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Strahlungs-Heiz- oder -Kühlungsanlage Die Heizungstechnik kennt Flächen-Heizungs- anlagen, wobei Flächenteile der Raumdecke oder der Wände mittels Rohrsystemen, durch die ein Wärmeträger fliesst, erwärmt werden.
Der Wärmetransport zu den eigentlichen wärmeaustauschenden Flächen kann hierbei derart erfolgen, dass die Röhren mittels Wärme-Leitlamellen in wärmeleitenden Kontakt mit diesen Flächen gebracht werden. Solche Anlagen arbeiten mit verhältnismässig geringen Wassertemperaturen und werden vorzugsweise an den Raumdecken angebracht.
Es ist jedoch auch möglich, die Deckenflächen indirekt zu beheizen, indem Heizröhren mit flossen- artigen Wärme-Leitflächen versehen und über die zu beheizende Deckenfläche montiert werden. Die Wärmeübertragung zwischen den Flossenröhren und der Deckenfläche erfolgt dann hauptsächlich durch Strahlung und in geringerem Masse durch Konvektion.
Bei Anwendung dieser beiden obgenannten Systeme ist es jedoch notwendig, unter der Rohbaudecke eine untergehängte Heizdecke anzubringen. Bei allen Vorteilen, die Deckenheizungsanlagen mit solchen untergehängten Heizdecken aufweisen, entstehen jedoch erhöhte Baukosten, wodurch die Anwendung in grösserem Umfang im Wohnungsbau bisher nur in beschränktem Masse möglich war.
Die oben erwähnten Flächenheizungs-Systeme zeichnen sich dadurch aus, dass die Beheizung der eigentlich wärmeübertragenden Heizdecke von oben, aus dem Deckenhohlraum, erfolgt.
Weiter ist schon vorgeschlagen worden, die Rohbaudecken von unten mittels an den Raumwänden befestigten Konvektoren zu beheizen. Die Rippenheizflächen solcher Konvektoren strahlen jedoch nur sehr wenig Wärme aus. Ferner verlangt das Prinzip der Luftzirkulation durch natürliche Konvektion, dass die Rippenrohr-Körper zwischen Verkleidungsplatten eingebaut werden, damit eine Kaminwirkung entsteht. Hierdurch wird die geringe Strahlung aber vollständig abgeschirmt, so dass diese Konvektoren ihre Wärme überwiegend nur durch Konvektion über die Raumluft an die Decke übertragen.
In hygienischer Beziehung bedeuten diese Konvektor-Deckenheizanlagen einen Rückschritt gegenüber den vorher beschriebenen Decken- heizsystemen, welch letztere durch ihre geschlossene Bauart keine Möglichkeit für Staubablagerungen bieten. Auch in architektonischer Hinsicht ist gegen diese Art der indirekten Deckenheizung mittels Konvektoren viel einzuwenden, so dass Anlagen nach diesem Vorschlag verhältnismässig wenig gebaut werden.
Ein überblick über den Stand der Technik führt zu dem Schluss, dass bisher noch keine Lösung gefunden wurde, die der Forderung nach einem wirtschaftlichen Flächenheizsystem mit niedrigen Erstel- lungskosten für den sozialen Wohnungsbau gerecht werden kann. Hierdurch wird die Einführung der Flächenheizung im sozialen Wohnungsbau in den meisten Ländern Europas stark gebremst. Dem vermehrten Einbau von hygienisch einwandfreien Heizungsanlagen im sozialen Wohnungsbau ist jedoch vor allem vom Standpunkt der Präventiv-Medizin grosse Bedeutung beizumessen.
Die Möglichkeiten zu einer wirtschaftlicheren und verbilligteren Gestaltung der Flächenheizung sind jedoch keineswegs .erschöpft.
Vor allem gibt es noch einige wichtige Massnahmen zur Verbesserung der Wärmeübertragung, die bisher nicht berücksichtigt wurden. Aus Versuchen auf dem Gebiet der Wärmeübertragung bei natürlicher Konvektion geht nämlich hervor, dass der Wärmeübergang an die Raumluft durch die
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besondere Orientierung der Wärme-Übertragungs- flächen im Raum sowie durch die richtige Wahl ihrer Höhe verbessert werden kann. Eine weitere Verbesserung des Wärmeüberganges kann durch Ausbildung der Wärme-Übertragungsfläche als flache, nicht gekrümmte Flächen erreicht werden.
Auch der Wärmeübergang zwischen den Röhren und den Wärme-Leitlamellen sollte so günstig wie nur möglich gestaltet werden und auch auf die Lage der Röhren ist grösseres Augenmerk zu richten.
