DE102010049147A1

DE102010049147A1 - Verfahren zum ökonomischen und ökologischen Einrichten und Betreiben einer Sauna, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102010049147A1
Application number: DE201010049147
Authority: DE
Inventors: Martin Schüler
Original assignee: SPOQ UG
Current assignee: SPOQ UG
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2012-04-26

Abstract

Verfahren zum ökonomischen und ökologischen Einrichten und Betreiben einer Sauna, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Dazu wird eine Hybridbeheizung des Saunaraums vorgesehen, bei der die Grunderwärmung mittels einer an die Hausheizungstechnik anschließbaren Heizquelle erfolgt und eine weitere Erwärmung durch eine zuschaltbare elektrische Heizquelle. Die einzelnen Heizquellen werden kaskadenförmig angeordnet derart, dass die mit der höchsten Temperatur beaufschlagte Heizquelle an oberster Stelle und die mit der niedrigsten Temperatur beaufschlagte Heizquelle an unterster Stelle angeordnet ist.

Description

Stand der Technik
Eine Saunabeheizung ist energieintensiv und von daher kostspielig. Abhängig von den eingesetzten Beheizungsmethoden mit unterschiedlichen Vor- und Nachteilen und unterschiedlichen Ergebnissen variiert die Höhe der Heizkosten.
So ist z. B. der Betrieb einer Saunaheizung mit elektrischer Energie als Heizquelle besonders teuer, dafür aber einfach zu installieren – auch nachträglich – und zu betreiben, wohingegen der Betrieb mit z. B. Holz in einem Saunaofen in der Saunakabine kostengünstiger, die Installation dafür aufwendiger und mit höheren Kosten verbunden ist und zudem ökologisch bedenklich.
Ein nachträglicher Einbau einer derartigen Sauna in einem Haus ist dadurch erschwert oder unverhältnismäßig aufwendig und von der Kostenseite her oft nicht realisierbar.
Hier setzt die Erfindung ein, in dem ein Verfahren vorgeschlagen wird, mit dem eine kostengünstige Installation einer Sauna, einer Biosauna oder eines Dampfbades bei gleichzeitig erschwinglichen Betriebskosten möglich wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Beheizung eines derartigen Saunaraums im Hybridverfahren erfolgt.
In Weiterbildung des Hybridverfahrens ist eine Kaskadierung von Heizquellen vorgesehen.
Die Beheizung des Saunaraumes erfolgt in zwei Schritten, wobei die Grunderwärmung des Saunaraums auf eine Temperatur von mindestens 50°C und des Dampfbadraums auf mindestens 35°C durch mindestens eine an die Hausheizungstechnik anschließbare Heizquelle erfolgt und in einem zweiten Schritt die weitere Erwärmung durch eine zuschaltbare elektrische Heizquelle geleistet wird. Dieses Verfahren bringt den Vorteil mit sich, dass die Grunderwärmung des Saunaraums auf eine Temperatur von etwa 50°C bis 60°C bei einer relativen Feuchte von ca. 40% bis 45% mittels der von der Hausheizungstechnik zur Verfügung stehenden Heizleistung erfolgen kann. Die Saunabeheizung kann dann besonders ökonomisch und ökologisch betrieben werden, wenn die Hausheizungstechnik ihrerseits auf umweltfreundlicher Technik und erneuerbarer Energie basiert, wie z. B. Blockheizkraftwärme, Solarthermie und Geothermie mit und ohne Speicher, Wärmepumpentechnik, Wärmerückgewinnung oder andere umweltfreundliche Heizverfahren.
Eine weitere Erwärmung der Saunaluft bis in den Bereich von etwa 100°C bei einer relativen Luftfeuchte von weniger als 20% erfolgt, falls gewünscht, mittels einer elektrischen Heizeinrichtung als zuschaltbare Hybridkomponente.
Die zur Grunderwärmung der Saunaluft vorgesehenen Heizkörper sind unter Saunabänken oder in einem oder mehreren Hinterwandschächten oder -kanälen der Saunawandung angeordnet. In dem Schacht oder Kanal strömt die aufgeheizte Luft nach oben. Vorteilhafterweise ist die Anordnung der einzelnen Heizkörper als Kaskade ausgebildet, derart, dass die Temperatur der Heizkörper nach oben zunimmt.
Nach außen ist der Schacht oder Kanal durch eine Wärmedämmung abgeschirmt, die in ihrer Stärke von unten nach oben zunimmt und dabei den Querschnitt des Schachtes oder Kanals verengt.
Zum Saunainneren hin ist der Schacht oder Kanal durch eine Holzverschalung abgegrenzt. Dazu kann eine Sparschalung oder Stulpschalung, auch umgedrehte Stulpschalung verwendet werden, die zur Schaffung von Austrittsöffnungen Schlitze zwischen den einzelnen Brettern aufweisen oder mit Fugen versehen sind. In Weiterbildung des Erfindungsgedankens können zumindest einzelne Lamellen der Verschalung verstellbar ausgebildet sein um die Menge der aus den Öffnungen ausströmenden erhitzten Luft zu regulieren.
Die Luftführungskanäle oder zumindest einzelne davon können auch zur Wärmerückgewinnung eingesetzt werden, wobei im einfachsten Fall Teilmengen der Zu- und Abluft gemischt werden.
Wird Zu- und Abluft in getrennten Kanälen geführt, können diese zur Wärmerückgewinnung in wärmeleitenden Kontakt miteinander gebracht werden. Die Wärmerückgewinnung wird dadurch verbessert, dass die warme Abluft in einem koaxial innerhalb eines frischluftführenden Zuluftkanals angeordneten Abluftkanals geführt wird. Die Zu- und Abluftführung kann dabei sowohl in Gleichstrom als auch im Gegenstrom erfolgen.
Anschließend wird die erwärmte Frischluft allein oder zusammen mit abgekühlter Saunaluft, die langsam bis in den Bodenbereich der Sauna abgesunken ist dem Hinterwandschacht oder -kanal in einem Schwerkraftkreislauf zur weiteren Erwärmung zugeführt. Erforderlichenfalls kann der Luftkreislauf durch ein oder mehrere Gebläse unterstützt werden, wobei aber vermieden werden muss, dass Zugluft entsteht.
Ein zur ökonomischen und ökologischen Beheizung nach vorliegender Erfindung geeigneter Saunaaufbau wird an Hand zugehöriger Zeichnungen näher beschrieben.
Von den Zeichnungen zeigt:
1 einen Saunaofen mit Merkmalen der Erfindung;
2 eine Saunakabine im Querschnitt;
3 eine schematische Darstellung der Strömungs- und Temperaturverhältnisse in der Saunakabine;
4 eine Heizkörperanordnung entsprechend vorliegender Erfindung und
5 eine Verschalung des Saunainnenraumes in Form einer umgedrehten Stulpschalung.
In 1 ist ein Saunaofen 1 gezeigt, der in herkömmlicher Weise ein Behältnis 2 aufweist, das nach oben offen und mit einer Steinschüttung 3 gefüllt ist.
Im unteren Bereich des Behältnisses 2 ist eine elektrische Heizschlange 4 angeordnet, die der Nachheizung dient, während die Grunderwärmung durch Heizelemente 5 erfolgt, die teilweise von unten in das Behältnis 2 ragen. Diese Heizelemente 5 stehen mit der nicht dargestellten Hausheizungstechnik in Verbindung und werden von dieser mit Wärme gespeist.
An der Unterseite weist das Behältnis 2 zusätzlich eine Luftklappe 6 auf, über die durch die Heizelemente 5 erwärmte Luft in das Behältnis 2 einströmen kann.
Ein anderer Teil der durch das Heizelement 5 erwärmten Luft strömt über den Kanal 7 nach oben, wobei ein Teilstrom der erwärmten Luft durch einen Auslass 8 in den Saunaraum strömen kann, während ein anderer Teil der erwärmten Luftströmung in dem Kanal 9 an einer elektrischen Luftnachheizung 10 vorbei geführt und bis in den Deckenbereich geleitet wird, wo die erhitze Luft austritt und langsam nach unten sinkt.
Durch die besondere Gestaltung des Saunaofens 1 mit der Steinschüttung 3 und der elektrischen Aufheizung wird eine Aufgussmöglichkeit wie bei herkömmlichen Saunaöfen geschaffen.
Eine allgemein mit 18 bezeichnete Saunakabine ist in 2 ohne Einrichtungsgegenstände, wie z. B. Saunabänken dargestellt. Sie bildet einen zur Außenseite 11 hin allseitig isolierten Raum mit einem wenigstens teilweise durch eine Verschalung 12 definierten Innenraum 13. Zwischen einer Isolierung 14 an den Außenwänden 15 der Kabine 18 und ihrer Innenverschalung 12 sind Luftführungskanäle 16 ausgebildet. Die Luftkanäle verengen sich in ihrem Querschnitt 17 in dem Maße, wie die Stärke der Isolation 14 nach oben zunimmt und die nach oben strömende Luftmenge abnimmt.
