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4.3.1 SRWC Erweiterung

Wir schreiben inzwischen das Jahr 2008 und das Regenwasser-Solar-WC-Projekt, das im Jahre 1994 begonnen wurde, geht nun weiter.

Es hat mich doch fasziniert (wie "Mr.Spock" sagen würde), dass die Akkutechnologie immer weiter voran schreitet. Vielleicht lohnt es sich schon bald, die eigenen Erfahrungen einmal auszunutzen und die Akkutechnlologie nicht an sich vorbei ziehen zu lassen.

Sicherlich stehen noch immer die drei inzwischen alten Autobatterien herum und warten auf guten Sonnenstrom. Nun gut, da habe ich zunächst einmal ein Brett an die Wand geschraubt, um darauf dann flexibel und schnell meine Solarschaltungen anbringen zu können:



Wie man sieht, erscheint oben links zunächst die bekannte Ladeschaltung, um die Akkus erstmal wieder fit zu bekommen. Auch der "Kabelsalat" wurde erst einmal wenisgstens so ähnlich wie ein Kabelbaum ausgebunden. Nich so ganz fest und haltbar, damit ich schnell und flexibel meine Ideen walten lassen kann:

 

  • Roter Kreis: Shunt-Regler 12 Volt, 10 Ampere, frischt momentan die Autobatterien auf.
  • Gelber Kreis: Schaltnetzteil, 12  Volt, 5 Ampere, betreibt momentan die Pumpe.
  • Grüner Kreis: Shurflo Membranbpumpe
  • Blauer Kreis: Autobatterien, insgesamt 135 Ah. (3 Stück, je 45 Ah)
So, wir haben jetzt Juni 2008 und was ist jetzt zu tun ?

Nun ja, die Solarpanels sind ja nun wieder für die Akkus in Betrieb und somit ist der Sunmaster 130 S unbenutzt. Das kann natürlich nicht sein, denn auf dem Blechdach des Geräteschuppens befinden sich auch noch einmal 2 PV-Module, 12 Volt, mit je 5 Watt.


Ganz in der Nähe befindet sich aber auch der Gartenteich, an dem eine Bewässerungspumpe mit 8 Watt 230 Volt läuft.


Was liegt also näher, als den 130 S erstmal dort in den Geräteschuppen einzubauen und die Teichpumpe zu puffern ?


Gedacht, getan... ...fummel... ...fummel... ...schon fertig.

  • Links: Einspeisewechselrichter 130 Watt (gibt es nicht mehr).
  • Mitte: Leistungsmessgerät von ELV (das gibt es noch in verbesserter Version)
  • Rechts: Abzeigdose nach VDE 0100, selbstverständlich mit PE und allem, was dazu gehört.
Messwerte heute, 25.06.2008 (bewölkt):

  • Phasenverschiebung: cos phi = 0 Grad
  • Scheinleistung: S = 4,4 VA
  • Wirkleistung: P = 4,4 Watt
  • Spannung am Messgerät: U = 222 Volt
Sieht ja ganz gut aus, aber:

Wieso "nur"  222 Volt und nicht 232 Volt ?

Nun, der Kabelweg ist doch relativ lang und die "neue" Norm mit den 230 Volt ist zwar schön und gut, kommt aber eben nicht immer auf das Volt genau hin.

Sicherlich müsste ich jetzt eine Gegenmessung sowohl direkt an der Pumpe als auch direkt hinter dem Zähler machen, um beweisen zu können, dass das kirchhoff'sche Gesetz auch tatsächlich wirksam ist, und hier nicht vielleicht etwa eine "physikfreie Zone" ist.

Nun gut, mache ich das noch schnell:

Rumpelpumpel ... ... Messgerät ... ... tüddel, tüddel, Messstrippen ...

Aha:

  • Messpunkt direkt  hinter dem Zähler: 223 Volt
  • Messpunkt am Wechselrichter: 222 Volt
  • Messpunkt an der Steckdose für die Pumpe: 222 Volt
Also stimmt die Sache nach "Kollege Kirchhoff" doch, denn bei cos Phi = 0 kann der Strom also nur zur Pumpe fließen, denn am Zähler im Haus ist ein Volt mehr Spannung vorhanden. Natürlich habe ich auch darauf geachtet, dass die Leitung während der Messung auch nur mit den 8 Watt der Pumpe belastet war, um die Wirkung des spezifischen Widerstandes der Leitung (Spannungsfall) zu minimieren.
Nun gut, zurück zum eigentlichen Solar-Regenwasser-WC:

Um nun ein paar Schwimmerschalter einbauen zu können und den wuchernden Pflanzen entgegenzuwirken, habe ich erst einmal ein paar Brunnenringe zusätzlich auf die Schächte gesetzt:



Jetzt habe ich 50 cm bis zum Boden und das Kraut wächst nicht mehr in den Schacht hinein.

Und hier der Blick in den Wassertank, der momentan gut gefüllt ist:



Hier noch einmal ein Blick in den Filter:


  • Rot: Einlauf von den Dachrinnen her und vom Zuspeisepunkt der Gartenpumpe.
  • Blau: Überlauf in die Kanalisation.
  • Gelb: Korbfilter, der mit Wasser gefüllt ist, weil das Rohr zum Wassertank gleichzeitig als Syphon ausgeführt ist, damit sich keine Kanalgase bilden können, wenn der Tank leer ist.
Wenn man ganz genau hinschaut, sieht man einen grünen Draht quer über den Korb laufen. Diesen Draht benötige ich, um den Filter mit einer Harke herausnehmen zu können, um ihn zu reinigen.

Diese Konfiguration hat nun bereits 14 Jahre lang ihren Dienst getan. 1994  wurde die erste WC-Spülung ausgelöst.

Aber ich berichtete ja, dass es im Winter mit dem Wasser knapp werden  kann.

Dagegen soll nun das neue  Konzept helfen, zu dem auch die obigen zusätzlichen Brunnenringe dienen sollen ( von dem "Anti-Unkraut-Effekt" einmal abgesehen).

Dazu ist natürlich eine Einspeisung nötig, die ich aber nicht vom Trinkwasser nehmen möchte, sondern aus meinem Brunnen, der im Winter immer genügend Wasser führt.

Warum nicht überhaupt nur aus dem Brunnen nehmen ?

Nun, der fällt im Sommer öfters mal trocken und auch sonst ist das Wasser sehr eisenhaltig, so dass sich die WC-Becken verfärben würden. ( Schon probiert, diese Rostverfärbung bekommt man nicht mehr weg... )

Hier aber erst einmal ein ungefähres Schema der erweiterten Anlage:


Bei diesem Konzept müsste eigentlich sowohl im Sommer als auch im Winter genügend Wasser da sein, ohne das Trinkwasser "anzapfen" zu müssen.

Sicherlich ist bei uns in Europa mehr so eine "Spielerei", aber es gibt ja noch andere Gegenden auf der Erde, sozusagen. Vielleicht ist man dort sehr interessiert, was sich hier in "good old Germany" so tut.

Jetzt muss ich also erst einmal die nötigen Rohrleitungen so zusammenlöten, so dass sich das Konzept umstzen läßt. Erstmal wird die Anlage dann mit einem Schaltnetzteil weiter betrieben, denn meine Solartplatinen sind noch nicht fertig. Die erste Platine dazu wird ganz klar ein PICAXE-Projekt werden, denn die Picaxe ist allemal schnell genug, die Pumpen und später auch den Ladestrom richtig steuern und regeln zu können.

So, nachdem ich nun einige Tage "gewerkelt" habe, bin ich schon etwas weiter gekommen und habe auch das Konzept mit dem Einspeisewechselrichter wieder über den Haufen geworfen.

Warum ?

Nun ja, mir fiel so ein, dass ich ja auch noch eine thermische Solaranlage mit 5kW abgegebener Leistung betreibe. Dazu gehört eine Umwälzpumpe, die die Trägerflüssigkeit bewegt. Diese Pumpe läuft mit 230 Volt und hat etwa 125 Watt.


  • Gelb: Kollektrofläche etwa 8 qm Aluminium, Speziallackierung ---> Warmwasser.
  • Maximale Temperatur im 500-Liter-Speicher ---> 80 Grad.
  • Max. Vorlauftemperatur ---> 87 Grad.
  • Max.Wäremeenergieabgabe im Speicher ---> 5 kW.
  • Teperaturdifferenzregler. Ab 5 Grad Unterschied zwischen Kollektoren und Wasserspeicher geht's los.
  • Herkömmliche Heizung wird automatisch zu- und abgeschaltet, Schichtenspeicher.

Meine Großen PV-Module auf der Garage haben aber auch etwa 120 Watt.



Was liegt da also näher, als den Wechselrichter in der Nähe der Umwältpumpe ans Netz anzuschließen und so die Umwälzpumpe solar zu puffern ? Wenn die thermische Solaranlage läuft, laufen auch die PV-Module und bereiten mir etwa 50-120 Watt Solarenergie auf.

Gesagt, getan, lächerliche halbe Stunde Arbeit und hier ist der Wechselrichter jetzt:



  • Grün:  Einspeisewechselrichter zum Puffern der Umwälzpumpe. Berteibt auch gleich die Ladeschaltung der Notbeleuchtung mit.
  • Rot: Notbeleuchtung mit kleinem Blei-Gel-Akku
Also puffert mir jetzt der 130 S die Umwälzpumpe "so vor sich hin" ...

Naja, ok, hätte ich schon einige Jahre früher drauf kommen können, aber so gesehen musste ja auch erst das 24 Volt-Kabel bis in den Heizungskeller "getüddelt" werden. Ich habe dazu NYM 5x1,5 qmm genommen, den PE unbeschaltet gelassen und je zwei Adern doppelt genommen.

