Kühlschrank – Ventilator-Steuerung

Lesedauer 5 Minuten

Aktualisiert – Mai 18, 2024

Gerade bei Absorber-Kühlschränken ist es zu warmen Jahreszeiten, erst recht in zudem noch südlicheren und damit wärmeren Gefilden, ein Problem, dem Kühlschrank die erforderliche Kühlleistung zu entlocken. Eine Ventilator-Steuerung kann Abhilfe schaffen.

Der Unterschied mit und ohne Ventilator ist deutlich: ohne beträgt die Temperatur im Gefrierfach zwischen 7 .. 11 °C, mit Lüfter nach kurzer Zeit -20 °C!

Funktionsweise Absorber

Ein Absorber funktioniert, anders als ein Kompressor, mit Wasser und Ammoniak in einer Wasserstoffatmosphäre. Wasserstoff fungiert als Druckausgleich. Wasser und Ammoniak werden in dem sog. „Kocher“ erhitzt, überwiegend mittels Gas, 230 V AC oder auch 12 V DC, aber auch Benzin.

Das Ammoniak wird in Folge der Erwärmung gasförmig. Über den Kondensator (hinter der oberen Entlüftung in der Wohnwagen- oder Wohnmobilwand befindlich) kühlt es ab und gelangt wiederum verflüssigt in den Verdampfer (im Eisfach des Kühlschranks gelegen), in dem der Wasserstoff die beim erneuten Verdampfen des Ammoniaks entstehenden Druckunterschiede ausgleicht und die gewünschte Kälte erzeugt wird. Im Absorber geht das Ammoniak wieder mit dem Wasser in Lösung und der Kreislauf beginnt erneut.

Eine geringe Kühlleistung bei höheren Außentemperaturen ist darauf zurückzuführen, dass nicht genügend Ammoniak in verflüssigter Form in den Verdampfer geleitet werden kann, da es auf dem Weg durch den Kondensator nicht ausreichend abkühlen kann.

Wird der Kondensator durch Ventilatoren zusätzlich mit einem erhöhten Luftstrom gekühlt, verflüssigt sich mehr Ammoniak und die Kühlleistung steigt analog.

Kühlung für den Kondensator

Manche Absorber-Kühlschränke verfügen bereits über ein oder zwei Zusatzlüfter mit Temperaturregelung. Reicht dies nicht aus, kann selbst Abhilfe geschaffen werden. SmartHome macht’s möglich.

Zunächst benötigt man geeignete Ventilatoren, diese sind im Dreier-Pack (360 x 120 x 25 mm) verfügbar. Sie haben zusammen einen Luftdurchsatz von 7 m³/h. Sie sind für 12 V DC ausgelegt, werden aber mit einem Regelnetzteil für 230 V geliefert. Schöner wäre natürlich eine 12 V Regelung gewesen. Um die Ventilatoren einzeln ansteuern zu können, muss das Kabel direkt vor der Zusammenfassung der drei einzelnen Leitungen zertrennt werden.

Die Montage erfolgt über eine 30 x 30 mm Alu-Winkelleiste, die waagrecht mittels doppelseitigem Klebeband auf die Innenseite der Wand geklebt wird. Auch die Ventilatoren werden auf die selbe Weise befestigt. Das dicke Klebeband entkoppelt Laufgeräusche weitgehend, wenn auch leider nicht ganz.

Lüfter-Regelung

Nun, wenn die Leistung nicht über die Drehzahl geregelt werden kann, dann eben über die Aktivierung eines, zweier oder aller drei Ventilatoren in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz vor dem Kondensator und nach dem Verdampfer.

Ein Homematic Temperatur-Differenz-Sensor (Sensor 1 mittels eines Kabelbinders am Kondensator oben, Sensor 2 am unteren Rohr, nach dem Verdampfer befestigt), ermittelt die nötigen Werte und wird gleichfalls mit doppelseitigem Klebeband hinter der unteren Entlüftungsöffnung in der Wohnwagen- oder Wohnmobilwand an einer freien Stelle angebracht.
Wer ungern Batterien oder Akkus (2x AA), sondern die 12 V DC Bordnetz nutzen möchte, findet hier eine Anleitung, wie für diesen Zweck ein DCDC-Wandler 12 V / 3,3 V in den Temperatur-Differenz-Sensor integriert werden kann.

