ihr Anblick stören und ich sie im Winter immer irgendwo verstauen müsste. Deshalb kam mir die Idee, sie in einem Kasten im Nachbarraum einzubauen. Von dort aus plane ich einen Durchbruch ins Wohnzimmer, um die kühle Luft einzuleiten. Der Abluftschlauch soll an das Dunstabzugsrohr angeschlossen werden, um die warme Luft nach draußen abzuführen.

1. Arbeitsschritt

Vorbereitung für die Klimaanlage: Holzarbeiten und Mauerdurchbruch

Als erstes muss das Holz von beiden Kästen weggeschnitten werden, um nachher die Klimaanlage hineinstellen zu können. Anschließend wird der Durchbruch ins Wohnzimmer gestemmt. Da ich die Wohnung nach dem Badezimmerumbau sowieso reinigen muss, habe ich dieses Projekt gleich mit angefangen.

Danach werde ich ein Gehäuse zusammenbauen, mit dem ich die kühle Luft von der Klimaanlage ins Wohnzimmer leiten kann. Dieses Gehäuse wird dann mit Montageschaum im Durchbruch befestigt, um eine effiziente Kühlung zu gewährleisten.

Sobald der Montageschaum ausgehärtet ist, wird im Wohnzimmer die Wand verputzt und der Rollputz wieder aufgetragen. Anschließend wird die grüne Wanddekoration wieder montiert, durch die später die kühle Luft der Klimaanlage geblasen wird. Damit ist die Integration der Klimaanlage in den Wohnraum optisch abgeschlossen.

2. Arbeitsschritt

Detaillierte Planung der Klimaanlagen-Integration

Für die Belüftung der Klimaanlage wird im Kasten seitlich eine entsprechende Öffnung eingeschnitten.

Für den Abluftschlauch wird oben ein 110mm rundes Loch ausgeschnitten, um den Schlauch bis zum Abluftrohr der Dunstabzugshaube verlegen zu können.

Um die Verbindung zwischen Klimaanlage und Kasten optimal zu gestalten, werden spezifische 3D-Druckteile angefertigt: Eines wird direkt auf die Klimaanlage gesetzt, das andere am oberen Teil des Kastens montiert. Diese Teile wurden speziell an die vorhandenen Platzverhältnisse angepasst und werden anschließend mit einem Schlauch verbunden.

Um die Klimaanlage sicher zu positionieren, habe ich zwei 3D-gedruckte Teile angefertigt. Diese halten die Klimaanlage fest in ihrer Position, sodass sie weder vor und zurück noch nach links oder rechts rollen kann. Das sorgt für Stabilität und verhindert unerwünschte Bewegungen.

Danach wird noch eine Steckdose installiert, die direkt vom Verteiler kommt und mit einem Stromzähler versehen wird. Dieser Stromzähler hat die besondere Funktion, den Strom bei Bedarf zu unterbrechen. Im Notfall kann ich ihn sogar mit einem Wassersensor ausschalten, was eine zusätzliche Sicherheitsebene bietet, falls es zu Undichtigkeiten kommt.

Praktischerweise kann die Klimaanlage auch als Luftentfeuchter verwendet werden, was in dieser Situation, besonders bei hoher Luftfeuchtigkeit, sehr sinnvoll ist.

3. Arbeitsschritt
Zwischendecken-Upgrade für die Klimaanlage

Die vorhandene Zwischendecke aus Akustikpaneelen ist leider völlig ungeeignet für die Montage an der Decke. Die einzelnen Holzleisten verbiegen sich, und bei Ausschnitten für Lampen verdrehen sie sich zusätzlich. Deswegen wird sie komplett entfernt und durch geeignete Holzpaneele ersetzt.

Integration der Klimaanlagen-Abluft

Dieser Tausch der Zwischendecke bietet eine tolle Gelegenheit, das Abluftrohr der Klimaanlage elegant mit dem Dunstabzugsrohr zu verbinden, das ins Freie führt. In der neuen Zwischendecke wird dafür ein Rohr verlegt, das bis zu einem T-Stück bei der Dunstabzugshaube führt und dort angeschlossen wird.

Um zu verhindern, dass eines der beiden Geräte die Abluft über das andere Gerät wieder in den Raum bläst, werden zwei Rückstauklappen eingebaut. Das gewährleistet eine effiziente und unauffällige Abführung der warmen Luft aus der Klimaanlage.

