AT508134A4

AT508134A4 - Heizkörper

Info

Publication number: AT508134A4
Application number: AT0159109A
Authority: AT
Original assignee: Manfred Lechner Kg
Priority date: 2009-10-08
Filing date: 2009-10-08
Publication date: 2010-11-15
Also published as: AT508134B1; DE102010047089A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Heizkörper, der von einem Wärmeträger durchströmt wird und über Heizelemente Wärme an die Umgebungsluft abgibt.

Derartige Heizkörper werden häufig zum Beheizen von Räumen verwendet und sind an 5 einen Wasserkreislauf angeschlossen, bei dem erwärmtes Wasser als Wärmeträger dient. Das Warmwasser gibt beim Durchströmen des Heizkörpers seine Wärme über diesen in Form von Strahlungswärme und Konvektionswärme an die Umgebung ab. Nach dem Durchströmen des Heizkörpers weist das Wasser eine geringere Temperatur auf und wird mit einer Heizung wieder auf eine gewünschte Vorlauftemperatur erwärmt, mit der es wieder 10 dem Heizkörper zugeführt wird.

Je niedriger die Vorlauftemperatur ist, umso größer muss die Heizfläche der Heizkörper sein, um eine bestimmte Heizleistung zu erbringen. Da in jüngerer Zeit das Bestreben vorherrscht, mit geringeren Vorlauftemperaturen zu heizen, da auf diese Weise nicht nur mit 15 z.B. mit Wärmepumpen gewonnene Wärme effektiver eingesetzt werden kann sondern auch Wärmeverluste beim Transport des Wärmeträgers von der Heizung zum Heizkörper verringert werden können, muss wie oben erwähnt entweder die Heizfläche der Heizkörper vergrößert oder deren Heizleistung verbessert werden. 20 Da einer Vergrößerung der Heizfläche aus ästhetischen und/oder technischen Gründen häufig Grenzen gesetzt sind, liegt der Erfindung daher die Aufgabe zu Grunde, die Heizleistung von Heizkörpern zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Heizkörper der eingangs genannten Art dadurch, dass 25 wenigstens zwei Heizelemente übereinander angeordnet sind und dass zwischen den Heizelementen eine Leiteinrichtung angeordnet ist, weiche vom unteren Heizelement erwärmte Luft am darüber angeordneten Heizelement vorbei leitet.

In der Regel wird ein großer Teil der Heizleistung eines Heizkörpers durch 30 Konvektionswärme erzeugt, wobei die Raumluft von unten nach oben durch den Heizkörper aufsteigt, dabei durch Konvektorbieche, Lamellen oder dergleichen erwärmt wird und im erwärmten Zustand den Heizkörper an seiner Oberseite verlässt. Der Strömungswiderstand für die Raumluft im Inneren des Heizkörpers ist dabei umso größer, je mehr Konvektorbieche, Lamellen oder dergleichen eingebaut sind, was eigentlich eine 35 Verbesserung des Wärmeübergang des Wärmeträgers auf die Raumluft verbessern sollte.

Bei der Erfindung wird daher der Weg beschriften, an Stelle eines einzigen, konventionellen Heizkörpers zwei (oder ggf. mehrere) Heizelemente übereinander anzuordnen, welche beispielsweise jeweils die Höhe oder etwas weniger als die halbe Höhe (oder eine einem 40 der Anzahl der Heizelemente entsprechenden Bruchteil der Höhe) eines konventionellen • · • · · ··· · ·· · · · · «f · · Μ ·♦· ·· ··· ···

Heizkörpers aufweisen, wobei zwischen den beiden Heizelementen eine Leiteinrichtung angeordnet ist, welche die vom unteren Heizelement erwärmte Raumluft am oberen Heizelement vorbei leitet. Gleichzeitig wird das obere Heizelement weitgehend unbeeinflusst vom unteren Heizelement separat von zu erwärmender Raumluft angeströmt und in weiterer 5 Folge durchströmt. Es hat sich herausgestellt, dass dadurch bei gleich großer Heizfläche bzw. Vorderfläche des erfindungsgemäßen Heizkörpers im Vergleich zu einem konventionellen Heizkörper eine höhere Heizleistung erzielt werden kann. Dadurch wird es entweder möglich, bei gleicher Vorlauftemperatur eine höhere Heizleistung zu erzielen oder bei gleich bleibender Heizleistung eine geringere Vorlauftemperatur verwenden zu können. 10

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente eine Vorderwand und eine zu einer Wand gewandte Rückwand aufweisen und dass die Leiteinrichtung die vom unteren Heizelement aufsteigende Luft zur Vorderwand des darüber angeordneten Heizelementes leitet. Auf diese Weise wird die vom 15 unteren Heizelement erwärmte Luft direkt in den Raum geleitet und die dem oberen Heizelement zugeführte Luft, die z.B. durch den Freiraum zwischen der Wand und dem unteren Heizelement zugeführt wird.

Bei der Erfindung ist des weiteren bevorzugt, wenn die Leiteinrichtung von der Rückwand 20 des unteren Heizelementes zur Vorderwand des darüber angeordneten Heizelementes führt. Auf diese Weise ist eine vollständige Trennung der durch die Heizelemente geführten Luftströme möglich.

Da die Luftströme mit der Leiteinrichtung am jeweils darüber bzw. darunter liegenden 25 Heizelement vorbei geleitet werden, müssen übereinander liegende Heizelemente durch einen Spalt voneinander getrennt sein. Dieser Spalt sollte möglichst klein sein, da der dafür vorgesehene Raum für Heizzwecke nicht oder nur in einem geringen Ausmaß genutzt werden kann. Auf der anderen Seite sollte dieser Spalt aber nicht so klein sein, dass er die Luftströmung unnötig behindert. 30

Eine diese beiden Bedürfnisse befriedigender Kompromiss wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass der Abstand zwischen den Heizelementen das 0,5 bis 1,5-fache der Tiefe der Heizelemente beträgt. Besonders bevorzugt ist bei Erfindung, wenn der Abstand zwischen den Heizelementen etwa gleich groß wie die Tiefe der Heizelemente ist. 35

Besonders effektiv kann mit dem erfindungsgemäßen Heizkörper dann geheizt werden, wenn die Heizelemente über Versorgungsleitungen parallel zueinander angespeist werden. Ein Nachteil konventionelle Heizkörper besteht nämlich darin, dass der Wärmeträger, der den Heizkörper üblicherweise von oben nach unten durchströmt, zum unteren Rand des 40 Heizkörpers hin zusehends abkühlt, so dass dort auch nur eine geringere Erwärmung der

Raumluft erfolgen kann. Wenn allerdings erfindungsgemäß übereinander liegende Heizelemente parallel, also mit gleicher Vollauftemperatur angespeist werden, liegt der nachteilige Effekt einer Abkühlung des Wärmeträgers im unteren Abschnitt des Heizkörpers nicht vor, was die Heizleistung des erfindungsgemäßen Heizkörpers weiter verbessert. 5

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden 10 Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 einen herkömmlichen Heizkörper des Standes der Technik,

Fig. 2 den Heizkörper von Fig. 1 von der Seite, 15 20 25

Fig. 3 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizkörpers von vome, Fig. 4 den erfindungsgemäßen Heizkörper von Fig. 3 von der Seite,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines herkömmlichen Heizkörpers des Standes der Technik von der Seite,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizkörpers von der Seite,

Fig. 7 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizkörpers von der Seite, Fig. 8 eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizkörpers von der Seite, Fig. 9 eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizkörpers von der Seite und

Fig. 10 eine sechste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizkörpers von der Seite.

In Fig. 1 und 2 ist ein konventioneller Heizkörper 1 dargestellt, der eine Höhe BH, eine Länge BL und eine Tiefe BT aufweist. Der Heizkörper 1 weist über seine gesamte Höhe BH 30 einen einheitlichen Aufbau auf. Die Vorderfläche des Heizkörpers 1 beträgt BH x BL.

In den Fig. 3 und 4 ist im Vergleich dazu ein erfindungsgemäßer Heizkörper 2 dargestellt, der ein oberes Heizelement 3 und ein unteres Heizelement 4 aufweist. Jedes Heizelement 3, 4 kann für sich den Aufbau eines herkömmlichen Heizkörpers 1 aufweisen. Im 35 dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Höhe BH jedes Heizelementes 3,4 die Hälfte der Höhe des konventionellen Heizkörpers 1. Die beiden Heizelemente 3, 4 sind um den Abstand X voneinander getrennt, so dass die gesamte Höhe des Heizkörpers 2 im dargestellten Ausführungsbeispiel 2 x BH + X beträgt. Selbstverständlich könnte die gesamte Höhe des erfindungsgemäßen Heizkörpers 2 von Fig. 3 und 4 auch exakt die Höhe 40 BH des konventionellen Heizkörpers 1 aufweisen, wobei die Höhe der einzelnen «· φ φφ φφ φφ ···♦

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Heizelemente 3, 4 dann ΒΗ/2 - Χ/2 betragen müsste.

Bei den in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispielen eines konventionellen Heizkörpers 1 (Fig. 5) und eines erfindungsgemäßen Heizkörpers 2 (Fig. 6) sind an einer 5 Vorderwand 5 und einer Rückwand 6 Lamellen 7, 8 aus Stahlblech angebracht. Da die Vorderwand 5 und die Rückwand 6 wie an sich bekannt von oben nach unten von Warmwasser durchströmt werden, werden die Lamellen 7, 8 von den Wänden 5,6 und die Raumluft von den Wänden 5,6 und den Lamellen 7, 8 erwärmt. 10 Die beiden Heizelemente 3, 4 sind um den Abstand X. voneinander beabstandet, wobei in diesen Zwischenraum oder Spalt 9 eine Leiteinrichtung 10 eingebaut ist, die im dargestellten Ausführungsbeispiel die Form eines Leitblechs aufweist. Das Leitblech 10 führt von der Oberkante der Rückwand 6 des unteren Heizelements 4 zur Unterkante der Vorderwand 5 des oberen Heizelements 3. Auf diese Weise wird durch das untere Heizelement 4 15 aufsteigende, erwärmte Raumluft vom Leitblech 10 vor das obere Heizelement 3 geleitet und kann dort ungehindert aufsteigen. Über dem Leitblech 10 kann Raumluft von unten in das obere Heizelement 3 eintreten und in diesem aufsteigen, während sie erwärmt wird. Die dem oberen Heizelement 3 zugeführte Raumluft steigt in einem Spalt 11 zwischen der Rückwand 6 und einer Wand 12 auf, an welcher der erfindungsgemäßen Heizkörper 2 bzw. 20 dessen Heizelemente 3 und 4 auf nicht dargestellte Weise befestigt sind, und wird dort durch die Außenfläche der Rückwand 6 und teilweise auch durch die Wand 12 vorgewärmt. Dies hat den Vorteil, dass weniger Wärme in die Wand 12 eingebracht wird, die in diesem Bereich eher nach außen verloren geht als dass sie zur Raumheizung genutzt werden kann. 25 Um den Luftstrom durch das obere Heizelement 3 zu verstärken, kann am oberen Heizelement 3 ein zusätzliches Leitblech 10a vorgesehen sein, das sich von der Unterkante der Rückwand 6 schräg nach unten zur Wand 12 hin erstreckt, so dass die zwischen der Rückwand 6 des unteren Heizelements 3 und der Wand 12 aufsteigende Luft direkt in das Innere des oberen Heizelement 3 geleitet wird. 30

Obwohl die Höhe BH des konventionellen Heizkörpers 1 und die Summe der Höhen BH/2 der beiden Heizelemente 3 und 4 in Fig. 5 und 6 gleich groß ist, hat sich gezeigt, dass die Heizleistung des erfindungsgemäßen Heizkörpers 2 größer ist als jene des konventionellen Heizkörpers 1. 35

In Fig. 7 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizkörpers 2 dargestellt, welche der Ausführungsform von Fig. 6 entspricht, zusätzlich aber im oberen und unteren Bereich der Heizelemente 3 und 4 Ventilatoren 13, 14 aufweist, um die Strömungsgeschwindigkeit der Raumluft durch die Heizelemente 3 und 4 und somit die 40 Heizleistung zu erhöhen. Wenn sowohl oben als auch unten Ventilatoren 13,14 eingebaut • ·

sind, empfiehlt es sich, diese in vertikaler Richtung versetzt zueinander anzuordnen, damit die Strömung der jeweiligen Ventilatoren 13,14 nicht von den jeweils anderen Ventilatoren 13,14 behindert wird. 5 In Fig. 8 ist eine weitere, ähnliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizkörpers dargestellt, bei welcher im unteren Bereich der Heizelemente 3 und 4 Querstromgebläse 15 eingebaut sind, welche ebenfalls die Strömungsgeschwindigkeit der Raumluft durch die Heizelemente 3 und 4 und somit die Heizleistung erhöhen. 10 In Fig. 9 ist eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizkörpers 2 dargestellt, bei der anstelle der Lamellen 7,8 Wärmetauscher 16 eingebaut sind, welche auf an sich bekannte Weise einerseits vom Wärmeträger und andererseits von der Raumluft durchströmt werden. Zur Erhöhung der Konvektionsgeschwindigkeit können auch hier wieder Ventilatoren 13,14 oder Querstromgebläse 15 eingebaut sein. 15

In Fig. 10 ist eine Ausführungsform ein Erfindung dargestellt, die im wesentlichen der Ausführungsform von Fig. 9 entspricht, bei der aber die Vorderwand 5 um eine Achse 17, die im Bereich des unteren Rand des der Heizelemente 3,4 bzw. der jeweiligen Vorderwand 5 angeordnet ist, um etwa 90° nach unten verschwenkbar ist. Auf diese Weise ist das 20 Innere der Heizelemente 3, 4 für Service- oder Wartungszwecke leichter zugänglich.