Sicher, bei den 8 Ampere der Solaranlage benötigt man keinen 3 mm Querschnitt, aber ich habe mir gedacht:

Da habe ich ja weniger Verluste.

Und ehrlich gesagt: Ich hatte das fünfadrige Kabel sowieso noch liegen...

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Sonnenwärme, Sonnenstrom,
das hält ein Leben lang, mein Sohn.

Aber:

Machst du "Paneele" auf das Dach,
 so sagt man dir den "Öko" nach.

Doch im Verlaufe mancher Zeit
fast jeder nach "Paneelen" schreit.

So ist es auch 2008:
Mit Ölpreis hat man uns bedacht.

So mancher raunt  in leisem Ton:
"Ach, hätt ich die Paneele schon."

"Das kost' ja ganz bestimmt viel Geld",
"Ach, hab' ich schon das Öl bestellt ?"

"Das ist mir jetzt nicht ganz geheuer",
"warum bloß ist das Öl so teuer ?"

"Was der "Öko" jetzt wohl macht ?"
"Den ich damals ausgelacht ?"

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Ok, jetzt ist alles angeschraubt und eingehanft und mit dieser "Wagenschmiere" Neofermit abgedichtet. Nun kann es erstmal laufen, bis ich eine Lösung für die Solartechnik habe, die auch mit kleinen Modulen auskommt.

Hier das bisherige Schema:



Wer jetzt bislang aufmerksam war, der wird bemerkt haben, dass nun wieder die kleinen Solarmodule frei sind und ich mit diesen 10 Watt-Peak nun etwas "zaubern" kann. Das vieradrige Kabel (schwarz) wurde als Telefonkabel ausgeführt, wovon ich noch ein Stückchen hatte. Für elektronische Anwendungen reicht das locker hin.

Auf diesem Bild sieht man, wie ich die Schalter in den Wassertank hineingehängt habe. Ich habe dazu zwei Löcher in die Brunnenringe gebohrt und eine Gewindestange da durch geschoben und verschraubt. Die Schwimmerschalter habe ich gleich am Kabel aufgehängt:



Die hängen in verschiedenen Höhen, 2/3 voll (1/3 leer) und 1/3 voll (2/3 leer). Die kleinen grauen Deckel sind mit Wachs vergossene Filmdosen, in denen die Kabel verlötet sind.

Hier ist einmal ein solcher Schwimmerschalter aus der Nähe zu sehen:


 
Der Schalter ist mit einer robusten Edelstahl-Unterlegscheibe verschraubt, damit er auch im Wasser untergeht und sich nur der Schwimmer (weiß) bewegt. Ohne dieses Zusatzgewicht würde der Schalter nicht richtig funktionieren, wenn er nicht fest mit dem Wassertank verschraubt ist.

Wir schreiben jetzt Sommer 2008 und ich habe eine weitere wichtige Neuerung angebaut. Es ist ein kleines Druckausgleichsgefäß, das die Membranpumpe für die Toiletten gleichmäßiger laufen lässt. Die im ersten Blog beschriebenen Schwingungen der Pumpe (ständiges Aus- und Einschalten) sind damit vollständig verschwunden. Hier noch ein Foto, wie die "Brettschaltung" momentan aussieht:



        • Weiß ---> Druckausgleichsbehälter, 0,9 Bar vorgespannt.
        • Rot ---> Fahrradventil, um den Behälter mit Druckluft vorspannen zu können.
Mit diesem Behälter läuft die Membranpumpe noch etwas leiser und flüssig in einem Stück durch, auch wenn im oberen Stockwerk Toilettenwasser gebraucht wird. Am einen Ende guckt ein Fahrradventil heraus, mit dem man mit einer gewöhnlichen Fahrradluftpumpe Druckluft in den Behälter hineinpumpen kann, um den Behälter vorzuspannen. Werksmäßig ist er mit 0,9 Bar vorgespannt, was bei meiner Anwendung auch gut funktioniert. Den Vorspanndruck soll man natürlich hin und wieder mal kontrollieren.

Hier wurde ich fündig, was den sehr gut verarbeiteten Behälter (Kunststoff, trinkwasserecht) betrifft:

www.ccmeier.de

Planung der Analgenfunktion für den Sommer / Winter:

Also im Sommer 2008 schalte ich die Anlage so, dass ich mit der 2. Ersatz-Membranpumpe jeweils 1 mal am Tag 15 Minuten mit Brunnenwasser nachspeise. Für den Winter plane ich, einmal pro Tag mit der großen Gartenpumpe (Jet-Kreiselpumpe) 15 Minuten lang aus dem Brunnen nachzuspeisen. Ich hatte nämlich die betrübliche Erfahrung gemacht, dass sich meine alte Gatenpumpe über den Winter fest gesetzt hatte und die Welle so fest war, dass die Wellendichtung bei dem Versuch, sie wieder gängig zu machen, Schaden nahm. Um dies zu vermeiden will ich im Winter mit der Gartenpumpe nachspeisen. Sicherlich wären 15 Minuten pro Tag viel zu viel, aber ich habe noch eine einfache Zeitschaltuhr, die ich einfach dazwischenschalte. Vielleicht stelle ich auch eine kleine Picaxe-Schaltung her, die die Pumpe nur einmal pro Woche in Betrieb setzt, was sicherlich auch genügen sollte.