4. Arbeitsschritt
Wasserableitung und Füllstandsüberwachung für die Klimaanlage

Ich habe eine clevere Lösung für das Kondenswasserproblem meiner Klimaanlage entwickelt. Mein Plan ist es, einen Ablaufschlauch direkt vom Gerät in einen 15-Liter-Kanister zu leiten. Um ein Überlaufen zu verhindern, wird der Kanister mit einem Wassersensor ausgestattet, der den Füllstand überwacht und bei Bedarf die Stromzufuhr zur Klimaanlage unterbricht.

Für diese Konstruktion wird der ursprüngliche Auslasshahn des Kanisters durch ein speziell angefertigtes 3D-Druckteil ersetzt. Dieses Bauteil dient nicht nur als Anschluss für den Ablaufschlauch, sondern auch zur Durchführung des Wassersensors.

Der Ablaufschlauch wird seitlich aus dem ersten Kasten geführt, wo mir 10cm Platz zur Verfügung stehen. Er wird dann weiter unten wieder in den Kasten zurückgeleitet und verläuft anschließend durch insgesamt zwei Kästen, bis er im dritten Kasten am Kanister angeschlossen wird.

5. Arbeitsschritt
Projekt Klimaanlagen-Optimierung: Ein frustrierender Testbericht

Die Kühlleistung meiner mobilen Klimaanlage war von Anfang an enttäuschend. Das Problem lag am sechs Meter langen und nur 100 mm dünnen Abluftschlauch, der die warme Luft nicht effektiv abführen konnte. Das führte zu übermäßig langen Kühlpausen und einem Temperaturanstieg von bis zu zwei Grad pro Stunde.

Weder ein zusätzlicher Rohrventilator noch ein auf 3,5 Meter verkürzter Schlauch brachten die erhoffte Verbesserung. Erst als ich den Schlauch komplett entfernte, stellte ich fest, dass die Klimaanlage einwandfrei funktionierte und im Dauerbetrieb 14°C kalte Luft lieferte. Die Ursache lag also eindeutig im Abluftsystem.

Mein nächster Versuch, ein selbstgebautes Doppelschlauchsystem mit 3D-gedruckten Adaptern, brachte zwar eine Verlängerung der Kühlzeiten, löste das Problem der zu langen Kühlpausen aber nicht vollständig. Ich stehe nun an dem Punkt, an dem ich mir die Frage stelle, ob sich weitere Versuche lohnen oder ob ich besser ganz auf eine Klimaanlage verzichte.

6. Arbeitsschritt
Klimaanlage: Ein neues Abluftkonzept

Nach einer Woche Überlegung habe ich das Projekt doch nicht aufgegeben. Da die Kühlleistungspausen immer dann auftraten, wenn der Schlauch angeschlossen war, war mein nächster logischer Schritt, ganz auf einen Abluftschlauch zu verzichten und ein Rohrsystem zu verwenden.

Während ich den ersten Teil von der Klimaanlage bis zur Zwischendecke selbst bauen konnte, stellte sich für die restlichen 2,5 Meter bis zum Fenster die Frage, ob ich in teure, fertige Lüftungsrohre investieren oder eine Eigenkonstruktion wagen sollte, da das Endergebnis bei beiden Optionen unsicher war.

Für jeden Test habe ich die Klimaanlage jeweils eine Stunde lang laufen lassen.

1. Versuch: Statt des Schlauchs habe ich zwei Lüftungsrohre installiert, die die Abluft nach oben ableiten.

Das Ergebnis: Nach den letzten Anpassungen läuft die Klimaanlage ohne Unterbrechungen und hält eine Temperatur von 18°C. Da das Ergebnis noch nicht optimal ist, liegt meine Vermutung nahe, dass das Abluftrohr zu nah an der Ansaugöffnung des Geräts liegt. Dadurch saugt die Klimaanlage die erwärmte Luft (Abluftrohr mit 50°C) wieder an, was die Kühlleistung beeinträchtigt.

2. Versuch: Ein neuer Anschlussbogen vergrößert den Abstand zur Klimaanlage von 2cm auf 6cm. Dies führt jedoch zu einer Verringerung des Rohrdurchmessers.