Im Bodenbereich 21 besitzt jeder Luftschacht oder -kanal 16 eine Eintrittsöffnungen 19, über die Frischluft oder abgekühlte nach unten gesunkene Saunaluft 24 in den Schacht oder Kanal 16 einströmen kann. Diese einströmende Luft wird mittels in dem Schacht oder Kanal angeordneter, durch vorhandene Hausheiztechnik betriebene Heizkörper 20 auf eine Grundwärme von etwa 50°C bei etwa 50% relativer Luftfeuchte aufgeheizt.
Unter diesen Bedingungen ist bereits ein Softsaunagang möglich.
Die Heizung 20 besteht aus einzelnen Registern 33; 34 (4), die kaskadenförmig über einander angeordnet sind, derart, dass das mit der höchsten Temperatur beaufschlagte Heizelement an oberster Stelle und das mit der niedrigsten Temperatur beaufschlagte Heizelement an unterster Stelle angeordnet ist. In dem Schacht oder Kanal 16 strömt die Luft nach oben. Im Deckenbereich strömt die erhitzte Luft durch Öffnungen 22 aus dem Schacht in den Saunaraum 13.
Die aus den Öffnungen 22 austretende erhitzte Luft 23 kühlt sich langsam ab und sinkt, wie durch 24 dargestellt, langsam nach unten. Aufgrund der Schwerkraftzirkulation sammelt sich diese abgekühlte Luft im Bodenbereich und tritt durch die Öffnungen 19 wieder in den Luftführungsschacht oder -kanal 16 ein.
Durch weitere Öffnungen 25 in der Saunainnenverschalung können Teilströme 26 der erhitzten Luft in den Saunainnenraum 13 einströmen. Diese Teilströme 26 homogenisieren bis zu einem gewissen Grad das Temperaturgefälle innerhalb des Saunaraums 13.
Der vorstehend beschriebene Aufbau und die damit verbundene Grunderwärmung der Saunaluft auf 50°C bis 60°C erfolgt erfindungsgemäß ausschließlich mittels vorhandener Hausheizungstechnik. Für den Fall, dass ein Saunagang mit höherer Temperatur von ungefähr 100°C oder darüber bei dann etwa 20% relativer Luftfeuchte gewünscht wird, kommt die im Hybridverfahren zuschaltbare elektrische Heizquelle 27 zum Einsatz. Diese Heizquelle 27 ist in dem Schacht oder Kanal 16 oberhalb der für die Grunderwärmung zuständigen Heizelemente 20 angebracht. Sie besorgt die Enderwärmung der Saunaluft auf eine einstellbare Temperatur. Zu diesem Zweck ist die Elektroheizung thermostatgesteuert. Der Thermostat selbst kann seinerseits programmgesteuert sein, so dass verschiedene Saunaprogramme automatisch abgerufen werden können.
In 3 ist schematisch die Luftzirkulation 28 in einem Luftführungsschacht oder -kanal 16 mit daraus abgezweigten Teilströmungen 23 veranschaulicht.
4 zeigt in vergrößerter Form einen Ausschnitt einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Saunaraumes 13 mit einer Saunabank 29 und einem unter dieser angeordneten Heizkörper 30 zur Grunderwärmung der Saunaluft. Die von dem Heizkörper 30 erwärmte Umgebungsluft 31 wird von einem Auffangtrichter 32 an der Saunarauminnenverschalung 12 entlang nach oben geleitet. Zusätzlich ist hinter der Verschalung ein kaskadenförmig übereinander angeordnetes Heizregister 33; 34 vorgesehen, das wie der Heizkörper 20 von der Hausheizungstechnik mit Wärme versorgt wird.
5 zeigt in vergrößerter Darstellung eine als umgedrehte Stulpschalung ausgebildete Saunarauminnerverkleidung 12, die zwischen einzelnen Lamellen 35 Schlitze 36 freilässt aus denen Teilströme 23 der erwärmten Luft in den Saunainnenraum 13 austreten können. Die erwärmte Luft wird dadurch zunächst nach oben geleitet um anschließend nach Abkühlung im Gegenstrom wieder nach unten zu sinken.
Einzelne oder die Gesamtheit der Lamellen 35 können um ihre Längsachse schwenkbar ausgebildet sein, so dass durch Verschwenken derselben die Austrittsöffnungen 25 nach Bedarf vergrößert, verkleinert oder geschlossen werden können.
Zur Befeuchtung der Saunaluft können mechanische Vernebler wie Düsen, Schleuderscheiben, Ultraschall-Wasserzerstäuber u. a. auch kurzfristig zum Einsatz kommen, die im Gegensatz zu einem Verdampfungsbefeuchter kostengünstiger betrieben werden können. Ultraschall-Wasserzerstäuber sind u. a. unter der Bezeichnung „Nebelbrunnen” bekannt.
Bezugszeichenliste