Die momentane, billige Zeitschaltuhr läuft zurzeit für die Ersatzmembranpumpe, was sehr gut funktioniert. Da diese Membranpumpe keinem Gegendruck ausgesetzt ist und daher mit nahezu null Bar läuft, ist sie fast geräuschlos. Das ist natürlich ganz angenehm, denn ich brauche die Zeitschaltuhr nicht nach der aktuellen Uhrzeit zu stellen und zu überwachen. Es reicht ja, einmal pro Tag für 15 Minuten nachzuspeisen. Meine Empfehlung, für einen 4-Personen-Haushalt mindestens einen 5000-Liter-Tank einzuplanen, gab ich ja schon im ersten Blog ab.  Es steht aber auch zu bedenken, den Tank nicht all zu groß einzuplanen,  sonst kann es passieren, dass das Wasser brackig wird.  Etwa 5000 Liter sind schon eine annehmbare Größe. Schließt man die Waschmaschine über einen Feinfilter mit an, reichen die 5000 Liter natürlich keinesfalls und der Speichertank sollte noch größer bemessen sein.

Als Fazit erstmal:

  • Sommer ==> Membranpumpe 15 Min / Tag aus Brunnen nachspeisen.
  • Winter ==> Jet-Kreiselpumpe 15 Min / Tag aus Brunnen nachspeisen.

Planung jetzt:

Selbst gebaute Schaltuhr mit Picaxe für die Winterzeit, nur 10 Minuten pro Woche  nachspeisen, damit sich die Pumpenwelle nicht festsetzt..

Dieses Phänomen des Festsetzens der Pumpenwelle ist übrigens auch bei Umwälzpumpen an Zentralheizungen bekannt, weswegen in guten Heizungen auch eine Automatik drin ist, die die Pumpen über den Sommer ab und zu einschalten, obwohl die Heizung abgeschaltet ist.

Wenn die Welle erst einmal fest sitzt, ist eine Beschädigung der Wellendichtung schon fast vorprogrammiert. Deshalb wird die kleine Picaxe-Schaltung auch sicherlich interessant, kostet sie sogar mit einem relativ teuren Zwischensteckergehäuse doch viel weniger als eine digitale Wochenzeitschaltuhr. In eine Abzweigdose eingebaut ist die Schaltung noch billiger.

August 2008:

Inzwischen habe ich eine Platine entworfen, die mir den Tank immer mit Brunnenwasser füllt:


Wenn der obere Schwimmerschalter nicht mehr mit Wasser bedeckt ist, öffnet er, das Relais fällt ab und die Pumpe M1 beginnt zu laufen, bis der obere Schwimmerschalter wieder mit Wasser bedeckt ist und Schließt. Der Untere Schwimmerschalter hingegen ist momentan nur mit einem Piezopiepser verbunden. Dieser Piepser wird ausgelöst, wenn der untere Schwimmerschalter nicht mehr mit Wasser bedeckt ist. Der untere Schalter dient also lediglich als Warnsignal. Somit ist mein Wassertank also immer mit Wasser bis oben hin gefüllt, es sei denn irgend etwas ist defekt, oder der Brunnen ist restlos leer und gibt absolut kein Wasser mehr her.

Warum das Ganze ?

Nun, ich habe festgestellt, dass ich mit den kleinen Membranpumpen viel länger Wasser aus dem Brunnen ziehen kann als mit der großen Jetpumpe. Möglicherweise liegt das an Reibungsverlusten, es kann aber auch schlicht daran liegen, dass Membranpumpen oder auch Kolbenpumpen eben besser saugen, wenn die Wassersäule erst einmal steht. Vielleicht liegt es auch an dem Kavitationseffekt (sich lösende Luftblasen), der bei der Membranpumpe eine kleinere Auswirkung hat, bzw. später eintritt.

Naja, jedenfalls speise ich jetzt mit der Membranpumpe den Tank nach und sauge das Wasser für den Garten nun mit der Jetpumpe aus dem Wassertank. Die Membranpumpe für die Toiletten saugt ebenfalls nach wie vor aus dem Tank.

Der Piezosummer ist nun also dazu da, mich zu warnen, wenn ich die Jetpumpe zu lange laufen lies und das Wasser im Tank zur Neige geht. Dann brauche ich jetzt nur noch die Jetpumpe auszuschalten (Wasserhahn zu) und zu warten, bis der Tank nachgespeist ist.

Somit wird mein Brunnen länger Wasser geben, als dies bislang direkt mit der Jetpumpe möglich war. Leider haben Landwirte in der Nähe mir ihren gewaltigen Tiefbrunnen dafür gesorgt,  dass  sich bei mir im speziell  im späten Frühjahr ein  sehr große  Saugtiefe einstellt (Grundwasser sackt merklich ab). Deswegen auch der ganze Aufwand mit der Nachspeiserei mit der Membranpumpe.