Das Ergebniss: Obwohl ich ein neues Abluftrohr installiert habe, hat sich die Situation nicht verbessert. Die Kühlleistung bleibt mit 17-18°C konstant, aber die Ablufttemperatur ist nun fast 4°C höher. Mit einem Temperatursensor im Schrank habe ich 47°C gemessen, was die Kühlleistung ebenfalls stark beeinträchtigt.

Wärmeisolierung: Die Isolierung des Abluftrohres hat zu einer deutlichen Verbesserung geführt: Die Temperatur des Rohrs sank auf 37°C und die im Schrank auf 34°C. Die Kühlleistung der Klimaanlage verbesserte sich ebenfalls und erreicht nun 14°C.

7. Arbeitsschritt
Die Abluftführung zum Fenster

Nachdem die Klimaanlage nun die gewünschte Leistung erbringt, liegt der Fokus auf der effizienten Verlegung des Rohrsystems bis zum Fenster.

Ich habe mich dazu entschlossen, die Rohre für das System zu kaufen, die 60€ gekostet haben. Um mir weitere Kosten zu sparen, habe ich die Verbindungsstücke und die Halterungen für die Deckenmontage mit meinem 3D-Drucker selbst hergestellt. So konnte ich 45€ sparen.

Ich habe am Fenster einen Kanal von der Zwischendecke bis zum Fenster gebaut. Für den unsichtbaren Teil in der Zwischendecke habe ich Reststücke verwendet, während ich beim sichtbaren Teil auf ein ordentliches Erscheinungsbild geachtet habe. Am unteren Ende des Kanals wird ein Lüftungsgitter angebracht, um die warme Luft bei gekipptem Fenster nach draußen zu leiten.

8. Arbeitsschritt
Testlauf nach Fertigstellung

Was etwas komisch ist, ist, dass die Abluft der 3D-gedruckten Bauteile eine Temperatur von 46°C erreicht, während die Temperatur in den Rohren auf 50°C ansteigt.

Außerdem habe ich durch die Wärmebildkamera bemerkt, dass der Übergang vom Gehäuse zur Decke eine kleine Undichtigkeit aufweist.

Die 2,5 Meter langen Verbindungsrohre haben eine Temperatur von 46-50°C, was dazu führt, dass die Raumtemperatur leicht ansteigt.

Und das Wichtigste ist: Die kühle Luft, die ins Wohnzimmer strömt, hat eine Temperatur von 13-14°C. Es ist ein leichter, von oben nach unten gerichteter Luftstrom spürbar.

Testergebnis nach einer Stunde Kühlbetrieb

Raumtemperatur: Die Temperatur im Wohnzimmer sank von 26,4°C auf 25,9°C, obwohl alle Türen (Schlafzimmer, Vorzimmer, Küche) offen waren.

Schranktemperatur: Auch im Schrank hat sich die Temperatur verbessert, sie sank von 34°C auf 31°C.

Kühlleistung: Die Austrittstemperatur der kalten Luft blieb mit 13-14°C unverändert.

Küchentemperatur: Da die warme Abluft nun nach draußen geleitet wird, erhöhte sich die Temperatur in der Küche lediglich um 0,1°C. In den vorherigen Tests stieg sie noch um 1,2 bis 1,4°C an.

Der Stromverbrauch liegt bei 1,02 kWh.

9. Arbeitsschritt
Die Wärmeisolierung der Abluftrohre

Mit der zusätzlichen Isolierung des Abluftsystems mit 2cm dicken Styroporplatten konnte ich die Strahlungswärme erfolgreich reduzieren.

Testergebnisse

Raumtemperatur: Die Temperatur im Wohnzimmer sank um 0,9°C und in der Küche um 0,4°C.

Abluftrohr: Die Temperatur im Rohr liegt jetzt bei 30-33 °C, wodurch deutlich weniger Wärme in die Küche abgegeben wird.

Klimaanlage: Die Austrittstemperatur der Klimaanlage ist von 13-14°C auf 10,1-11,4°C gesunken.

Klimaschrank: Im Schrank der Klimaanlage sank die Temperatur um 3°C auf 28°C, was sie kaum wärmer als den Raum macht.

Der Stromverbrauch konnte auf 1,00 kWh (vorher 1,02 kWh) gesenkt werden.

Abschlussarbeiten

Zum Abschluss wird die Zwischendecke wieder geschlossen. Am Austrittsgehäuse des Fensters werden zudem einige Leisten angebracht, um das Gesamtbild zu verbessern.