Vinster och varianter på bensindriven motorvärmare?

[JohnA]

Vinterkörning:
Grannens dieselbil stod och förvärmde sig idag i snödrivan med sin dieseldrivna "jet-kamin". Jag utgår från att den är vattenburen och värmer både motor och kupé. Att det är en stor vinst i bränsle, pengar och motorslitage att förvärma med elektrisk motorvärmare har jag aldrig tvivlat på. Det där att också värma kupén är jag mindre insatt i. -För även om det måste vara mer ekonomiskt att köra iväg en nystartad motor omedelbart så är det ju illa trafikfarligt att göra det innan man fått fönstren hyfsat is- och imfria. Har motorn fått upp värme med den elektriska motorvärmaren kommer dock kupévärmen relativt snabbt och risken att efter en liten stunds körning få en massa imma på fönstren är mindre än vid en fullständig kallstart. Jag förmodar att om man använder en bensin- eller dieseldriven motorvärmare kan det vara en ekonomisk vinst att låta lite av värmen gå till att avfrosta fönstren, men att körningen sedan bör påbörjas INNAN det blivit varmt och skönt i kupén.

En stor nackdel med dessa "jet-kaminer" är att de slukar ganska mycket elektricitet till fläktar för förbränningsluft och kupévärme samt en cirkulationspump. TEG, termoelektrisk generator, har det experimenterats med, men det är mig veterligen fortfarande dyr och ganska dålig teknik.
Det sätt en diesel- eller bensindriven motorvärmare förbränner bränslet på antar jag är ganska ineffektivt jämfört med i en kolvmotor, som ju har betydligt högre kompressionstryck. Jag kom då att tänka på hur det skulle vara att ha en riktigt liten kolvmotor som motorvärmare till den stora? Inte större än en mopedmotor, förmodligen inte ens det. Tänk att denna lilla motor driver bilens generator via en frihjulskoppling, och naturligtvis kan generatorn användas som startmotor till den lilla "motorvärmarmotorn". Vattenmantel och fyrtakt känns som en självklarhet. (att det blir kallstart av "den lille" är förstås en nackdel, men den är förhållandevis enkel och billig att renovera)

Jag har många gånger funderat på en starthjälp av motorsåg med bilgenerator påmonterad.

[torbjorn]

Nja, jag kan inte hålla med om att bränslet skulle förbrännas särskilt ineffektivt i en diesel- eller bensinvärmare, förbränningen sker på ungefär samma sätt som i vilken oljepanna som helst, men i betydligt mindre format. Det skulle förstås vara intressant att mäta kolsyrehalt och temperatur i värmarens avgasrör, och beräkna verkningsgraden utifrån detta.

Värmaren i sig brukar hålla sig ganska måttlig i effektförbrukning. På sin höjd 30-50 W för cirkulationspump och förbränningsluftfläkt. Glödstiftet kan förstås dra 100-200 W, men bara under ca 30 sekunder i samband med start.
Vad som däremot verkligen kan dra ström är bilens värmefläkt, i synnerhet om styrningen av den sker på mindre klyftigt sätt eller om den körs på onödigt hög hastighet.  Det vanliga, åtminstone på en vattenvärmande värmare som inte är integrerad i en modern klimatanläggning, är att värmarens styrenhet har en reläutgång som slår till vid t ex 65 °C vattentemperatur och då startar värmefläkten, ofta via ett fast seriemotstånd för att få lagom hastighet på den. Där skulle man kunna spara en del ström genom att ersätta motståndet med en PWM-styrning.

Efter att denna vinter ha kört en del i kallt väder med en relativt modern dieselbil som dock saknar tillsatsvärmare, har jag insett att den nog skulle vinna en hel del på att man låter en tillsatsvärmare gå så länge innan start, att även kupén är varm.  Motorn avger så lite värme till kylvattnet vid låg belastning (t ex körning på småvägar vid 50-70 km/h, till stor del i lätt utförsbacke), att även om man har låtit bli kupévärme helt och hållet tills motorn har kommit upp i full temperatur, så är det inga problem för värmesystemet att suga ur så mycket värme ur motorn att tempmätaren går ner till bottenläge (40-50 °C).
Jag har inga funderingar på att installera någon dieseldriven tillsatsvärmare i den bilen, men däremot har jag lekt med tanken att på något sätt koppla in en elvärmare som lär ha använts i något buss-sammanhang, det är en trefasvärmepatron på 6 kW + cirkulationspump. Åbäket är för stort för att få plats med på rimligt sätt i bilens motorrum, men man skulle ju kunna tänka sig att ha den fast monterad vid parkeringsplatsen hemma, och lämpliga snabbkopplingar för kylvätskan.

[ensamhet]

Nja, jag kan inte hålla med om att bränslet skulle förbrännas särskilt ineffektivt i en diesel- eller bensinvärmare, förbränningen sker på ungefär samma sätt som i vilken oljepanna som helst, men i betydligt mindre format. Det skulle förstås vara intressant att mäta kolsyrehalt och temperatur i värmarens avgasrör, och beräkna verkningsgraden utifrån detta.

Värmaren i sig brukar hålla sig ganska måttlig i effektförbrukning. På sin höjd 30-50 W för cirkulationspump och förbränningsluftfläkt. Glödstiftet kan förstås dra 100-200 W, men bara under ca 30 sekunder i samband med start.
Vad som däremot verkligen kan dra ström är bilens värmefläkt, i synnerhet om styrningen av den sker på mindre klyftigt sätt eller om den körs på onödigt hög hastighet.  Det vanliga, åtminstone på en vattenvärmande värmare som inte är integrerad i en modern klimatanläggning, är att värmarens styrenhet har en reläutgång som slår till vid t ex 65 °C vattentemperatur och då startar värmefläkten, ofta via ett fast seriemotstånd för att få lagom hastighet på den. Där skulle man kunna spara en del ström genom att ersätta motståndet med en PWM-styrning.

Efter att denna vinter ha kört en del i kallt väder med en relativt modern dieselbil som dock saknar tillsatsvärmare, har jag insett att den nog skulle vinna en hel del på att man låter en tillsatsvärmare gå så länge innan start, att även kupén är varm.  Motorn avger så lite värme till kylvattnet vid låg belastning (t ex körning på småvägar vid 50-70 km/h, till stor del i lätt utförsbacke), att även om man har låtit bli kupévärme helt och hållet tills motorn har kommit upp i full temperatur, så är det inga problem för värmesystemet att suga ur så mycket värme ur motorn att tempmätaren går ner till bottenläge (40-50 °C).
Jag har inga funderingar på att installera någon dieseldriven tillsatsvärmare i den bilen, men däremot har jag lekt med tanken att på något sätt koppla in en elvärmare som lär ha använts i något buss-sammanhang, det är en trefasvärmepatron på 6 kW + cirkulationspump. Åbäket är för stort för att få plats med på rimligt sätt i bilens motorrum, men man skulle ju kunna tänka sig att ha den fast monterad vid parkeringsplatsen hemma, och lämpliga snabbkopplingar för kylvätskan.

Stoppa en skiva framför kylaren och låt värmepaketet kyla motorn.

[lassejohansson22]

Att en dieselvärmare skulle förbränna dåligt?
Kan det stämma?
Jämför wv transporter T3 (tror modellen heter så)
På dessa bilar, dieslar, sitter det en värmare "diesel-sprakare"! Den har till uppgift att värma vattnet/motorn vid färd....
Framförallt om kupevärme används.

Avgas från värmaren borde alltså räknas in i bilens totala utsläpp.
I vart fall borde förbränningen vara god. Annars riskerar troligtvis wv att få kritikerstorm.

JO, det kan stämma på värmare "från tidens begynnelse".
Då, fanns det vissa som spydde ut mängder med illaluktande rök. 

Postat med Alternativ.nu´s app

[JohnA]

Jo, jag cyklade nog lite snett i halkan där om verkningsgraden, som vid värmeproduktion förstås inte ska jämföras med förbränningen i en kolvmotor där man ju primärt är intresserad av mekaniskt arbete. I en värmepanna handlar det ju "bara" om att få till en effektiv värmeväxlare, vilket är ganska lätt upp till 70-80% verkningsgrad, men sedan ökar behovet av värmeväxlaryta och fiffiga tricks ganska brant. Verkningsgraden beror förstås också på temperaturen hos vattnet som ska värma, och till en början får man ju ofta extremt bra verkningsgrad medan bilmotorn håller minusgrader. Kondensering i värmeväxlaren är knappast ovanligt då.

Jag misstänker det i de flesta fall också går att "tjäna in" förlorade ampéretimmar för driften av värmepannan från bilbatteriet, på att motorn blir mycket lättare att starta. Har man litet eller dåligt batteri som inte orkar värmaren, blir det ju minst lika tufft att orka snurra igång en djupfryst bilmotor.

Funderingen om hur det skulle fungera att ha en liten vattenmantlad fyrtakts bensinmotor, säg 20-50cc, som alternativ till en typisk bensindriven motorvärmare? Den skulle väsnas och förmodligen vara svårare att få igång än en vanlig motorvärmare, och vad den faktiskt skulle ge för fördelar kan jag inte riktigt svara på, det är mest bara kul att fundera annorlunda. Ibland kan knasiga idéer föda idéer som är bra på riktigt! 

[ensamhet]

Intressant tanke, men?
Liten motor som motorvärmare?
Och motorvärmare till den lilla motorn?

[Alexn72]

Elmotor har en verkningsgrad på runt 70-95%
Bensinmotor har en verkningsgrad  på runt 20-30%
Dieselmotor 20-40%
En bränsledriven värmare har nånstans 70-90% verkningsgrad.
Elelement 90-100%

Så vill man ha värme så är de två sista effektivast

[Själv är bäste dräng]

Och värmepump ligger en bra bit över 100%

[Själv är bäste dräng]

Tror det var SAAB som testade med en lite ackumulatortank till bil för att slippa kallstart på bilar som används minst en gång per dag. Ett salt med fasomvandlingen lagom för att spara energi vid bra temperatur, i en termos på 5-10 liter (gissat från bilden i artikeln jag läste). En sådan ger ingen driftkostnad och borde fungera om man bara kör åtminstone 20-30 minuter per dag. Och de dagar man inte gör det så är det väl bara att starta kallt eller köra med en vanlig motorvärmare.

[Landet]

jämför Du inte äpplen och päron nu?

verkningsgraden mäter väl hur effektivt objektet är på det den är gjort för? dvs verkningsgraden i en förbränningsmotor är väl vad du får ut i kraft på vevaxeln av instoppad energin, inte värme.
du får ut mer värme om du tänder eld på en liter bensin än att låta den litern "förädlas" och bli omgjord till rörelseenergi.

Skickat från min SM-G950F via Tapatalk

[Landet]

Och värmepump ligger en bra bit över 100%

nja det kan väl ändå inte säga? vad är förutsättningarna? Vid t ex -20° så har du högre verknkngsgrad ur ett elelement än en luftvärmepump.

Skickat från min SM-G950F via Tapatalk

[Själv är bäste dräng]

Om jag stoppar in 1 kWh i min värmepump tillför den ca 2 kWh till huset om den hämtar "värmen" från luften som håller -20 utanför. Alltså 200% verkningsgrad.

Om bilmotorns syfte är att leverera rörelseenergi har den en verkningsgrad på ca 30%, men använder du den som panna för att leverera värme så har den en verkningsgrad på ca 80 %. Låter du den driva en värmepump så har det systemet över 100%.

Ett elelement har ju max 100%, fast lite försvinner i kablarna.

[torbjorn]

nja det kan väl ändå inte säga? vad är förutsättningarna? Vid t ex -20° så har du högre verknkngsgrad ur ett elelement än en luftvärmepump.

Skickat från min SM-G950F via Tapatalk

Exakt vilken modell av luftvärmepump skulle bete sig på det sättet?

Det vanliga är att COP-värdet (värmefaktorn) är ganska konstant, oberoende av utetemperatur. Visserligen minskar den värmeeffekt värmepumpen kan leverera när det blir kallt ute, men förbrukningen från elnätet minskar förhållandevis lika mycket eftersom det går lättare för kompressorn vid lägre förångnings- och kondenseringstemperaturer och därmed lägre tryck på kylmediet.

Sen är det en annan sak att vissa missbildade luftvärmepumpar stänger av sig helt och hållet långt innan utetempen har sjunkit till -20 °C. Exempelvis en del äldre parallellimporterade Panasonic som aldrig var avsedda för Norden utan var tänkta att säljas i sydeuropa, de stannar helt vid -6.

[JohnA]

Recept för den optimala motorvärmaren, DIY-style: Liten fyrtakts vattenkyld mopedmotor som inte bara driver en generator, utan även en AC-kompressor kopplad som en värmepump. Ljuddämpare/avgasrör ska förstås vara vattenmantlat. Allt sitter i en isolerad låda och utgående avgaser passerar värmepumpens förångare. Värmepumpens varma sida dumpar sin värme till kylvattnet innan det passerar "motorvärmarens" vattenmantlar. (eftersom en värmepump brukar föredra att arbeta med max 50 grader medan en kolvmotorn vill ha det betydligt varmare. Generatorn funkar så klart som dynastart/startmotor.

Fråga mig inte var allt detta teknologiskt krimskrams ska få plats i bilen!