Klar, ich bin meinem ursprünglichen Gedanken, alles autark laufen zu lassen ein wenig fremd geworden, aber diese Idee reifte ja auch, als der Brunnen noch 1995 einwadfrei lief und ich den Regenwassertank nicht zur Gartenbewässerung heranziehen musste.

Hier noch einmal zwei Fotos, wie es jetzt aussieht:


Im roten Kreis sieht man die Platine, die mein Sohn Jan (13) für mich zusammengelötet hat.


Hier ist der Trockenlaufschutz von Gardena mit einem roten Kreis markiert. Die Jetpumpe ist aus Guss, da ich festgestellt habe, dass die Inoxpumpen keinen wesentlichen Vorteil gegenüber Gusspumpen haben. Eher haben sie Nachteile, denn die Inoxpumpen sind stets viel lauter, was wohl an Gehäusevibrationen liegen kann. Gusspumpen sind schön leise und auch wesentlich billiger, saugen aber trotzdem mindestens genau so gut. Dass Inoxpumpen länger als Gusspumpen halten, halte ich für ein Gerücht, denn meistens macht die Wellendichtung schlapp.  Da hilft dann auch kein Nierosta-Gehäuse.


Wir schreiben heute den  26.05.2009  und leider geht es schon weiter mit dem Baublog. 

Warum  "leider"  ?

Nun,  meiner Frau fiel auf, dass die Nachspeisepumpe im Heizungskeller nicht mehr abschaltete. Sie lief und lief und pumpte und pumpte. Ich dachte zunächst wieder mal an eine Luftblase, die sich im Saugschlauch gebildet haben könnte und überprüfte das. Ein wenig Luft war drin, aber die Pumpe förderte trotzdem treu das Wasser. Liter für Liter.

Also schwante mir schon Übles, denn ich vermutete sofort, dass sich die Schwimmerschalter nicht für den Regenwassertank eignen und der obere Schwimmer in Stellung "leer" verklemmt sein könnte.

Also öffnete ich den Domdeckel, schob die dicke Spinne, die sich dort eingenistet hatte ein wenig zur Seite und holte den Schwimmer heraus.

Und tatsächlich:

Komplett über den Schwimmer hatte sich eine braune schlammige Schicht gelegt, die die Bewegung des Schwimmkörpers behinderte.

Nun, ich habe den Schwimmer erstmal gesäubert und wieder in den Tank gehängt.

An dieser Stelle beschreibe ich jetzt also einmal, wie man sich einen Schwimmerschalter selber bauen kann, wenn das gekaufte Zeugs versagt.

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Klar, es gibt diese großen Schwimmerschalter für  Tauchpumpen auch einzeln zu kaufen, aber ein wenig  selber basteln ist ja auch  immer schön. Also schaute ich in meine Sensor-Kiste und fand dort vier vergossene Quecksilberschalter von Pollin:


www.pollin.de - Restposten

Hier gilt es nun, herauszufinden, wie die Schalter sich neigen müssen, um den Kontakt zu schließen bzw. zu öffnen. Dies kann man mit einem einfachen Durchgangspiepser herausfinden.

Aus dem Schaltbild oben ist ersichtlich, dass ich die  Quecksilberschalter so konstruieren muss,  dass  sie öffnen,  wenn der Schalter nicht mehr  im Wasser hängt.

Also quasi, wenn der  Quecksilber-Sensor  "schlapp am Kabel herunter hängt" und nicht mehr im Wasser schwimmt, muss er durchschalten.

Hmmm, mal überlegen ...

Wenn ich jetzt meiner Frau zwei Filmdosen "abschwatze" und unten in die Filmdose ein Stückchen Styropor einbaue, darauf den Quecksilberschalter in der richtigen Lage und das Ganze dann mit Kerzenwachs vergieße  ?

Dann müsste die Filmdose doch schwimmen und sich mit dem eingebauten Styroporkern noach oben neigen. Hängt die Fildose aber "schlapp" am Kabel herunter, so zeigt der Styroporkern nach unten.

Daraus ließe sich dann die Schaltfunktion des eingegossenen Quecksilbeschalters erreichen:




Wohlgemerkt, die Filmdose wird vollständig mit Kerzenwachs vergossen, denn die Lötstellen, an denen die Sensoren mit dem Kabel verbunden sind, müssen vor dem Wasser geschützt werden.

Ich "frug" also meine Frau nach Filmdosen und sie meinte:

"Na, Mensch ! Überleg doch mal, wir haben doch nur noch Digitalfotos ! Woher soll ich dann noch Filmdosen haben ? ..."

