Klimagerät

Klimaanlage selber bauen

Man kennt den deutschen Sommer: Entweder 15 °C und Regen oder brüllende Hitze am 30 °C aufwärts, obendrein dicke Schwüle. Während ersteres für den Organismus noch erträglich ist, kann zweiteres Konzentration, Wohlbefinden und Gesundheit stark beeinträchtigen. Insbesondere Schlaf- und Arbeitsräume benötigen daher eine funktionierende Lüftung und Kühlung. Wir erläutern Ihnen in diesem Zusammenhang das Prinzip der adiabaten Kühlung. Ohne teure Kompressoren, ohne schädliche Klimamittel lassen sich so angenehme Raumverhältnisse herstellen – wir zeigen Ihnen, wie das geht!

Klimaanlage kaufberatung

Adiabatische Kühlung: Wie funktioniert das?

Adiabatische Kühlung kennt jeder, da sie auf dem Prinzip der Verdunstungskälte beruht. So ist das Kältegefühl mit feuchter Haut, beispielsweise beim Ausstieg aus dem Schwimmbecken, deutlich höher als bei trockener Haut – die Wärme des Körpers wird schneller abgeführt.

So etwas kann man auch mit der eigenen Wohnung machen: Schon im Altertum dienten den Römern Springbrunnen in den Häusern oder feuchte Tücher vor den Fenstern zur Klimatisierung. Nachteil dieser “direkten” adiabatischen Kühlung ist der starke Anstieg der Luftfeuchtigkeit im Innenraum – in unseren schwülen, wärmegedämmten und oft luftdichten Wohnungen nicht praktikabel.

Moderne, nach passivem Prinzip arbeitende adiabatische Kühlungsanlagen verwenden daher Wärmetauscher. Wie bei einem Autokühler tauschen Sie warme und kalte Luft über Wasser als Trägermedium aus. So bleibt die Luft trocken und das System geschlossen.

Adiabatische Kühlung im Haus

Funktionsprinzip der adiabatischen Kühlung.

Die folgende Zeichnung beschreibt das Prinzip einer adiabatischen Kühlanlage für ein Einfamilienhaus, eine Wohnung oder ein Büro. Die Anlagenbestandteile können Sie im Baumarkt oder im Sanitärfachhandel kaufen, auch online bieten sich viele günstige Einkaufsmöglichkeiten.

Das Prinzip der Anlage ist recht einfach: Die warme Luft aus dem Innenraum wird in den hydropneumatischen Luftbefeuchter gesaugt. Dessen Kapillarwirkung befeuchtet die Luft schnell und leitet kühle Luft in den Wärmetauscher 1 (WT1). Das gekühlte Wasser aus WT1 wird elektrisch in WT2 gepumpt. Durch diesen wird mit dem unteren Elektrolüfter Außenluft angesaugt, die gekühlt in den Innenraum strömt.

Bauteile für die adiabatische Kühlanlage

  • 2 Plattenwärmetauscher, 315 x 73 x 97 mm
  • 2 Rohreinbaulüfter, Ø 100 mm
  • 1 Universal-Aquarienpumpe, Förderleistung 300 l/min
  • 1 Aerosol-Luftbefeuchter (AirTec HydroOne, im Fachhandel)
  • 4 1/2-Zoll-Schlauchanschlussstücke
  • 2 Schlauchanschlussstücke für die Pumpe
  • 100 cm Wasserschlauch, 1/2-Zoll passend
  • 1 Kunststoff-Lüftungsgitter, 35 x 35 cm
  • ca. 150 cm Kunststoff-Rohr weiß, Ø 100 mm
  • 1 Zweiwege-Ablaufhahn mit 4 1/2-Zoll-Anschlüssen

Wärmetauscher-Gehäuse (aus rostfreien Materialien):

  • 2 Stahlblech-Streifen: 95 x 8 x 1,8 mm
  • 4 Stahlblech-Deckel: 32 x 16 x 1,8 mm
  • 40 M5-Maschinenschrauben, 16 mm
  • 80 Unterlegscheiben M6
  • 40 M6-Muttern

Aerosolbefeuchter-Gehäuse (aus rostfreien Materialien):

  • 1 Stahlblech-Streifen: 61 x 15 x 1,8 mm
  • 2 Stahlblech-Deckel: 16 x 16 x 1,8 mm
  • 24 M5-Maschinenschrauben, 16 mm
  • 48 Unterlegscheiben M6
  • 24 M6-Muttern

Außengehäuse:

  • 2 Siebdruckplatten: 55 x 30 x 1,2 cm
  • 2 Siebdruckplatten: 37,6 x 30 x 1,2 cm
  • 1 Siebdruckplatte: 55 x 40 x 1,2 cm
  • 18 Holzschrauben, 3,0 x 50 mm
  • 2 Stahlwinkel zur Wandmontage mit M8-Bohrung, 40 x 40 x 2,0 mm
  • 2 Maschinenschrauben M8, 30 mm
  • 2 Unterlegscheiben M8
  • 2 Flügelmuttern M8

Frischlufttrichter:

  • dünne Kunststoffplatte zu einem Kegel mit unten 10 und oben 30 cm Öffnung gedreht und mit Heisskleber fixiert
  • Gitternetz, Maschenweite 3 mm, rund, Ø 30 cm

Werkzeuge:

  • Stichsäge
  • Stahlblech-Lochsägen: 100 mm und 20 mm
  • HSS-Bohrer: 6 mm und 10 mm
  • Silikonpistole
  • stark adhäsive Fugendichtmasse (z.B. Sista Dicht & Fest von Henkel)
  • knet- und formbare, klebende Dichtmasse (z.B. aus dem Karosseriebau)
  • Bauschaum
  • Sprühlack (auch Reste geeignet)
  • Montagekleber
  • (Elektro)Tacker
  • Evtl. Elektro- oder Schutzgasschweißgerät zur Verschweißung der Boxen anstelle der Verschraubung.

Montage der Wämetauscher- und Befeuchtungs-Behälter

Zunächst werden aus dem vorgeschnittenen Blechen Boxen für die beiden Wärmetauscher zusammengesetzt: Knicken Sie die langen Bleche auf der Abkantbank zunächst nach 31, dann nach 15, dann wieder nach 31, nocheinmal nach 15 und dann nocheinmal 1 cm ab. So erhalten Sie die Grundform. Diese fixieren Sie durch drei Schrauben an der schmalen Falz, die Sie mit dem 6-mm-Bohrer vorbohren müssen. Anschließend werden die Deckel rundum 1 cm abgekantet, mit 3 Löchern an den langen Seiten und 2 an den schmalen versehen und vorerst einseitig mit dem Rahmen fest verschraubt. Die Falze werden mit Dichtmasse abgedichtet.

Genauso verfahren Sie mit dem kleineren Behälter für die Aufnahme des Aerosol-Befeuchtungsgerätes. Hier müssen Sie besonders auf Präzision achten, da dieser Behälter später wasserdicht sein muss. Prüfen Sie daher am besten mit Wasser, ob der Behälter dichthält. Wenn dies der Fall ist, sprühen Sie den Behälter mit einer dicken Schicht Lack aus der Sprühdose aus – hier darf auch gern ein Rest zum Einsatz kommen. Den bereits vorbereiteten Deckel dürfen Sie dabei nicht vergessen.

Durchbrüche und Lüftungsrohre

Nun wird es ein wenig schmerzhaft: Zwei exakt übereinanderliegende, 10 cm breite Durchbrüche in die Wand müssen gemacht werden. Die Durchbrüche müssen genau 20 cm übereinander liegen. Schieben Sie anschließend zwei der Kunststoffrohre mit 10 cm Durchmesser durch die Durchbrüche hindurch; Undichtigkeiten werden mit Bauschaum abgedichtet. Die Rohre müssen innen etwa 5 mm aus der Wand herausragen.

Bohren Sie nun die Schlauchdurchführungen in die Wärmetauscherkästen an der Unter- bzw. Oberseite an. Sie müssen exakt dem Abstand der Anschlussstutzen an den Kästen entsprechen.

Nun werden mittig durch die Rückseiten der beiden Wärmetauscherkästen mit der Stahllochsäge zwei 100-mm-Löcher ausgefräst und die beiden Kästen mittig und waagerecht quer auf die Rohre aufgesetzt, so dass die Rohre etwa einen Zentimeter weit in die Kästen hineinragen. Dann die Kästen an der Wand mit jeweils zwei Schrauben befestigen. Die Rohrdurchführung wird im Kasteninnern mit Fugendichtmasse abgedichtet. Nun können die Wärmetauscherelemente eingesetzt werden.

Vormontage des Gehäuses und des Befeuchters

Schrauben Sie nun direkt unterhalb des unteren Wärmetauschers die untere Gehäusehälfte aus Siebdruckplatte mit zwei nach oben weisenden Winkeln mittig an der Wand fest. Sie trägt den Befeuchter. An der linken Seite, 1 cm vom Rand entfernt, müssen Sie allerdings zunächst noch ein 100-mm-Loch als Kabel/Schlauchdurchführung einfräsen.