1: Saunaofen
2: Behältnis
3: Steinschüttung
4: Heizschlange
5: Heizelement
6: Luftklappe
7: Kanal
8: Auslass
9: Kanal
10: elektrischer Luftnachheizer
11: Außenseite
12: Verschalung; Innenverschalung; Innenverkleidung
13: Innenraum; Saunaraum; Saunainnenraum
14: Isolierung
15: Außenwände
16: Luftführungskanäle; Luftschacht oder -kanal; Schacht oder Kanal
17: Querschnitt
18: Saunakabine
19: Lufteintrittsöffnung
20: Heizelement; Heizkörper; Heizung
21: Bodenbereich der Saunakabine
22: obere Öffnungen
23: Teilströmung
24: abgekühlte sinkende Luft
25: Austrittsöffnung
26: absinkende Teilströme
27: Heizquelle
28: Luftzirkulation
29: Saunabank
30: Heizkörper
31: Umgebungsluft
32: Auffangtrichter
33: Heizregister
34: Heizregister
35: Lamellen
36: Schlitz

Claims

Verfahren zur Beheizung einer Sauna, Biosauna oder eines Dampfbades, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung im Hybridverfahren vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hybridbeheizung mittels Kaskadierung von Heizquellen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Grunderwärmung durch mindestens eine an die Hausheizungstechnik anschließbare Heizquelle erfolgt und die weitere Erwärmung durch eine zuschaltbar elektrische Heizquelle oder einen kleineren Holzofen geleistet wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grunderwärmung über die Hausheizung entweder konventionell durch fossile Haus- oder Fernheizung und/oder mittels solar- oder geothermiebasierte Heizung erfolgt.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Grunderwärmung mittels eines oder mehrerer unter dem Saunaboden (21) und/oder unter Saunabänken (29) angeordneten Heizkörpern (30) bewirkt wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Grunderwärmung mittels eines oder mehrerer in einem Hinterwandschacht oder -kanal (16) der Saunawandung (15) angeordnete Heizelemente (20) erfolgt.
Verfahren nach mindestens einem der vorrangegangenen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Warmlufttransport unter Ausnutzung der Schwerkraftzirkulation erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwerkraftzirkulation von einem oder mehreren Gebläsen unterstützt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistung der elektrischen Heizquelle durch einen einstellbaren Thermostaten geregelt wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 9, zur Beheizung eines Saunaraums (13), der mit isolierenden Außenwänden versehen ist, in abgestuften Höhen angeordnete Bänke (29) aufweist und mit Heizeinrichtungen ausgestatten ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Heizeinrichtung (5; 20; 30; 33; 34) mit einer zweiten, zuschaltbaren Heizung (4; 10; 27) kombiniert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Heizeinrichtung (5; 20; 30; 33; 34) einer Grunderwärmung dient und die zweite Heizeinrichtung (4; 10; 27) die Enderwärmung bewerkstelligt.
Vorrichtung nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (4; 5; 10; 20; 27; 30; 33; 34) in Kaskadenform angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (4; 5; 10; 20; 27; 30; 33; 34) als mehrgliedrige Heizung aufgebaut ist.
Vorrichtung nach einem der vorrangegangenen Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Glieder der Heizung (5; 10; 20; 27; 30; 33; 34) entsprechend der Höhe der Temperatur, mit der sie beaufschlagt sind, registerförmig über einander angeordnet sind, derart, dass das Heizelement mit der höchsten Temperatur an oberster Stelle et vice versa sich befindet.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (20; 27; 33) in einem durch eine äußere Wandisolierung (14) und einer innenliegenden Wandverschalung (12) gebildeten Raum befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum einen Luftkanal (7; 9; 16) bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandverschalung (12) mit mindestens zwei in unterschiedlicher Höhe liegenden Austrittsöffnungen (22; 25) ausgestattet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandverschalung (12) mit einer Mehrzahl von Austrittsöffnungen versehen ist, von denen mindestens eine Austrittsöffnung (22) im Deckenbereich liegt.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt (17) des oder der Luftkanäle (16) sich nach oben verjüngt, entsprechend der Anzahl und Größe der Austrittsöffnungen (25).
Vorrichtung nach mindestens einem der vorrangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand als Sparschalung (12) mit zwischen einzelnen Brettern vorgesehenen Schlitzen (36) ausgeführt ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorrangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand als Stulpschalung ausgeführt ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorrangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand als umgedrehte Stulpschalung ausgeführt ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorrangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche, auch kurzfristig aktivierbare Luftbefeuchtung der Saunaluft vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftbefeuchtung durch einen oder mehrere mechanisch arbeitende Vernebler erfolgt.