Die erfindungsgemäßen Heizelemente 3, 4 können wie konventionelle Heizkörper 1 von oben nach unten vom Wärmeträger durchströmt werden weisen dazu jeweils einen Anschluss 18 für einen Zulauf und einen Anschluss 19 für einen Ablauf auf. Bevorzugt ist 25 eine gemeinsame Zuleitung (in den Zeichnungen nicht dargestellt) bis zu einem Ventil 20 vorgesehen, welches von Hand oder automatisch geöffnet und geschlossen bzw. geregelt werden kann. Nach dem Ventil 20 teilt sich die gemeinsame Zuleitung in zwei Leitungen, von denen jeweils eine zum Anschluss 18 des jeweiligen Heizelementes 3,4 führt. Auf diese Weise werden bei der Heizelemente vom Wärmeträger gleich stark erwärmt. Die an die 30 Anschlüsse 19 angeschlossenen Ableitungen werden idealerweise wieder zu einer gemeinsamen Leitung zusammengeführt.

Claims

Patentansprüche: 1. Heizkörper (2), der von einem Wärmeträger durchströmt wird und über Heizelemente (3,4) Wärme an die Umgebungsluft abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 5 zwei Heizelemente (3, 4) übereinander angeordnet sind und dass zwischen den Heizelementen (3, 4) eine Leiteinrichtung (10) angeordnet ist, welche vom unteren Heizelement (4) erwärmte Luft am darüber angeordneten Heizelement (3) vorbei leitet.
2. Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (3, 4) 10 eine Vorderwand (5) und eine zu einer Wand (12) gewandte Rückwand (6) aufweisen und dass die Leiteinrichtung (10) die vom unteren Heizelement (4) aufsteigende Luft zur Vorderwand (5) des darüber angeordneten Heizelementes (3) leitet.
3. Heizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteinrichtung 15 (10) von der Rückwand (6) des unteren Heizelementes (4) zur Vorderwand (5) des darüber angeordneten Heizelementes (3) führt.
4. Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite und/oder der Unterseite der Heizelemente (3, 4) wenigstens ein Ventilator 20 (13,14) oder Querstromgebläse (15) angeordnet ist.
5. Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorderwand (5) und/oder der Rückwand (6) wenigstens eines Heizelementes (3, 4) Lamellen (7, 8) angeordnet sind, und dass die Heizelemente (3, 4) von oben nach 25 unten durch Kanäle vom Medium durchströmt werden.
6. Heizkörper nach einer der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Heizelement (3, 4) ein Wärmetauscher (16) angeordnet ist.
7. Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (X) zwischen den Heizelementen (3, 4) das 0,5 bis 1,5-fache der Tiefe (BT) der Heizelemente (3,4) beträgt.
8. Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der 35 Abstand zwischen den Heizelementen (3, 4) etwa gleich groß wie die Tiefe (BT) der Heizelemente (3,4) ist.
9. Heizkörper nach einem Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (3, 4) über Versorgungsleitungen parallel zueinander angespeist 40 werden. ·· Mt· » · · » · I·· ·«· · • · tt ··· ·· ··· ·*
10. Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorderwand (5) eines Heizelementes (3, 4) über eine vorzugsweise am Rand der Vorderwand (5) angeordnete Achse (17) verschwenkbar ist.
11. Heizkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (17) am unteren Rand der Vorderwand (5) angeordnet ist.
12. Heizkörper nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite und der Unterseite der Heizelemente (3, 4) wenigstens ein Ventilator (13, 10 14) oder Querstromgebläse (15) angeordnet ist, und dass diese in vertikaler Richtung versetzt zueinander angeordnet, sind.
13. Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Heizelement (3) ein Leitblech (10a) vorgesehen sein, das sich von der 15 Unterkante der Rückwand (6) schräg nach unten zur Wand (12) hin erstreckt.