DE102010038005A1

DE102010038005A1 - Method for heating chamber, involves providing endothermic acting component with wall or ceiling of chamber having coating, where endothermic acting component is irradiated with heat radiation emitting heating device

Info

Publication number: DE102010038005A1
Application number: DE201010038005
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-10-06
Filing date: 2010-10-06
Publication date: 2012-04-12

Abstract

The method involves providing an endothermic acting component with a wall or ceiling of a chamber having a coating. The endothermic acting component is irradiated with a heat radiation emitting heating device which is located in the chamber. The vacuum hollow spheres are provided as endothermic acting component ceramic or glass-ceramic. An independent claim is also included for an arrangement for executing chamber heating method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Heizen von Räumen, insbesondere Wohnräumen. Die Erfindung bietet sich vor allem zur Verwendung in Altbauten und denkmalgeschützten Gebäuden an; eine weitere vorteilhafte Verwendung ist ihr Einsatz in Energiesparhäusern.The invention relates to a method and a device for heating rooms, in particular living spaces. The invention is especially suitable for use in old buildings and listed buildings; Another advantageous use is their use in energy saving homes.

Konventionelle Heizsysteme machen sich zumeist das Prinzip der Konvektion zu nutze. Solche Heizsysteme umfassen Heizkörper, die üblicherweise an einer oder mehreren Wänden des zu heizenden Raumes befestigt und von einem Heizmedium durchflossen werden. Die Raumluft wird am Heizkörper erwärmt und steigt im Raum auf, kühlt sich vorwiegend an Wänden und Decke ab und sinkt wieder nach unten. Dadurch entsteht eine Luftzirkulation innerhalb des Raumes die den Raum erwärmt.Conventional heating systems usually make use of the principle of convection. Such heating systems include radiators, which are usually attached to one or more walls of the space to be heated and flows through a heating medium. The room air is heated by the radiator and rises in the room, cools down mainly on walls and ceiling and sinks back down. This creates an air circulation within the room which heats the room.

Die Verwendung von Heizkörpern der o. g. Art hat den Nachteil, dass diese im Verhältnis zur Raumlufttemperatur sehr warm bzw. heiß sein müssen, um eine entsprechende Erwärmung der Raumluft bzw. des Raumes zu bewirken. Dies kann zum so genannten „fogging” führen. Aus Möbeln ausdünstende Kohlenwasserstoffverbindungen werden an dem heißen Heizkörper oxidiert. Die Oxidationsprodukte lagern sich dann an den Wänden und/oder Decken ab; es bilden sich oberhalb des Heizkörpers und der Heizungsrohre die bekannten grauen bzw. schwarzen Schleier.The use of radiators of o. G. Art has the disadvantage that they must be very warm or hot in relation to the room air temperature in order to effect a corresponding heating of the room air or the room. This can lead to so-called "fogging". From furniture ausdünstende hydrocarbon compounds are oxidized on the hot radiator. The oxidation products then deposit on the walls and / or ceilings; Above the radiator and the heating pipes, the familiar gray or black veils are formed.

Zudem kann die sich ausbildende Luftströmung von Personen, die sich im Raum aufhalten, als unangenehm empfunden werden, insbesondere dann, wenn die Luft sich an den kalten Wänden und/oder Decken bereits abgekühlt hat und nach unten sinkt.In addition, the forming air flow of people who are in the room, be perceived as unpleasant, especially if the air has already cooled down on the cold walls and / or ceilings and sinks down.

Ein weiterer Nachteil besteht bei dieser Heizmethode, besteht darin, dass unter Umständen starke Temperaturunterschiede zwischen der erwärmten Luft und den (kalten) Decken und Wänden, besonders bei schlecht oder nicht isolierten Gebäuden, auftreten. Dadurch kann es zu Kondensation des in der warmen Luft gebunden Wassers kommen, das sich an den Wänden niederschlägt und schlimmstenfalls zu Schimmelbildung führt.Another disadvantage with this heating method is that there may be large temperature differences between the heated air and the (cold) ceilings and walls, especially in poorly-insulated or non-insulated buildings. This can lead to condensation of the water bound in the warm air, which precipitates on the walls and in the worst case leads to mold growth.

Um starke Temperaturdifferenzen zwischen den Wänden und/oder Decken und der aufgeheizten Raumluft Wärmeverluste von innen nach außen zu vermeiden, wird beispielsweise in DE 424 14 60 A1 ein Energiesparhaus beschrieben, bei dem die Wärmeverluste durch die Unterbrechung der Wärmestrahlung insbesondere im Dachbereich vermieden werden, indem die Wände und/oder Decken des Gebäudes mit einer Schicht versehen werden, die im Bereich des thermischen Infrarots niedrig emittierend mit einem Emissionsgrad < 60% bzw. reflektierend mit einem Reflexionsgrad > 40% ausgelegt sind.To avoid strong temperature differences between the walls and / or ceilings and the heated room air heat losses from the inside out, for example, in DE 424 14 60 A1 described an energy-efficient house, in which the heat losses are avoided by the interruption of heat radiation, especially in the roof area by the walls and / or ceilings of the building are provided with a low emissive layer in the thermal infrared with an emissivity <60% or reflective with a reflectance> 40%.

Aus DE 100 14 105 A1 ist eine Wärmedämmplatte bekannt, die mit einer homogenen, dünnen Trägersubstanz beschichtet ist, in der Wärme reflektierende, keramische oder glaskeramische hohle Kügelchen eingebettet sind.Out DE 100 14 105 A1 a thermal insulation board is known, which is coated with a homogeneous, thin carrier substance in which heat-reflecting, ceramic or glass-ceramic hollow beads are embedded.

Mit DE 44 18 214 A1 ist ein Anstrichstoff mit niedrigem Emissionsvermögen im Bereich der Wärmestrahlung offenbart, wobei in einem Bindemittel hoher Transparenz Teilchen eingebettet sind, die im Wellenlängenbereiche des Bindemittels eine hohe Transparenz aufweisen und deren Brechungsindex im Wellenlängenbereich der Wärmestrahlung vom Brechungsindex des Bindemittels verschieden ist.With DE 44 18 214 A1 a low-emissivity paint is disclosed in the field of thermal radiation, embedded in a high-transparency binder are particles which have high transparency in the wavelength ranges of the binder and whose refractive index differs from the refractive index of the binder in the thermal-radiation wavelength range.

Mit den vorgenannten Lösungen können zwar Wärmeverluste aufgrund des Wärmeflusses durch Wände und Dach verringert werden, jedoch werden damit nicht die Nachteile, insbesondere die auftretende Konvektionsströmung, einer herkömmlichen Beheizung eines Raumes mit wenigen, verteilt angeordneten Heizkörpern beseitigt.Although heat losses due to the heat flow through walls and roof can be reduced with the aforementioned solutions, but not the disadvantages, in particular the convective flow occurring, a conventional heating of a room with a few, distributed arranged radiators are eliminated.

Eine andere Möglichkeit der Erwärmung von Räumen, insbesondere Räume mit hohen Decken, besteht darin, diese, wie seit langem bekannt, mit Infrarotstrahlern zu beheizen. Ein derartiger Heizkörper ist beispielsweise aus CH 470 646 A bekannt. Dieser besteht aus einem Grundkörper und mindestens einer zur Aufheizung des Grundkörpers dienenden Wärmequelle, wobei die Außenflächen des Grundkörpers mindestens teilweise mit einem Material von hohem Emissionsvermögen und geringer Wärmeleitfähigkeit überzogen ist.Another way of heating rooms, especially rooms with high ceilings, is to heat them, as has long been known, with infrared heaters. Such a radiator is for example off CH 470 646 A known. This consists of a base body and at least one serving for heating the body heat source, the outer surfaces of the body is at least partially coated with a material of high emissivity and low thermal conductivity.

Infrarotheizkörper haben den Vorteil, dass sie keine Konvektionsströmung mit den oben genannten Nachteilen verursachen. Der Nachteil bei Verwendung eines solches Infrarot-Heizkörpers besteht jedoch darin, dass es zu einer relativ ungleichmäßigen Erwärmung des zu beheizenden Raumes kommt. Nur die vom Heizkörper direkt bestrahlten Flächen werden erwärmt; eine gleichmäßige Erwärmung eines Raumes ist entweder nicht oder nur mit mehreren im Raum verteilten Infrarot-Heizkörpern möglich.Infrared radiators have the advantage that they do not cause convection flow with the above-mentioned disadvantages. The disadvantage of using such an infrared heater, however, is that it comes to a relatively uneven heating of the room to be heated. Only the surfaces directly irradiated by the radiator are heated; a uniform heating of a room is either not possible or only with multiple distributed in the room infrared radiators.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und ein Verfahren und ein Heizsystem zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung zu stellen, mit dem eine gleichmäßige und energiesparende Beheizung eines Raumes ermöglicht wird.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art and to provide a method and a heating system for carrying out the method, with which a uniform and energy-saving heating of a room is made possible.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit dem Merkmale gemäß Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß des unabhängigen Anspruchs 3; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen.The object is achieved by a method having the features according to claim 1 and a device having the features according to the independent claim 3; advantageous embodiments The invention will become apparent from the dependent claims.

Nach Maßgabe der Erfindung ist das Verfahren zum Beheizen eines Raumes, bei dem wenigstens eine zumindest teilweise mit einer endothermisch wirkenden Komponente enthaltenden Beschichtung versehene Wand und/oder Decke des Raumes mit zumindest einer in dem Raum befindlichen und Wärmestrahlen aussendenden Heizeinrichtung bestrahlt wird dadurch gekennzeichnet, dass als endothermisch wirkende Komponente keramische oder glaskeramische Vakuum-Hohlkugeln verwendet werden.According to the invention, the method for heating a room, in which at least one at least partially provided with a endothermic component coating containing wall and / or ceiling of the room is irradiated with at least one located in the room and emitting heat rays heater is characterized in that as endothermic component ceramic or glass-ceramic vacuum hollow spheres are used.

Bevorzugt wird als Heizeinrichtung eine Infrarotheizung oder ein Infrarotstrahler verwendet, die einen besonders hohen Anteil von Wärmestrahlung aussendet.Preferably, an infrared heater or an infrared radiator is used as the heater, which emits a particularly high proportion of thermal radiation.

Entgegen dem Stand der Technik, wo die beschriebenen Lösungen sich die Wärmestrahlen reflektierende Eigenschaft der endothermisch wirkenden Komponente lediglich nutzen, um das Durchdringen der Wärmestrahlung durch die Wand zu verhindern, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die wärmereflektierende Eigenschaft der endothermisch wirkenden Komponente ausgenutzt, um eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Raum zu erzielen. Das Vakuum in den Hohlkugeln trägt zudem dazu bei, dass nur wenig Wärme aus dem Raum in einen Bereich geringerer Temperatur (Außenwand) weitergeleitet wird.Contrary to the state of the art, where the described solutions only use the heat ray-reflecting property of the endothermic component to prevent penetration of thermal radiation through the wall, in the method according to the invention the heat-reflecting property of the endothermically acting component is exploited to produce a uniform heat To achieve heat distribution in the room. The vacuum in the hollow spheres also contributes that only a little heat from the room in a region of lower temperature (outer wall) is forwarded.

Die auf bevorzugt Wände und Decken aufgetragene Schicht, die die endothermisch wirkenden Komponente enthält, wird mit den von der Heizeinrichtung ausgesandten Wärmestrahlen direkt bestrahlt. Ein direktes Bestrahlen der Außenwände und Decken eines Raumes, über die üblicherweise die größten Wärmeverluste stattfinden, widerspricht vollkommen den üblichen Heizverhalten. Das Bedecken der Wände und Decken mit der Schicht, die die endothermisch wirkende Komponente enthält, ermöglich aber gerade ein solches Heizverhalten.The preferably applied to walls and ceilings layer containing the endothermic component is irradiated directly with the heat rays emitted by the heater. A direct irradiation of the outer walls and ceilings of a room, over which usually the largest heat losses take place, completely contradicts the usual heating behavior. Covering the walls and ceilings with the layer containing the endothermic component, however, allows just such a heating behavior.

Es wird sich also die Wärmestrahlen reflektierende Eigenschaft der endothermisch wirkenden Komponente bewusst zu Nutze gemacht, um Wärmestrahlung, die von einer oder mehreren Heizeinrichtungen ausgesandt werden, gleichmäßig im Raum zu verteilen. Damit wird in vorteilhafter Weise eine gleichmäßige Wärmeverteilung. in dem beheizten Raum erreicht, ohne Auftreten einer nachteiligen Luftströmung (Konvektionsströmung) im beheizten Raum.The heat-reflecting property of the endothermically acting component is therefore deliberately made use of in order to distribute heat radiation emitted by one or more heating devices evenly in space. This is advantageously a uniform heat distribution. achieved in the heated room, without occurrence of adverse air flow (convection flow) in the heated room.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung von Heizeinrichtung und einer Schicht, die eine endothermisch wirkende Komponente in Form von keramischen oder glaskeramischen Vakuum-Hohlkugeln beinhaltet und zumindest einen Teil wenigstens einer Wand und/oder Decke des Raumes bedeckt, bei der die Strahlungsrichtung der Heizeinrichtung zu der Beschichtung hin weist, wird das erfindungsgemäße Verfahren umgesetzt.The inventive arrangement of heating device and a layer which includes an endothermically acting component in the form of ceramic or glass-ceramic vacuum hollow spheres and at least part of at least one wall and / or ceiling of the room covered, wherein the radiation direction of the heater to the coating out indicates, the inventive method is implemented.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schicht, die die endothermisch wirkende Komponente beinhaltet in Form eines Farbanstrichs ausgeführt ist. Dazu wird der Farbe vor dem Auftragen auf Wände und Decke die endothermisch wirkende Komponente zugegeben. Eine besonders wirkungsvolle Schicht erhält man, wenn keramischen oder glaskeramischen Vakuum-Hohlkugeln einen Durchmesser von 10 μm bis 100 μm und einem Reflexionsanteil von mindestens 50% haben. Die Kugelform ist dabei von besonderem Vorteil, da die Oberfläche einer Kugel auftreffende Strahlen am gleichmäßigsten streut.It is particularly advantageous if the layer containing the endothermic component is in the form of a paint. For this purpose, the paint is added to the endothermic component before applying to walls and ceiling. A particularly effective layer is obtained when ceramic or glass ceramic vacuum hollow spheres have a diameter of 10 .mu.m to 100 .mu.m and a reflection ratio of at least 50%. The spherical shape is of particular advantage, since the surface of a ball impinges incident rays most uniformly.

Damit der Effekt der Reflektion und Streuung auch ausreichend stark auftritt, ist vorgesehen, dass die Schicht mit der endothermisch wirkenden Komponenten mindestens eine Dicke von 0,15 mm hat; dicker als 0,9 mm sollte die Schicht jedoch nicht sein, da ab dieser Schichtdicke der Effekt nicht weiter verstärkt wird. Als Ideal erweist sich eine Schichtdicke von 0,2 mm.So that the effect of the reflection and scattering also occurs sufficiently strong, it is provided that the layer with the endothermic components has at least a thickness of 0.15 mm; However, the layer should not be thicker than 0.9 mm, as the effect is not further enhanced from this layer thickness. The ideal is a layer thickness of 0.2 mm.

Die Heizeinrichtung, die bevorzugt ein Infrarotheizgerät oder ein Infrarotstrahler ist, hat einen Wärmestrahlungsanteil von über 60%. Die von dem Heizgerät ausgesandten Wärmstrahlen treffen also auf die endothermisch wirkende Komponente und werden diffus in den Raum reflektiert. Die reflektierten Strahlen treffen darauf hin entweder erneut auf die endothermische Komponente in einem anderen Bereich der Wände bzw. Decke, wo sie erneut reflektiert werden, oder sie treffen auf einen Gegenstand innerhalb des Raumes, wo sie absorbiert werden.The heater, which is preferably an infrared heater or an infrared radiator, has a heat radiation content of over 60%. The heat rays emitted by the heater thus strike the endothermically acting component and are reflected diffusely into the room. The reflected rays then either re-strike the endothermic component in another area of the wall or ceiling where they are reflected again, or strike an object within the room where they are absorbed.