Ein Homematic 4-fach-Schaltaktor versorgt über die Kanäle 1, 2 und 3 die drei einzelnen Ventilatoren mit 12V.
Achtung – Es gibt unterschiedliche Versionen des 4-fach Schaltaktors: bei der Version mit mechanischen Relais ist man in der Wahl der Schaltpolarität (Plus oder Minus) frei, während die rein elektronischen, via Schalttransistor schaltenden i.d.R. Minus schalten, d.h. hier müssen alle Plus-Leitungen direkt mit Plus verbunden werden, während die Minus-Leitungen an die Schraubterminals der Kanäle 1 .. 3 angeschlossen werden.
Auch dieser kann auf die selbe Weise montiert werden.

Programmierung

Der Einfachheit halber wird je Ventilator ein eigenes Programm erstellt, das je nach Temperaturdifferenz-Schwelle den jeweiligen Ventilator einschaltet. ebenso für den Ausschaltvorgang bei Unterschreiten der Schaltschwelle.

Hier je ein Beispiel für den Ventilator an Kanal 1:

Legende:

KS_TDS_Diff_K3 -> Name* des Kanals 3 des Temperatur-Differenz-Sensors
KS_Lft -> angelegte Variable** (wahr oder nicht wahr)
KS_SW_Lft1_K1 -> Name* des Kanals 1 des Schaltaktors
KS_SW_Lft2_K2 -> Name* des Kanals 2 des Schaltaktors
KS_SW_Lft3_K3 -> Name* des Kanals 3 des Schaltaktors
KS_SW_Lft4_K4 -> Name* des Kanals 4 des Schaltaktors

*   wird nach Anlernen des Gerätes manuell vergeben
** Eine zu prüfende Variable dient der Entscheidung, ob eine nachfolgende Aktion
    eingeleitet wird oder nicht.
    (Hier soll z.B. nachts der Ventilator als Geräuschkulisse nicht aktiviert werden.
     Folglich wird in einem separaten Programm die Variable in der Nachtzeit auf
     „nicht wahr“, tagsüber auf „wahr“ gesetzt)

• Einschalten

Lüfter 2 wird ab Überschreiten einer Differenztemperatur* von 16 °C, Lüfter 3 ab 24 °C eingeschaltet.

• Ausschalten

Lüfter 2 wird ab Unterschreiten einer Differenztemperatur* von 8 °C, Lüfter 3 ab 16 °C ausgeschaltet.

Eine Variable SV_KS_Lft kann zur Entscheidung hinzugezogen werden, die es erlaubt, die Aktion der Lüfter allgemein zu erlauben oder zu verhindern, z.B., wenn man nachts geräuschempfindlich ist und daher die Ventilatoren nicht laufen sollen.

*Die Differenztemperatur hier ist lediglich als Beispiel willkürlich auf die genannten Werte festgelegt. In der Realität sollte man bei Außentemperaturen von etwa 5 .. 10 °C die sich – ohne aktive Belüftung – einstellende Temperaturdifferenz ermitteln. Bei steigender Außentemperatur verfolgt man die Veränderung dieser Temperaturdifferenz und passt den Einsatzpunkt der Lüfter entsprechend an.

• Manuelle Steuerung

• Manuelle und zeitabhängige Steuerung

Hier wird entweder die Variable manuell auf „falsch“ gesetzt, um die Lüfter allesamt auszuschalten oder automatisch, in Abhängigkeit von der gewählten Zeitspanne, hier täglich 22:00 bis 07:00 Uhr.

Temperatursensor im Gefrierfach

Wer auf Nummer Sicher gehen und die Lüfteraktion von der Temperatur im Gefrierfach abhängig gestalten möchte, bohrt ein Loch von etwa 5 mm (Durchmesser des Temperatursensors) oben links vom Wärmetauscher im Gefrierfach, steckt den Temperatursensor von hinten in dieses Loch, schiebt ihn soweit vor, dass er mit seiner Kabelzugentlastung gerade eben im Innern des Gefrierfachs erscheint und versiegelt von hinten die Bohrung samt Kabel mit Silikon.

Der Temperatursensor kann vom Typ HM-WDS30-T-O (1-Kanal) oder HM-WDS30-OT2-SM-2 (2-Kanal) sein.

Die Programmierung wird in dem Fall nicht über den Differenzkanal (K3), sondern den zugehörigen Sensorkanal (beim einkanaligen Sensor K1) vorgenommen, indem bei Unterschreiten der gemessenen Temperatur von z.B. -18 °C ein Lüfter eingeschaltet wird.

Der zweite Lüfter tritt in Aktion, wenn die Temperatur z.B. -16 °C, der dritte Lüfter bei -14 °C. Auf diese Weise kann sehr schnell die gewünschte Temperatur (hier z.B. -20 °C) wieder erreicht werden, gerade, wenn die Außentemperatur hoch ist.