DE10024507B4

DE10024507B4 - Strahlflächenaufbau

Info

Publication number: DE10024507B4
Application number: DE10024507A
Authority: DE
Inventors: Christoph Kochendoerfer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-06-28
Filing date: 2000-05-18
Publication date: 2010-05-27
Anticipated expiration: 2020-05-19
Also published as: DE10024507A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Strahlflächenaufbau (1) zum Temperieren eines Raumes, mit mehreren von einem Wärmeübertragungsmedium zu durchströmenden Rohren (2) eines Rohrregisters (4), die in einer - aus der Sicht des zu temperierenden Raumes - konkav gekrümmten Ebene liegen. Die Rohre (2) sind dabei nebeneinander angeordnet und weisen jeweils einen Abstrahlbereich (10) auf, der dem zu temperierenden Raum zugewandt ist. Zwischen den Rohren (2) können Strahlplatten (3) vorgesehen sein, die mittels Randaufkantungen (9) zur Wärmeübertragung an den Rohren (2) anliegen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Strahlflächenaufbau zum Temperieren eines Raumes mit mehreren von einem Wärmeübertragungsmedium, wie Wasser oder Luft, zu durchströmenden Rohren eines Rohrregisters, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind und jeweils einen Abstrahlbereich aufweisen, der dem zu temperierenden Raum zugewandt ist.
Ein derartiger Strahlflächenaufbau kann zum Kühlen und/oder Heizen von Räumen, so auch von Hallen, eingesetzt werden.
Bekannte Strahlflächenkonstruktionen weisen in der Regel zu einem Rohrregister verbundene Rundrohre auf, die in einer horizontalen Ebene angeordnet sind, so dass ein flacher als Heiz- und/oder Kühldecke dienender Strahlflächenaufbau entsteht. Soll ein unter dem Strahlflächenaufbau gelegener Raum beheizt werden, so beträgt der Konvektionsanteil an der Gesamtwärmeabgabe des Strahlflächenaufbaus etwa 40%. Erwärmte Luft kann seitlich an dem Strahlflächenaufbau vorbei in den Deckenbereich es zu beheizenden Raumes oberhalb der Strahlflächenkonstruktion strömen, wodurch Heizenergie an die Umgebung des Raumes verloren geht.
Weiterhin ist es bspw. aus der DE 1 845 130 U bekannt, einen gewölbten Strahlflächenaufbau mit zwei Schürzen zu versehen, die an einander gegenüberliegenden Seiten des Strahlflächenaufbaus angeordnet sind. Diese Schürzen sollen ein seitliches Vorbeiströmen von erwärmter Luft an dem Strahlflächenaufbau in darüber gelegenen Deckenbereich verringern. Diese Schürzen werden jedoch als optisch störend empfunden. Die Wölbung es Strahlflächenaufbaus wir durch eine zueinander stark abgewinkelte Anordnung der Strahlplatten erreicht und dient einer Bündelung der Wärmestrahlung, um fokussiert auf eine zu erwärmende Fläche zu treffen. Ein gleichmäßiges Temperieren eines Raumes ist daher mit einem derartigen Strahlflächenaufbau nicht möglich.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zu Grunde, einen Strahlflächenaufbau der eingangs genannten Art zu verbessern, indem die erbrachte Heizleistung im Aufenthaltsbereich besser genutzt wird und gleichzeitig eine gleichmäßige Temperierung eines Raumes ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird im Wesentlichen durch einen Strahlflächenaufbau mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Dabei sind die Rohre und die zwischen diesen vorgesehenen Strahlplatten zum Auffangen der Konvektion in einer gemeinsamen – aus der Sicht des zu temperierenden Raumes – stetig konkav gekrümmten Ebene angeordnet. Die Ebene kann dabei eine einfach, vorzugsweise quer zu der Längsrichtung der Rohre gekrümmte Ebene oder auch eine zweifach gekrümmte Ebene sein. Auf diese Weise kann wirkungsvoll vermieden werden, dass an der Seite des Strahlflächenaufbaus erwärmte Luft in den über dem Strahlflächenaufbau gelegenen Deckenbereich entweicht. Die Konvektion wird in dem Strahlflächenaufbau wie in einem Becken aufgefangen. Auf diese Weise wird auch die Temperaturverteilung an der Oberfläche des Strahlflächenaufbaus verbessert, wodurch die Gesamtstrahlungsleistung des Strahlflächenaufbaus erhöht wird. Die Beheizung eines Raumes mit einem derartigen Strahlflächenaufbau kann dadurch mit einem deutlich geringeren Wärmeverlust und entsprechend wirtschaftlicher erfolgen. Eine stetige Krümmung des Stahlflächenaufbaus mit großem Radius verhindert dabei eine Fokussierung der Wärmstrahlung und sorgt für eine gleichmäßige Temperierung. Erfindungsgemäß sind zwischen den einzelnen Rohren Strahlplatten aus dünnem Blech angeordnet. Diese Strahlplatten sind mit mindestens einer Randaufkantung zur Wärmeübertragung an den Rohren befestigt. Mittlere Strahlplatten, die zwischen zwei Rohren angeordnet sind, weisen dabei an jeder Seite eine Randaufkantung auf, um sich zwischen den beiden Rohren zu erstrecken, während Randstrahlplatten, die die Seitenkanten des Strahlflächenaufbaus definieren, lediglich eine Randaufkantung aufweisen, die an dem jeweils äußersten Rohr anliegt. Die Randaufkantungen umgreifen dabei vorzugsweise die Rohre zumindest teilweise unter Freihaltung eines Abstrahlbereiches der Rohre zu dem zu temperierenden Raum hin, so dass einerseits ein guter Wärmeübergang zwischen den Strahlplatten und den Rohren stattfindet und andererseits auch ein direkter Wärmeübergang zwischen dem zu temperierenden Raum und den Rohren ermöglicht ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Rohre mit einem unrunden, flachen Querschnitt ausgebildet. Vorzugsweise weisen die Rohre einen ovalen oder rechteckigen abgeflachten Querschnitt auf. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass der Abstrahlbereich der Rohre, welcher dem zu temperierenden Raum zugewandt ist, im Vergleich zu einem Rundrohr um ein Vielfaches vergrößert wird. Die Wärmeübertragung zwischen dem zu temperierenden Raum und dem Strahlflächenaufbau wird auf diese Weise deutlich verbessert, da ein unmittelbarer Wärmeübergang zwischen den Rohren und dem zu temperierenden Raum erfolgen kann.
Die Strahlplatten können über eine Klemm-, Löt- oder Schweißverbindung an den Rohren befestigt sein. Auf diese Weise wird vermieden, dass zwischen den Rohren und den Strahlplatten Lücken entstehen, durch die erwärmte Luft ungewollt entweichen kann. Es hat sich als besonders günstig herausgestellt, die Strahlplatten aus dünnem Blech zu fertigen, das vorzugsweise eine Stärke von etwa 0,4 und 0,6 mm aufweist. Die Strahlplatten können dabei aus Stahl, Kupfer oder Aluminium bestehen, die eine gute Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitiger hoher Steifigkeit gewährleisten.
Weiterhin wird es bevorzugt, wenn die Rohr auf ihrer dem zu temperierenden Raum abgewandten Seite mit einer Wärmedämmung verkleidet sind. Auch die Strahlplatten können, falls vorhanden, mit einer Wärmedämmung hinterkleidet sein, so dass ein Wärmeübergang hauptsächlich zwischen dem zu temperierenden Raum und dem Strahlflächenaufbau stattfindet.
Zusätzlich kann an der dem zu temperierenden Raum abgewandten Seite der Rohre eine Aufhängung vorgesehen sein, die es ermöglicht, den Strahlflächenaufbau, bspw. als eine Deckenheizung von einer Gebäude- oder Raumdecke herab aufzuhängen.
Im folgenden wird nun eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Strahlflächenaufbau,
2 eine Schnittdarstellung entsprechend einer Linie II-II von 1 für eine andere Ausgestaltung, und
3 eine Vergrößerung des Details III aus 2.
1 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Strahlflächenaufbau 1. Der Strahlflächenaufbau 1 weist mehrere Rohre 2 auf, die im Wesentlichen parallel zueinander aneinanderliegend angeordnet sind.
Die Rohre 2 sind zu einem Rohrregister 4 zusammengefasst, das einen schematisch dargestellten Zulauf 5 für Heiz- oder Kühlmittel und einen entsprechenen Auflauf 6 aufweist. Ein Wärmeübertragungsmedium durchströmt dabei in bekannter Weise das Rohrregister 4 und die einzelnen Rohre 2.
Wie in der Schnittansicht von 2 dargestellt, können die Rohre als flache Rohre mit einem im Wesentlichen ovalen Querschnitt ausgebildet sein, welche im Abstand voneinander liegen. Der Zwischenraum zwischen den Rohren 2 wird von Strahlplatten 3 überbrückt. Der gesamte Strahlflächenaufbau 1 ersteckt sich in einer konkaven, einfach quer zur Längsrichtung der Rohre 2 gekrümmten Ebene, wie in den 2 und 3 durch den Radius R angedeutet. Durch die Anordnung der Rohre 2 in der konkav gekrümten Ebene entsteht ein Strahlflächenaufbau 1, der im Wesentlichen die Form einer flachen Zylinderschale aufweist.
Während ein Teil der Strahlplatten 3 jeweils zwischen zwei Rohren 2 angeordnet ist, liegen die seitlichen Strahlplatten 3 jeweils nur an einem einzigen Rohr 2 an. Die seitlichen Strahlplatten 3 weisen dabei eine seitliche Aufkantung 7 auf, mit Hilfe welcher der Strahlflächenaufbau 1 seitlich abgeschlossen wird. Auf der dem zu temperierenen Raum abgewandten Seite der Rohre 2 und der Strahlplatten 3 ist eine Dämmung 8 vorgesehen, die eine Wärmeabstrahlung der Rohren 2 und der Strahlplatten 3 auf der dem zu temperierenen Raum abgewandten Seite im Wesentlichen verhindert.
Die Detailansicht von 3 zeigt die Halterung der Strahlplatten 3 an einem Rohr 2. An den Strahlplatten 3 ist eine Randaufkantung 9 ausgebildet, die im Wesentlichen der Kontur des Rohres 2 angepaßt ist. Auf diese Weise umgreifen die Strahlplatten 3 das Rohr 2 bereichsweise. Die Strahlplatten 3 sowie die Seitenaufkantungen 7 können an dem Rohr 2 über eine geeignete Verbindung befestigt sein, beispielsweise durch Löten, Schweißen, Kleben oder Klemmen.
Die Strahlplatten 3 sind dabei so an den Rohren 2 befestigt, dass auf der dem zu temperierenen Raum zugewandten Seite der Rohre 2 ein Abstrahlbereich 10 freigelassen ist, in welchem das Rohr 2 direkt mit dem zu temperierenen Raum in Kontakt steht. Auf diese Weise kann ein direkter Wärmeübergang zwischen dem von einem temperierenen Medium durchflossenen Rohr 2 und dem zu temperierenen Raum gewährleistet werden.

1: Strahlflächenaufbau
2: Rohre
3: Strahlplatten
4: Rohrregister
5: Zufluss
6: Abfluss
7: Seitenaufkantung
8: Wärmedämmung
9: Randaufkantung
10: Abstrahlbereich
11: Abstrahlflächen
R: Radius

Claims

Strahlflächenaufbau zum Temperieren eines Raumes, mit mehreren von einem Wärmeübertragungsmedium, wie Wasser oder Luft, zu durchströmenden Rohren (2) eines Rohrregisters (4), die parallel zueinander angeordnet sind und zwischen den Rohren (2) angeordneten Strahlplatten (3) aus dünnem Blech, die mit zumindest einer Randaufkantung (9) zur Wärmeübertragung an zumindest einem der Rohre (2) befestigt sind und auf der dem zu temperierenden Raum zugewandten Seite der Rohre (2) einen Abstrahlbereich (10) freilassen, wobei die dem Raum zugewandte Seite der Rohre (2) und die zwischen diesen vorgesehenen Strahlplatten (3) in einer gemeinsamen – aus der Sicht des zu temperierenden Raumes – stetig konkav gekrümmten Ebene liegen.
Strahlflächenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (2) in einer quer zu ihrer Längserstreckung gekrümmten Ebene liegen.
Strahlflächenaufbau nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (2) einen unrunden flachen, insbesondere ovalen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen.
Strahlflächenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlplatten (3) über eine Klemm-, Löt- oder Schweißverbindung an den Rohren (2) befestigt sind.
Strahlflächenaufbau nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlplatten (3) aus Stahl-, Kupfer- oder Aluminiumblech bestehen, das eine Dicke zwischen etwa 0,4 mm und 0,6 mm aufweist.
Strahlflächenaufbau nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem zu temperierenden Raum abgewandten Seite der Rohre (2) und/oder der Strahlplatten (3) eine Wärmedämmung vorgesehen ist.