Hulpverwarming

Onderwerpen:

  • Inleiding standkachel
  • Werking standkachel
  • Koelsysteem standkachel
  • Activeren van de standkachel
  • Elektrische hulpverwarming

Inleiding standkachel:
Personen- en bedrijfsvoertuigen kunnen zijn uitgerust met een standkachel of elektrische hulpverwarming. Vooral in landen met lange periodes met lage temperaturen, zoals in Scandinavië, is een hulpverwarming zeer gebruikelijk. In Nederland zien we de standkachel voornamelijk in exclusieve personenauto’s.

De standkachel is aangesloten op het brandstofsysteem en kan functioneren bij uitgeschakelde motor. Hij wordt vaak geactiveerd alvorens men de motor koud start. De voordelen bij het gebruiken van de standverwarming zijn:

  • Het interieur is bij het instappen op een hogere temperatuur. Niet alleen geeft dit meer comfort, ook zal ijsvorming van de ramen zijn gesmolten;
  • Het koelsysteem van de motor is voorverwarmd, wat een betere koude start geeft. De motor bereikt eerder zijn bedrijfstemperatuur. Niet alleen komt dit de levensduur (verminderde slijtage) ten goede, ook zullen er minder schadelijke uitlaatgassen worden uitgestoten in vergelijking met een voertuig zónder deze voorverwarming.

Een standkachel kan automatisch inschakelen bij een koude start bij een lage buitenluchttemperatuur. Bij een koude start kan de standkachel een dieselmotor al in 5 minuten opwarmen. De standkachel schakelt bij het bereiken van de bedrijfstemperatuur automatisch uit.

De standkachel is op zowel het brandstof- als het koelsysteem aangesloten. De brandstof wordt in de standkachel tot ontbranding gebracht en warmt de koelvloeistof in het naastgelegen koelvloeistofkanaal op.

We kunnen de standkachel op verschillende plaatsen in en om de auto tegenkomen:

  • In de motorruimte: de standkachel kan achter de voorbumper of in een wielkast zijn aangebracht;
  • Onder de auto: vaak is de standkachel onder de auto gemonteerd. De onderbeplating beschermen hem tegen vuil.

De volgende afbeelding is van de inbouwplaats van een Volkswagen Transporter (T5).

Werking standkachel:
De brandstofpomp voorziet de standkachel van brandstof. Via de brandstoftoevoer (nummer 10 in de onderstaande afbeelding) komt de brandstof in een zogenaamd verbrandingshuis terecht. In dit verbrandingshuis blaast de ventilator (1) lucht vanuit het inlaatkanaal (11) door het metaalvlies naar de verbrandingskamer en wordt in contact gebracht met de toegevoerde brandstof. Door de opwarming van de gloeibougie (14) verdampt brandstof in dit metaalvlies. De brandstof ontbrandt in de verbrandingskamer. Op het moment dat de fototransistor in de vlambewaker een stabiele vlam in de gloebuis meet, meldt hij dit aan het regelapparaat (12), die de gloeibougie direct uitschakelt om oververhitting te voorkomen. De uitlaatgassen van de verbranding verlaten via de uitlaat (10) de standkachel. Het uiteinde van de uitlaatpijp kan ter hoogte van de motorruimte of onder de passagiersruimte uitkomen.

Legenda:

  1. ventilator;
  2. koelvloeistof inlaat;
  3. koevloeistof uitlaat;
  4. temperatuursensor;
  5. oververhittingssensor;
  6. waterkanaal;
  7. warmtewisselaar;
  8. branders met verbrandingskamer en vlambuis;
  9. uitlaat van de verbrandingsgassen;
  10. brandstoftoevoer;
  11. verbrandingsluchtinlaat;
  12. regelapparaat;
  13. metaalvlies;
  14. gloeibougie met vlambewaking.

Bron afbeelding: Volkswagen AG.

De via het inlaatkanaal (2) toegevoerde koelvloeistof door de waterkanalen (6) langs de verbrandingskamer geleidt. Hierdoor ontstaat een warmtewisselaar-werking. De opgewarmde koelvloeistof verlaat via de uitlaat (3) de standkachel en stroomt naar de kachelradiateur in het kachelhuis onder het dashboard.

Koelsysteem standkachel:
Het bestaande koelsysteem van de auto is uitgebreid met extra leidingen en componenten voor de standkachel. We vinden hier o.a. een elektrische koelvloeistofpomp, die met uitgeschakelde motor koelvloeistof naar de standkachel transporteert. Verder zien we dat de koelvloeistofleiding vanaf de standkachel rechtstreeks naar de kachelradiateur loopt: deze warmt als eerste op. De aanjager cq. interieurventilator zal worden geactiveerd om (koude) interieurlucht door de opgewarmde kachelradiateur in het interieur te blazen.

De koelvloeistofleiding vervolgt na de kachelradiateur zijn weg naar de verbrandingsmotor. Naast het koelsysteem in de motor, zal ook de oliekoeler opwarmen. Bij het starten van de motor zal de motorolie door de oliekoeler sneller worden opgewarmd.

Activeren van de standkachel:
De standkachel kan veelal handmatig met een afstandbediening worden geactiveerd. Ook bieden moderne systemen de mogelijkheid om de activatie van de standkachel in te programmeren. Middels de boordcomputer kan men de inschakeltijden instellen, zodat de auto de volgende ochtend warm is voor vertrek.

Elektrische hulpverwarming:
Soms is de verbrandingsmotor onvoldoende in staat om bij koude buitenluchttemperaturen voldoende warmte van het koelsysteem vast te houden. Met een lage motorbelasting daalt de koelvloeistoftemperatuur, waardoor de kachelradiateur, met de daar doorheen stromende lucht voor de kachel, ook te koud blijven. Een elektrische hulpverwarming biedt daarbij de uitkomst.

Als voorbeeld nemen we de elektrische hulpverwarming van de Smart. De hulpverwarming wordt ingeschakeld wanneer aan de volgende voorwaarden wordt voldaan:

  • Buitenlucht onder de 8 graden Celsius;
  • Koelvloeistoftemperatuur lager dan 85 graden Celsius;
  • Temperatuurkeuzehendel in de maximaal warme stand;
  • Aanjager ingeschakeld;
  • Verbrandingsmotor ingeschakeld.

De hulpverwarming bestaat uit vier verwarmingselementen in een behuizing (R17) die door een regelapparaat (A15e) worden aangestuurd. Zodra er stroom door een weerstand loopt, warmt deze op. De weerstanden bevinden zich in een luchtschacht van het kachelhuis: door de gloeiende weerstand warmt de passerende lucht op. De stroomsterkte door de weerstanden loopt op tot 25 á 30 Ampére. Het maximale vermogen is ongeveer 900 Watt bij 14 volt.

De onderstaande twee afbeeldingen tonen het elektrische verwarmingselement.

Schema elektrische hulpverwarming
Elektrisch verwarmingselement Smart
Stekkeraansluiting van elektrisch verwarmingselement

Gerelateerde pagina: