-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Verringerung einer unerwünschten Wärmeabgabe von Heizrohren einer Flächenheizung, wobei Klettrohrsysteme als Heizrohre verlegt werden, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und dem Oberbegriff des Anspruchs 6. Das Verfahren und das System kommen dabei vorteilhaft insbesondere in Bereichen hoher Rohrkonzentrationen bei Flächenheizungssystemen zur Anwendung.
-
Bei der Auslegung von Flächenheizungssystems nach DIN EN 1264 wird die erforderliche Vorlauftemperatur im Auslegungsfall anhand des Raumes mit dem größten Wärmebedarf unter Zugrundelegung einer geringen Spreizung von 5 K ermittelt. Für die übrigen Räume wird durch Variation des Verlegeabstandes und der Heizmittelübertemperatur (Beeinflussung Spreizung durch Massenstrom) die Wärmeabgabe (W/m2) entsprechend reduziert.
-
Die Versorgung der Heizkreise erfolgt üblicherweise durch einen zentralen Heizkreisverteiler, an dem die Abgleicheinrichtungen für den hydraulischen Abgleich und die Thermostatventile mit elektrischen Stellantrieben zur raumtemperaturabhängigen Regelung des Heizwasserstroms je Raum angebracht sind.
-
Der Heizkreisverteiler ist üblicherweise in einem zentralen Raum positioniert, die Zuleitungen zu den Heizkreisen der verschiedenen Räume sind oberhalb der Dämmebene im Estrich verlegt, ebenso wie die Heizkreise in den Räumen selbst. In dem zentralen Raum mit Heizkreisverteiler ist in zwei Bereichen eine hohe Konzentration von Rohren im Estrich unvermeidbar:
- 1. unmittelbar vor dem Verteiler, bevor ein Auffächern in die Fläche möglich ist und
- 2. im Bereich der Zuleitungen, die vom Verteiler zu den jeweiligen Räumen führen.
-
Um in dem Raum, in dem der Verteiler installiert ist, eine Einzelraumregelung gemäß den geltenden Verordnungen realisieren zu können, ist es erforderlich, diesen mit einem eigenen, regelbaren Heizkreis auszustatten. Der Heizkreis soll einen möglichst großen Anteil an der Fläche dieses Raums haben, um dessen Raumtemperatur spürbar beeinflussen zu können. Dies wird möglich, wenn die durchlaufenden Zuleitungen mit geringem Rohrabstand verlegt werden und so eine möglichst große Restfläche für den Heizkreis verbleibt.
-
Werden keine zusätzlichen Dämmmaßnahmen zur Verringerung der Wärmeabgabe dieser Zuleitungen getroffen, kann es in Abhängigkeit von der Vorlauftemperatur zu unerwünschten Folgen kommen:
- 1. Überschreitung der physiologisch maximal zulässigen Oberflächentemperatur für Aufenthaltszonen (29 °C) im Bereich der Rohrbündel.
- 2. Überheizen des Raums, in dem der Verteiler sitzt. Überheizen heißt hierbei, dass die Auslegungsinnentemperatur (kann z.B. auch 16 °C bei untergeordneten Räumen sein) trotz Abschaltung des raumtemperaturgeregelten eigenen Heizkreises dauerhaft überschritten wird.
- 3. Beschwerden der Nutzer beim Fachhandwerker, der die Flächenheizung installiert hat, über fühlbare starke Unterschiede der Oberflächentemperatur über den Zuleitungen bzw. der Restfläche (barfuß oder mit den Handinnenflächen beim Berühren fühlbar).
-
Aus diesem Grund wird in den entsprechenden Vorschriften auf die erforderliche Verhinderung unerwünschter Wärmeabgabe hingewiesen.
-
Um diese unerwünschten Folgen zu vermeiden, sind folgende Maßnahmen zur Verminderung des Wärmedurchgangs durch die Rohrwandung bekannt und werden in der Praxis angewendet:
- A Aufschieben eines z.B. 4 mm starken Isolierschaumschlauchs vom Rohrende vom Verteiler her,
- B Aufschieben von Kunststoffwellrohren vom Rohrende vom Verteiler her,
- C Aufkleben von selbstklebenden Isolierschaumstreifen auf das Rohr bzw. über das Rohr und die benachbarten Bereiche der Verlegeoberfläche.
-
Das Aufschieben von geschlossenen Isolierschläuchen/Kunststoffwellrohren erfordert einen Innendurchmesser des Isolierschlauchs/Kunststoffwellrohrs, der um einige mm größer ist, als der Außendurchmesser des Heizrohrs. Im montierten Zustand ergibt sich dadurch eine ungleichmäßige Lage der Umhüllung relativ zum Heizrohr mit zwei Nachteilen:
- - Die Luftschicht zwischen Isolierung und Heizrohr ist nicht konstant, die Minderung der Wärmeabgabe ist dadurch schwankend.
- - Es entstehen Bereiche, in denen das Spiel zwischen Außendurchmesser des Heizrohrs und Innendurchmesser des Isolierschlauchs/Kunststoffwellrohrs an der Rohroberseite zu liegen kommt. Die für die Mindestrohrüberdeckung maßgebliche Rohr- bzw. Isolierungsoberkante liegt um einige mm höher als in den Bereichen ohne Rohrisolierung. In geschlossenen Wellrohren 2 kann das Fußbodenheizungsrohr 1 wie in 1-a dargestellt positioniert sein. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist das Fußbodenheizungsrohr 1 stets wie in 1-b dargestellt positioniert. Dies garantiert ein definiertes Luftpolster 3 über dem Heizrohr 1.
-
Darüber hinaus sind bei diesen Verfahren folgende Montagenachteile vorhanden:
-
Varianten A + B: Beeinträchtigung der Rohrfixierung durch vergrößerten Außendurchmesser des vorisolierten Rohres, z.B. passen Tackernadeln nicht darüber oder sind nur mit erhöhtem Aufwand montierbar. Außerdem ist dieses Verfahren für Klettrohrsysteme nicht geeignet, da die Klettvorrichtung am Rohr dadurch verhüllt wird. Dabei handelt es sich um Systeme bei denen das Rohr durch eine Vielzahl von auf dem Rohraußendurchmesser angeordneten kleinen Häkchen auf einer mit einem Vlies beschichteten Verlegeplatte durch Andrücken fixiert wird. Die Häkchen sind in Form eines spiralförmig gewickelten Klettbandes auf das Rohr aufgebracht (Klettrohrsysteme). Diese Fixierung ist somit nicht wie bei Verlegesystemen mit zusätzlichen Halteelementen in großen Abständen vorhanden (30-50 cm), sondern entlang der gesamten Rohrlänge, so dass eine spaltfreie Positionierung des Rohrs auf der Verlegeoberfläche gegeben ist. Bei diesen Verfahren ist eine Montage von das Rohr vollständig umhüllenden Isolierungen nicht möglich (Aufziehen von Isolierschaumschlauch oder Wellrohr vom Rohrende am Verteiler her). Variante C: Bei üblichen Baustellenbedingungen (verschmutzte Oberfläche der Verlegeplatte) ist eine funktionssichere Fixierung von Klebeisolierungen nicht immer möglich.
-
Weiterhin ist es bekannt, geschlitzte Kunststoffwellrohre nachträglich als Umhüllung auf die verlegten Heizrohre zu montieren. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass das Aufspreizen der Schlitzöffnung des Wellrohres auf das Maß des Rohrdurchmessers einige Kraft erfordert und die Montage kompliziert und sehr zeitaufwändig gestaltet. Dies ist insbesondere bei selbstschließenden Wellrohren der Fall, die zusätzlich eine Überlappung im Bereich der Öffnung aufweisen, hier besteht die Tendenz, dass die Überlappung bei der Montage nach innen klappt. