Dem Kühlschrank wird zu warm
Trigano, der Konzern, dem Caravelair und Sterckeman gehören, baut gerne die Kompressorkühlschränke von Indel Webasto aus Italien ein. Der Hersteller ist auf Geräte für den maritimen Einsatz spezialisiert, hat also kein Problem mit rauen Umgebungsbedingungen: Schlingern, Gieren und Stampfen - alles Dinge, die einen gasbetriebenen Kühlschrank gerne aus dem Tritt bringen.
Damit die Küchenzeile aber nicht zu tief wird, hat man
a) auf den in der Anleitung geforderten Lüftungsquerschnitt verzichtet
b) keine Abluftgitter verbaut, welche die erwärtme Luft aus dem Caravan befördern.
Als Folge heizt sich die Luft hinter dem Kühlschrank stark auf und kann nicht durch natürliche Konvektion an den Kühlrippen entlang fließen.
Die erste Idee, einfach einen manuell geführten Lüfter im Bereich unter dem Kühlschrank einzubauen habe ich schnell recht zügig wieder verworfen. Zum einen vergisst man schnell, den Lüfter einzuschalten, wenn man ihn bräuchte. Und genauso vergisst man ihn wieder auszuschalten. Außerdem fehlen mir noch einige Temperaturfühler im Wohnwagen, mit denen ich aus der Ferne ein paar Daten erfassen und auswerten kann.
Die Anfänge
Begonnen habe ich mit einem Testaufbau für einen Lüfter und einen Temperatursensor um erst einmal die Technik zu verstehen.
Der Sensor wird hinten und oben an den Kühlrippen des Kühlschranks befestigt. Meldet das System eine höhere Temperatur, würd der Lüfter, der hinter der unteren Schublade versteckt ist langsam gestartet. Je höher die gemessene Temperatur steigt, desto schneller dreht der Lüfter.
Nachdem die Kommunikation mit dem Sensor und die Steuerung des Lüfters funktionierte, ging es an die nächste Herausforderung: Die Überwachung des Ventilators. Denn was nutzt die beste Regelung, wenn der Motor kaputt ist? Auch das funktionierte relativ.
Vom Testaufbau zum Prototypen
Nachdem der erste Aufbau funktionierte und die nötige Verdrahtung klar war, konnte ich das System skalieren.
Die Idee:
Das System unter dem Kühlschrank besteht aus bis zu sechs Lüftern. Diese sind in drei Gruppen zu jeweils 2 Stück eingeteilt. Je nach Höhe der Temperatur steigt nicht nur die Drehzahl, es werden auch immer mehr Ventilatoren eingeschaltet. So das am Ende ein ziemlich starker Luftstrom jede Hitze hinter dem Kühlschrank herausholt.
Es können bis zu 5 Temperatursensoren angeschlossen und deren Daten verarbeitet werden. Damit kann ein Teil der Lüfter auch dazu verwendet werden, die ebenfalls hinter der unteren Schublage platzieren Solarregler bei Bedarf zu kühlen.
Die Elektronik soll mit Steckern versehen werden um sie im Bedarfsfall zügig überarbeiten zu können, ohne alles möglichen Verbindungen losschrauben zu müssen. Eine Lektion, die mir an der Relaisplatine der Raspberry Pi noch Arbeit bescheren wird.
Kommunikation
Jetzt wurde es spannend. Wie sollte das System angesteuert und überwacht werden? Hier kommt wieder einmal das Steuerungssystem von Victron Energy ins Spiel. Es ist relativ einfach, den ESP32-Controller mit dem WLAN im Wohnwagen und MQTT als Kommunikationsprotokoll beizubringen. Freundlicherweise geht das in einem Softwaremodul. Und so kann das gesamt Modul über das Handy gesteuert und überwacht werden.
Besonders gespannt bin ich auf die Messdaten der Temperatursensoren.
Folgende Positionen sind derzeit angedacht:
- an der Rückseite des Kühlschranks
- im Kühlschrankfach
- im Eisfach
- am Solarregler
- unter dem Wohnwagen
Da diese Informationen dem Gesamtsystem zur Verfügung stehen, können damit bei Bedarf auch Heizung und Klimaanlage gesteuert werden.
Sollte es sich also zum Beispiel herausstellen, dass der Kühlschrank nicht mehr rückgekühlt werden kann, weil es im Wohnwagen einfach zu heiß ist, kann eine Warnung versendet und im “Notfall” die Klimaanlage eingeschaltet werden.
Oder bei Frostgefahr schaltet sich selbstständig die Heizung auf 8 Grad. Sollte dabei das Gas zur Neige gehen, wird Alarm gegeben und nach Bestätigung auf Elektrobetrieb umgestellt.
Noch nicht fertig
Bisher habe ich das alles auf dem Schreibtisch getestet.
Um es wirklich in Aktion zu sehen muss ich das “Aviation-Compartment” wie ich den Raum hinter der unteren Schublade des Kühlschranks umbauen und einen Lüftungskanal bauen. Der Baugruppenträger wird dann bis ganz nach oben gehen und auch die Ventilatoren tragen. Gleichzeitig wird der bis über den Radkasten verlängert um noch mehr Elektronik aufnehmen zu können.
In diesem Zuge zieht auch die Raspberry Pi dort hin und wird überarbeitet.
Downloads
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Lueftersteuerung.pdf 134 KB
Schaltplan der Steuerung
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refrigerator_fans.ino 28 KB
Programm des ESP32 Controllers in Arduino
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Node-RED_MQTT.json 19 KB
Node-RED Flow welche die Datenverbindung zum Controller der Lüfter bereitstellt
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Node-RED_Dashboard.json 27 KB
Node-RED Flow welcher die Lüfter und deren Steuerung auf dem Dashboard darstellt