Ich kam dann darauf, die Verpackungen zu benutzen, die Conrad-Elektronik immer benutzt, um ICs zu verschicken:



So, jetzt wird am Boden ein Styroporklotz eingebaut, darüber der verlötete Quecksilberschalter. Dann wird alles in Wachs vergossen und mit dem Deckel verschlossen:

Styropor und Schalter rein:



Löten, vergießen, fertig:



Schönes rotes Wachs von den Kerzenstummeln vom letzten Weihnachten ...

Nun zeigen die Schwimmer nach unten, wenn sie ohne Wasser am Kabel hängen. Sie zeigen nach oben, wenn sie von Wasser umspült sind. Daraus ergibt sich nun mit den eingegossenen Quecksilberschaltern, dass diese geschlossen sind, wenn kein Wasser da ist und sie sind offen, wenn Wasser vorhanden ist.

Nun sehe ich gerade, dass ich da meine Platine noch einmal umbauen muss. Anstatt des Öffners benutze ich nun einen Schließer des Relais und alles wird gut ...


Ich musste die Schalter in dieser Weise vergießen, weil sie anders herum nicht ordentlich schalten und offenbar für diese Verwendungrichtung besser geeignet sind. Leider waren die eigentlichen Glasschalter bereits vergossen, so dass man sie nicht mehr beobachten konnte. Daher musste ich mit einem Piepser genau prüfen, in welcher Lage sie schalten.

So, dann schreite ich mal zum Bastel-Spülbecken und teste einen fertigen Schwimmerschalter einmal:

Erstmal frei hängend:



Spitze zeigt nach unten.

Nun schwimmend:


Spitze zeigt schräg nach oben.

Funktioniert also wie erwartet.

Diese Schwimmerschalter habe ich dann in den Tank gehängt:


Blick in den Regenwassertank mit neuen, verschleißfreien Schwimmerschaltern.

Diese Konfiguration wurde am 29.05.2009 in Betrieb genommen.
Man beachte die Kabelreserve an der Gewindestange.
Damit kann man die Schwimmerschalter später noch beliebig in der Höhe justieren.

Im Juli 2009 kam ein Messgerät hinzu, das von den 12 Volt ständig aufgeladen wird und somit 24 Stunden rund um die Uhr in Bereitschaft ist. Die Besonderheit dabei ist ja, dass das verwendete Multimeter ein Gerät ist, das seine Energie von einem eingebauten Goldcap bezieht, der wahlweise über 230 Volt, 12 Volt oder sogar von einer kleinen, ebenfalls eingebauten Solarplatte aufgeladen werden kann. Sich selbst verbrauchende Batterien (man kennt das ja z.B. von Taschenlampen, immer, wenn man sie braucht, sind die Batterien leer...) gehören mit solchen Geräten der Vergangenheit an.


Markierung erstmals erstellt mit Ubuntu-Linux & Inkscape (Juni 2009)


Oben sieht man das Multimeter, das mit zwei kurzen Ladestrippen an die "Haupt-Solaranlage" (100Wp) angeschlossen ist. Es ist ein VC 200 Green Multimeter, das es einmal um 1995 herum bei Conrad zu kaufen gab. Das Multimeter ist in einem alten Gummihalter untergebracht, der mit ein  paar Spaxschrauben fest auf das Brett aufgeschraubt ist. Die passenden Mess-Strippen habe ich gleich daneben hingehängt. Die beiden gelben Ladestrippen sind verpolungssicher, bzw. das Messgerät ist intern wohl mit einem Brückengleichrichter ausgestattet.

Den Goldcap zu wechseln ist für einen Elektroniker ein Kinderspiel, falls das Teil einmal verschlissen sein sollte. Der Goldcap ist einfach standardmäßig auf der internen Platine eingelötet. Also ein Gerät mit Zukunft.
Passende Goldcaps gibt es inzwischen überall zu kaufen, falls der mal "schlapp" machen sollte. Man wird schon irgendwo einen geometrisch passenden Goldcap finden.

Wir scheiben heute den 08.07.2009 und ich habe mal eben wieder "Hand angelegt":


Diese Pilotanlage ist momentan auf 16 Ampere ausgelegt und abgesichert. (H07VK, 1,5 qmm)

Sie soll möglichst auf  135  Ampere ausgebaut werden. (Je nach Geldbeutel.)
Das entspräche  P = U * I ==> 12 V * 135 A ==> 1620 Watt ==> 1,62 kW
Das genügt, um Teile des Hauses autark zu puffern.
Interessant dabei wären z.B. Kühlgeräte und Telefone.
Und natürlich das WC... --- :-)

(Das Netzgerät in der Frischluftöffnung entfällt nach Fertigstellung der Trinkwassernachspeisung, es betreibt momentan die Nachspeisepumpe (Shurflo-Aqua-King), die aus dem Brunnen saugt.)

Rot ==> Tiefentladeschutz 35 Ampere
Grün ==> Schaltkasten 12 Volt
Gelb ==> Green Multimeter VC 200


Ich habe also einen Tiefentladeschutz angebracht, damit ich nun einen hochwertigen Solarakku benutzen kann, wenn die noch zu installierende Trinkwassernachspeisung für den Regenwassertank fertiggestellt ist.

Zwischenresümee:

 

Seit 1995 traten also bislang folgende Fehler auf:


1. ==> Die WC-Spülkästen waren leicht undicht, so dass immer ein wenig Wasser aus dem Spülkasten ins WC sickerte. Dadurch lief die Membranpumpe immer mal wieder ein klein wenig an und verbrauchte dabei natürlich den 10-Fachen Anlaufstrom (Shurflo-Aqua-King).

==> Problemlösung:  Ich bat meine Frau Andrea um Rat, und die gab mir sehr schweren Herzens ein Stückchen von ihrem schönsten Bastel-Kautschuk und zudem noch in einem wunderbaren Blau. Aus diesem Kautschuk schnitt ich die verhärtete Original-Duchtung passgenau nach und brachte den so entstandenen Kautschukring an der Originalstelle im Spülbecken an.

Nach ein paar Tagen hatte der Kautschukring die richtige Passform des Ventilsitzes angenommen und der Spülkasten war nun wirklich dicht.

2. ==> Der Brunnen eignet sich nicht mehr als Nachspeisequelle für den Regenwassertank, da selbst eine sorgfältig angebrachte Membranpumpe kein Wasser mehr zu fördern vermag. (Membranpumpen sollte man in der Ansaugleistung nicht unterschätzen, die haben zwar keinen großen Volumenstrom, aber dafür saugen sie das letzte Tröpfchen Wasser aus dem Brunnen.)

Diese Brunnenproblematik ist hier (Südheide / Lüneburg) aber bekannt und schon seit Jahrzehnten vorhanden. Ich versuchte es trotzdem  und zunächst klappte es auch. Der Grundwasserspiegel scheint aber in den Jahren seit 1995 weiter abgesunken zu sein. (Bohrbrunnen, 65 Meter Tiefe, 6 Meter Filter, das Wasser drückte bis auf 5 Meter unter Erdniveau hoch und der Brunnen lief zunächt einwandfrei durch. Jetzt führt er nur noch im Herbst und Winter genügend Wasserstand, um mit einem Hauswasserwerk ansaugen zu können.)

==> Problemlösung: Die Brunnennachspeisung wird durch eine Trinkwassernachspeisung ersetzt, die mit dem oberen Niveaufühler im Regenwassertank gekoppelt wird. Das Brunnenrohr wird aber in Betrieb gelassen, falls einmal im Herbst Baumaßnahmen anstehen (Bauwasser, Gartenabreiten).

3. ==> Die PV-Module können im Winter sehr leicht zuschneien, dazu genügt bereits eine ganz dünne Schneedecke.

==> Problemlösung: Die PV-Module wurden im Sommer 2009 erstmals als Fassandenverkleidung ausgeführt. (100Wp-Probemodule, 10 Jahre vorgealtert, ca. SSW-Ausrichtung) Sie haben dann eine senkrechte Anordnung und nicht mehr den Maximalwirkungsgrad, aber eine Tiefentladung im Winter bei einer Totalabschattung durch Schnee ist weitaus schlimmer, da ich beabsichtige,  nun hochqualitative und große Solarakkus einzusetzen. (Birheriger Probeakku: 12 Volt, Blei-Gel, ca. 17 Ah)

Einspeisetrichter. Foto (c) Stephan Mischnick --- Juli 2009

Um die Trinkwassereinspeisung vernünftig zu gestalten und keine "Bazillen-Überraschung" in der Trinkwasserleitung zu erleben, sollte man den Regenwassertank über eine freie Fallstrecke mit einem Trichter befüllen. So ist gewährleistet, dass die Bakterien und Viren nicht rückwärts in die Leitung wandern können.

Im roten Kreis auf dem Bild ist der bereits montierte Trichter zu sehen. Das graue und weiße Teil ist ein Gerät, das eigentlich in Verbindung mit einem drucklosen Boiler eingesetzt wird.

Diesen weißen Trichter habe ich mit einem gewöhnlichen Haushalts-Küchentrichter erweitert.

Der Originaltrichter (weißes Teil) ist wohl eher nur für tropfendes Wasser vom Überlauf eines Heißwasserboilers gedacht. Ich muss aber in den frühen Sommermonaten eine Gartenpumpennutzung aus dem Regenwasserbehälter puffern und benötige deshalb einen größeren Nachspeise-Volumenstrom. Deshalb muss der Tricher etwas größer sein, um ein Überlaufen zu verhindern.

In dem grauen Zylinder befindet sich eine Rohranordnung, die einen Syphon (Geruchsverschluss) bildet. Zur Reinigung kann man das weiße Teil abziehen und das graue Teil  aus der  Kunststoffverschraubung links im roten Kreis herausziehen. Gegen Verdrehung ist es mit einem Nocken gesichert.