Nun wird durch den Deckel des Kastens des unteren Wärmetauschers ein 100-mm-Loch gefräst, ebenso durch den Deckel des Befeuchters. Die beiden Löcher müssen, aufliegend auf dem unteren Gehäuseteil, exakt fluchten. Zwischen diese beiden Gehäuse wird nun ein 90-mm-Kunststoffrohrstück gesteckt und mit Dichtmasse luftdicht abgedichtet. Der Befeuchter wird nun im Befeuchterkasten montiert; die Befeuchtungsdüsen weisen dabei in Richtung des Wärmetauschers. Vergessen Sie dabei nicht, direkt unterhalb des Deckels zwei Löcher für das Stromkabel und den Wasserzulaufschlauch zu montieren und sorgfältig, nach Durchführung der Leitungen, abzudichten.

Jetzt können Sie bereits die beiden seitlichen Gehäusehälften und den Deckel montieren.

Entlüftung montieren

Die Pumpe wird im, von vorne aus gesehen,  linken Kaltwasserstrang montiert. Schließen Sie die Schläuche so an, dass die Pumpe an der Wand mit zwei Schrauben montiert werden kann. Führen Sie die Kabel dann nach unten durch und durch die Zuleitungsdurchführung der Gehäuseunterseite.

In den rechten Schlauch wird das Überlauf- und Entlüftungsventil montiert. Es wird an der Oberseite des Gehäuses rechts befestigt (siehe Zeichnung) und mit den Schläuchen verbunden. So kann die Anlage am höchsten Punkt entlüftet werden.

Endmontage: Lüfter, Lufttrichter und Gehäusevorderseite

Vor den oberen Wärmetauscher wird nun der Innenrohr-Lüfter in einem 15 cm langen Rohrstück montiert und durch die 100-mm-Bohrung des oberen Wärmetauscherkastendeckels geführt. Das Rohr wird sorgfältig mit Montagekleber eingeklebt – hier sollte nichts wackeln oder undicht sein. Der Innenrohr-Lüfter wird montiert und das Kabel zur Unterseite durchgeführt.

Nun wird aus dem biegsamen Kunststoff ein Lufftrichter von insgesamt nur 11 cm Tiefe, aber mit einer hinteren Öffnung von 10,5 cm und einer vorderen Öffnung von etwa 30 cm gebogen und zunächst mit Klammern, dann mit Montagekleber in der Trichterform fixiert.

In die Gehäusevorderseite wird nun ein Loch mit 29 cm Durchmesser geschnitten, exakt 5 cm unterhalb der oberen Kante. Auf die Rückseite des Loches wird nun das Kunststoffnetz mit Tackern gespannt. Es sollte wellenfrei aufliegen. An der Rückseite des Netzes wird dann mit Montagekleber der Lufttrichter aufgeklebt – auch diese Verbindung sollte dicht sein. Anschließend wird die vordere Gehäuseplatte probeweise aufgesetzt. Der Trichter sollte sich über die Rohrdurchführung “überstülpen”. Wenn alles passt, kann die Anlage nun in Betrieb gehen!

Inbetriebnahme

Vor der Inbetriebnahme muss die Anlage mit Wasser befüllt werden. Dazu wird der Ablaufhahn geöffnet und mit einem Wasserschlauch an einen Wasserhahn angeschlossen. Anschließend wird das Wasser aufgedreht. Nachdem das Wasser hörbar nicht mehr in die Anlage strömt, wird der obere Entlüftungshahn geöffnet. Wenn ein gleichmäßiger Wasserstrahl aus der Anlage kommt, ist sie luftblasenfrei. Beide Sperrhähne werden nun geschlossen, der Wasserschlauch mit dem Befeuchteranschluß verbunden.

Nun werden Befeuchter, Pumpe und Lüfter eingeschaltet. Nach einigen Minuten spüren Sie bereits einen ersten, frischen Lufthauch. Bewahren Sie einen kühlen Kopf!

Sicherheits- und Haftungshinweise

Bei dieser Anlage handelt es sich ausdrücklich um eine Eigenbaukonstruktion, d.h. sie wird in Eigenregie gebaut und in Betrieb genommen. Wir lehnen daher jegliche Haftung für Funktion, Betriebsausfälle und jegliche Schäden ab.

Wenn Sie sich bei der Ausführung der Arbeiten unsicher sein sollten, konsultieren Sie einen Fachmann oder einen Fachbetrieb. Achten Sie insbesondere durch die Verwendung von Strom und Wasser im selben Gerät auf eine funktionierende FI-Schaltung im Sicherungskasten – Sicher ist sicher.