Der Wärmeübergang einer im Raum vertikal orientierten, streifenartigen Heizfläche an die Raumluft ist beträchtlich höher als bei einer horizontalen Heizfläche mit einem Wärmestrom von oben nach unten. Durch die streifenartige Ausführung mit geringer Höhe wird eine weitere Erhöhung der Wärme- Übergangszahl erreicht, weil erfahrungsgemäss die Wärme-Übergangszahl zunimmt, wenn die Bauhöhe der Wärme-Übertragungsflächen parallel zur Strömungsrichtung möglichst klein gehalten wird.
Zwecks weiterer Verbesserung der Wärmeübertragung ist es wichtig, dass die Heizfläche flach ausgeführt wird, damit der aufsteigende Luftstrom zur Erzielung maximaler Wärme-Übergangszahlen mit hoher Geschwindigkeit der Heizfläche entlang aufsteigt und nicht durch eine eventuelle Krümmung der Heizfläche der Strömungswiderstand erhöht wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine Strahlungs-Heiz- oder -Kühlungsanlage mit in oder an den Raumwänden verlegten Heiz- bzw. Kühlrohren, welche mit Wärme-Leitlamellen versehen sind, die den die Heiz- bzw. Kühlrohre enthaltenden Raum gegenüber dem zu beheizenden bzw. zu kühlenden Raum begrenzen, und zwar ist die erfindungsgemässe Strahlungs-Heiz- oder -Kühlungsanlage dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme- Leitlamellen nebeneinander und stehend auf den Heiz- bzw.
Kühlrohren angeordnet sind, so dass sie gemeinsam einen annähernd ebenen Heiz- bzw. Kühlflächenstreifen bilden, welcher senkrecht, aber in Längsrichtung parallel zur Decke und mit seinem oberen Rand angrenzend an die Decke angeordnet ist, und dass die Höhe dieses Heiz- bzw. Kühlflächen- streifens kleiner als die Hälfte der lichten Raumhöhe ist.
In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Anlage, Fig. 2 eine Aussenansicht der Anlage in Richtung des in Fig. 1 eingezeichneten Pfeiles II gesehen, Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Anlage im Vertikalschnitt, Fig.4 eine dritte Ausführungsform der Anlage ebenfalls im Vertikalschnitt, Fig. 5 eine vierte Ausführungsform der Anlage im Vertikalschnitt, und Fig.6 einen Horizontalschnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5.
In dem ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet 1 einen Teil der Wand und 2 einen Teil der Decke des zu beheizenden bzw. zu kühlenden Raumes. Mit 3 ist ein das Heiz- oder Kühlmittel, beispielsweise Wasser, führendes horizontal verlegtes Rohr bezeichnet, das in üblicher Weise an der Wand 1 befestigt ist. Auf dieses Rohr ist eine Wärme-Leitlamelle 4 aufgesteckt, welche im Bereiche des Rohres 3 mit einer rinnenförmigen Vertiefung 4' versehen ist, welche das Rohr 3 auf über 180 Winkelgraden umfasst und mit diesem in gutem wärmeleitendem Kontakt steht.
Die Lamelle 4 verläuft mit Ausnahme ihrer für die Befestigung am Rohr 3, an der Wand 1 und an der Decke 2 bestimmten Teile in einer vertikalen Ebene, das heisst parallel zur Wand 1, und schliesst den das Rohr 3 enthaltenden Raum 5 gegen- über dem zu beheizenden bzw. zu kühlenden Raum 6 ab.
Die in horizontaler Richtung aneinander gereih- ten Lamellen 4a-c bilden einen ebenen Heiz- bzw. Kühlstreifen (Fig. 2), dessen Höhe kleiner ist als die halbe lichte Höhe des Raumes und der senkrecht und in Längsrichtung parallel zur Decke angeordnet ist. Die vertikalen Stossfugen der Lamellen sind mittels Deckleisten 7 verdeckt. Zur Verhinderung von Spannungen in den Lamellen sind dieselben an den Biegungsstellen 8 und 9 zweckmässig mit (nicht gezeichneten) balgartigen Dilatationsfalten versehen. Mit 10 ist ein wärmeisolierender Belag bezeichnet, durch welchen ein schädlicher Wärme- bzw. Kälteabfluss in die Wand vermieden werden soll.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 3a die rinnenförmige Vertiefung 4 der Lamelle - von aussen gesehen - als Einbuchtung ausgebildet, wobei das Heiz- oder Kühlrohr 3 auf der dem Scheitel der rinnenförmigen Vertiefung 4' abgekehrten Seite mittels einer profilierten Schiene 12 verdeckt ist. Diese Deckschiene ist derart ausgebildet und angeordnet, dass sie die Wärme-Leitlamellen im Bereiche der rin- nenförmigen Vertiefung unter Druck in Anlage an dem Heiz- oder Kühlrohr hält. Die Enden der Lamelle, dort wo sie an die Wand oder Decke anschliesst, sind in elastischem Material, z. B. weichem Kunststoff, gehalten.
Dazu sind Schienen 13 an der Wand oder Decke befestigt, in welche ein profilierter Streifen 14 aus weichem Polyvinylchlorid eingeschoben ist, der den umgebogenen Rand der Wärme- Leitlamellen fasst. Eine solche Ausführung hat den Vorteil, dass sie zugleich geräusch- und wärmeisolierend wirkt. Der Streifen 14 kann entweder durchgehend entlang der ganzen Länge der Lamellen oder nur jeweils in kleineren Stücken angeordnet sein.
Im Gegensatz zu den beiden vorbesprochenen Ausführungsbeispielen besteht bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 das das Heiz- oder Kühlmittel führende Rohr 3 mit der Lamelle aus einem Stück, wobei die Rohre der horizontal aneinandergereihten Lamellen stirnseitig miteinander verschweisst, ver-
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lötet, verschraubt oder sonstwie miteinander verbunden sind.
In dem vierten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6 bezeichnet 1 einen Teil einer zwischen zwei zu beheizenden bzw. zu kühlenden Räumen 6 liegenden Zwischenwand, 2 einen Teil der Decke, 3 das in diesem Falle U-förmig gebogene Heiz- bzw. Kühlrohr, 4 die Wärme-Leitlamellen, 5 den von diesen und der Wand bzw. der Decke begrenzten Raum und 10 die im Raume 5 an der Wand und an der Decke angeordneten wärmeisolierenden Beläge.
Bei allen Ausführungsbeispielen können auf der Innenseite der Lamellen strichpunktiert angedeutete Schallschluckstoffe 11 angeordnet sein. An den mit solchen Schallschluckstoffen belegten Stellen sind die Lamellen in bekannter Weise mit Durchbrechungen zu versehen.
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Radiant heating or cooling system The heating technology knows surface heating systems, whereby surface parts of the ceiling or the walls are heated by means of pipe systems through which a heat transfer medium flows.
The heat transfer to the actual heat-exchanging surfaces can take place in such a way that the tubes are brought into thermally conductive contact with these surfaces by means of heat-conducting fins. Such systems work with relatively low water temperatures and are preferably attached to the ceiling of the room.
However, it is also possible to heat the ceiling surfaces indirectly by providing heating tubes with fin-like heat-conducting surfaces and mounting them over the ceiling surface to be heated. The heat transfer between the fin tubes and the ceiling surface then takes place mainly through radiation and to a lesser extent through convection.
When using these two above-mentioned systems, however, it is necessary to install a heated ceiling below the structural ceiling. With all the advantages that ceiling heating systems with such suspended heating ceilings have, however, increased construction costs arise, as a result of which their use on a larger scale in residential construction was previously only possible to a limited extent.
The above-mentioned surface heating systems are characterized by the fact that the heating ceiling, which actually transfers heat, takes place from above, from the ceiling cavity.
It has also been proposed to heat the shell ceilings from below by means of convectors attached to the room walls. The rib heating surfaces of such convectors, however, give off very little heat. Furthermore, the principle of air circulation through natural convection requires that the finned tube bodies are installed between cladding panels so that a chimney effect is created. As a result, however, the small amount of radiation is completely shielded, so that these convectors mainly transfer their heat to the ceiling via the room air only by convection.
In terms of hygiene, these convector ceiling heating systems represent a step backwards compared to the ceiling heating systems described above, which, due to their closed design, do not offer any possibility for dust deposits. From an architectural point of view, too, there are many objections to this type of indirect ceiling heating using convectors, so that relatively few systems are built according to this proposal.
An overview of the state of the art leads to the conclusion that no solution has yet been found that can meet the demand for an economical surface heating system with low construction costs for social housing. As a result, the introduction of surface heating in social housing in most European countries is severely slowed. The increased installation of hygienically perfect heating systems in social housing is of great importance, especially from the standpoint of preventive medicine.
The possibilities for a more economical and cheaper design of surface heating are by no means exhausted.
Above all, there are still some important measures to improve heat transfer that have not yet been taken into account. Experiments in the field of heat transfer with natural convection show that the heat transfer to the room air through the
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special orientation of the heat transfer surfaces in the room as well as the correct choice of their height can be improved. A further improvement in the heat transfer can be achieved by designing the heat transfer surface as flat, non-curved surfaces.
The heat transfer between the tubes and the heat conducting lamellas should also be designed as inexpensively as possible and greater attention should also be paid to the position of the tubes.
The heat transfer of a strip-like heating surface that is vertically oriented in the room to the room air is considerably higher than that of a horizontal heating surface with a heat flow from top to bottom. The strip-like design with a low height results in a further increase in the heat transfer coefficient, because experience shows that the heat transfer coefficient increases when the overall height of the heat transfer surfaces parallel to the flow direction is kept as small as possible.
In order to further improve the heat transfer, it is important that the heating surface is made flat so that the rising air flow rises at high speed along the heating surface to achieve maximum heat transfer coefficients and the flow resistance is not increased by a possible curvature of the heating surface.
The present invention now relates to a radiant heating or cooling system with heating or cooling pipes laid in or on the walls of the room, which are provided with heat-conducting fins that separate the space containing the heating or cooling pipes from the room to be heated or . delimit the space to be cooled, namely the radiant heating or cooling system according to the invention is characterized in that the heat-conducting lamellae side by side and standing on the heating or cooling system
Cooling tubes are arranged so that together they form an approximately flat heating or cooling surface strip, which is arranged vertically, but in the longitudinal direction parallel to the ceiling and with its upper edge adjacent to the ceiling, and that the height of this heating or cooling surface strip strip is smaller than half the clear room height.
In the drawing, for example, embodiments of the subject matter of the invention are shown, namely: FIG. 1 shows a vertical section through a first exemplary embodiment of the system, FIG. 2 shows an external view of the system in the direction of arrow II drawn in FIG. 1, FIG. 3 shows a second Embodiment of the system in vertical section, FIG. 4 a third embodiment of the system also in vertical section, FIG. 5 a fourth embodiment of the system in vertical section, and FIG. 6 a horizontal section along the line VI-VI in FIG.
In the first exemplary embodiment, 1 denotes part of the wall and 2 denotes part of the ceiling of the room to be heated or cooled. A horizontally laid pipe carrying the heating or cooling medium, for example water, is designated by 3 and is fastened to the wall 1 in the usual manner. A heat-conducting lamella 4 is attached to this tube, which is provided in the region of the tube 3 with a trough-shaped recess 4 'which surrounds the tube 3 over 180 degrees and is in good heat-conducting contact with it.
The lamella 4, with the exception of its parts intended for attachment to the pipe 3, to the wall 1 and to the ceiling 2, runs in a vertical plane, that is, parallel to the wall 1, and closes the space 5 containing the pipe 3 opposite space 6 to be heated or cooled.
The lamellas 4a-c lined up in a horizontal direction form a flat heating or cooling strip (FIG. 2), the height of which is less than half the clear height of the room and which is arranged vertically and in the longitudinal direction parallel to the ceiling. The vertical butt joints of the slats are covered by cover strips 7. In order to prevent tension in the lamellae, they are expediently provided with bellows-like dilation folds (not shown) at the bending points 8 and 9. A heat-insulating covering is designated by 10, through which a harmful heat or cold flow into the wall is to be avoided.
In contrast to the first embodiment, in the embodiment according to FIGS. 3 and 3a, the channel-shaped recess 4 of the lamella - seen from the outside - is designed as an indentation, the heating or cooling pipe 3 on the side facing away from the apex of the channel-shaped recess 4 'by means of a profiled rail 12 is covered. This cover rail is designed and arranged in such a way that it holds the heat-conducting fins in the area of the channel-shaped depression in contact with the heating or cooling pipe under pressure. The ends of the lamella where it connects to the wall or ceiling are made of elastic material, e.g. B. soft plastic held.
For this purpose, rails 13 are attached to the wall or ceiling, into which a profiled strip 14 made of soft polyvinyl chloride is inserted, which grasps the bent edge of the heat-conducting lamellae. Such a design has the advantage that it has both a sound and heat insulating effect. The strip 14 can either be arranged continuously along the entire length of the slats or only in smaller pieces.
In contrast to the two previously discussed embodiments, in the embodiment according to FIG.
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soldered, screwed or otherwise connected to each other.
In the fourth exemplary embodiment according to FIGS. 5 and 6, 1 denotes a part of an intermediate wall lying between two rooms 6 to be heated or cooled, 2 a part of the ceiling, 3 the heating or cooling pipe bent in a U-shape in this case, 4 the heat-conducting lamellas, 5 the space bounded by these and the wall or ceiling and 10 the heat-insulating coverings arranged in space 5 on the wall and on the ceiling.
In all the exemplary embodiments, sound-absorbing substances 11 indicated by dash-dotted lines can be arranged on the inside of the slats. At the points covered with such sound-absorbing substances, the slats are to be provided with openings in a known manner.