Die Anordnung wurde dann mit 15er Kupferrohr an die bereits seit 1995 bestehende Anlage im Weichlötverfahren mittels eines Campinggas-Brenners angelötet. Der schräge Gartenschlauch im Hintergrund ist nun überflüssig und wird ebenso wie das Netzgerät im Zuluftschacht und die zweite Shurflo-Pumpe (unten, nicht im Bild, sie speiste den Wassertank mit Brunnenwasser nach) demontiert.

11.07.2009 ==>

So, die Löterei ist geschafft. Es funktionierte besser, als erwartet. Ich benutzte Weichlot und Teflonband für die Verschraubungen. Die Anordnung sieht bislang so aus:

Foto (c) Stephan Mischnick
Blau ==> Anzapfpunkt am Trinkwasser   ---   Rot ==> Absperrschieber
Grün ==> Magnetventil 12 Volt   ---   Gelb ==>  freie  Fallstrecke mit Trichter.

Um die Akkuspannung zu checken, brauche ich den Wahlschalter des Messgeräts lediglich in die 20-Volt-Stellung zu drehen und bekomme sogleich die aktuelle Akkuspannung angezeigt. Sehr praktsch, wie ich finde. Man kann dann auch gut sehen, wie stark der Akku durch die verschiedenen Verbraucher belastet wird. Man kann auf diese Weise die "Weichheit"  des Akkus feststellen. Je "weicher" er ist, deso verbrauchter und abgenutzter ist er.

Momentan ist alls prima im "grünen Bereich".

Nachdem ich nun alle alten Teile entfernt habe, bietet sich folgendes, doch noch recht übersichtliches Bild:

Anlage nach ca. 10 Jahren Entwicklung.

Ich bin zwar Energieanlagenelektroniker, aber naja ...

Bitte auch daran denken, die Musik zu löschen, bzw. bei Musicload in eine legale Kopie umzuwandeln, in dem du das Lied dort kaufst.
Der kleine Akku wird nun wieder gegen einen größeren Akku ausgewechselt. Die alten KFZ-Akkus haben 7 Jahre lang gehalten und werden nun zum Recycling gegeben.

Das Magnetventil ist nun wie folgt verschaltet:



Dabei wird jetzt das Niveau "voll" ebenfalls recht weit unten im Tank ausglöst, damit wir möglichst viel Regenwassernutzung heraus bekommen und die Trinkwassernachspeisung nur dann anläuft, wenn der Tank fast leer ist. Die Andere Beschaltung mit dem Piezo-Summer ist so belassen worden, denn dieses Niveau ganz unten im Tank soll dann auch die Leermarke sein, so dass der Alarm "Tank leer" ausgelöst wird ( Piezo-"Flöte").

13.07.2009 ==>

Bislang hatte ich im Heizungsraum zum Wäschetrocknen einen PC-Lüfter als Dauerumwälzung der Trockenluft installiert. Das funktionierte auch sehr gut (keinerlei Schimmel im Winter), aber das Manko war bislang, dass ich diesen Lüfter über ein Steckernetzteil installiert hatte, das dort in eine Steckdose "geloddert" war. Das sah nicht besonders geschickt aus und hat auch 24 Stunden, 7 Tage Strom verbraucht.

Heute hatte ich endlich mal die Zeit, diesen Lüfter direkt an die Solarplatten zu klemmen:

Juli 2009 ==> Der PC-Lüfter ist nun endlich vernünftig installiert.

Der Lüfter hängt jetzt direkt an den Solarplatten und belastet somit auch den Akku nicht. Weiterer Vorteil: Gegen Abend geht er aus und ist somit in der Nacht absolut still. Tagsüber kann man das Geräusch des Lüfters nicht wahrnehmen, wenn die Tür zum Heizungsraum geschlossen ist.

Ebenfalls seit heute ist dann auch ein neuer Akku in Betrieb. Ich habe den Probeakku abgeklemmt und für weitere "Strippenstrolch-Schaltungen" eingelagert. Die Stromversorgung übernimmt nun ein nagelneuer 63 Ah Akku:

Ab 13.07.2009 ==> Neuer Akku mit 63 Ah Kapazität.

Ok, der Boden ist noch etwas feucht von meinen Umbauarbeiten an den Rohrleitungen, aber das trocknet dank der Lüfters sehr schnell. Der neue Akku ist in "Calcium - Calcium - Technologie" ausgeführt und soll absolut wartungsfrei sein.

"Naja", so dachte ich mir, "die 'Fruchtzwerge' aus dem Fernsehen sind ja auch mit Calcium, da wird das sicherlich schon gut sein...".

So ist denn diese Probeanlage fertig zur Messung. Es fehlt jetzt nur noch ein Zähler für die Laufzeit der WC-Pumpe, dann kann ich das alles in eine Excel-Tabelle kleiden und für die große Anlage dann vorher den Taschenrechner bemühen.

Jetzt wird es spannend, denn diese Probeanlage muss nun über den Winter kommen, ohne
ein Netzteil für den Strom bemühen zu müssen.
 
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Vielen Dank für das Interesse,



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