Durch Mehrfachflexion der Wärmestrahlen an den Wänden und der Decke werden die Wärmestrahlen im Raum gleichmäßig verteilt. Die Wärmestrahlen, die innerhalb des Raumes absorbiert werden, bewirken eine Erwärmung des entsprechenden Körpers; die Erwärmung der Körper erfolgt aufgrund der gleichmäßigen Wärmestrahlenverteilung innerhalb des Raumes ebenfalls gleichmäßig. Folglich entstehen keine Bereiche unterschiedlicher Erwärmung; der Raum hat überall die gleiche Temperatur. Daher treten auch keine Luftströmungen infolge von Konvektion auf, da zum Entstehen einer Konvektionsströmung Bereiche unterschiedlicher Erwärmung notwendig sind, die durch das erfindungsgemäße Verfahren aber nachhaltig verhindert werden.By multiple reflection of the heat rays on the walls and the ceiling, the heat rays are evenly distributed in the room. The heat rays that are absorbed within the room, cause a warming of the corresponding body; the heating of the body is also uniform due to the uniform heat radiation distribution within the room. Consequently, no areas of different heating arise; the room has the same temperature everywhere. Therefore, there are no air currents due to convection, since the formation of a convection flow areas of different heating are necessary, which are prevented by the inventive method but sustainable.

Ein weiterer positiver Effekt der Erfindung besteht darin, dass auch die Wände und Decke des Raumes an Ihren Oberflächen annähernd die gleiche Temperatur wie die in dem Raum befindliche Luft haben. In der Folge bilden sich an Wänden und Decken keine Bereiche, die so kalt sind, dass an Ihren Oberflächen der Taupunkt für das in der Luft gebundene Wasser unterschritten wird; Kondensation von Wasser an Wänden und Decke und damit einhergehende Schimmelbildung wird wirkungsvoll verhindert.Another positive effect of the invention is that even the walls and ceiling of the room at their surfaces approximately the same Temperature as the air in the room have. As a result, there are no areas on the walls and ceilings that are so cold that their surfaces fall below the dew point of the water bound in the air; Condensation of water on walls and ceiling and the associated mold growth is effectively prevented.

Da für die erfindungsgemäße Anordnung lediglich eine Schicht, die eine endothermisch wirkende Komponente beinhaltet, auf die Wände und/oder Decke des zu heizenden Raumes und eine Heizeinrichtung in Form eines Infrarotstrahlers o. ä. in dem Raum installiert werden muss, kann dieses Heizsystem einfach installiert werden; aufwendige und teure Verlegearbeiten von Rohrleitungen und Heizkörpern werden erspart. In alten Gemäuern, insbesondere denkmalgeschützten Gebäuden, ist dies ein nicht zu vernachlässigender Vorteil. In modernen Neubauten bietet sich die Verwendung der Erfindung aber genauso an, um die Raumästhetik nicht durch Heizkörper zu zerstören.Since only one layer containing an endothermic component needs to be installed on the walls and / or ceiling of the room to be heated and a heater in the form of an infrared radiator or the like in the room, this heating system can be easily installed become; costly and expensive laying work of piping and radiators are spared. In old masonry, especially listed buildings, this is a not negligible advantage. In modern new buildings, however, the use of the invention offers the same, not to destroy the aesthetics of the room by radiators.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4241460 A1 [0006]
DE 10014105 A1 [0007]
DE 4418214 A1 [0008]
CH 470646 A [0010]

Claims

Method for heating a room, in which at least one wall and / or ceiling of the room provided with at least one coating containing endothermic component is irradiated with at least one heating device emitting in the room and emitting heat rays, characterized in that the endothermically acting component is ceramic or glass-ceramic vacuum hollow spheres are used.

A method according to claim 1, characterized in that an infrared heater or an infrared radiator is used as a heating device.

Arrangement for carrying out the method according to claim 1 or 2, wherein at least a part of at least one wall and / or the ceiling of the room is covered with a layer containing an endothermic component, and inside the room a heat radiation emitting heater is installed whose radiation direction points towards the coating, characterized in that the endothermically acting component are ceramic or glass-ceramic vacuum hollow spheres.

Arrangement according to claim 3, characterized in that the layer is a paint.

Arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that the layer is 0.15 mm to 0.9 mm thick.

Arrangement according to one of claims 3 to 5, characterized in that the vacuum hollow spheres have a diameter of 10 .mu.m to 100 .mu.m and a reflection content of at least 50%.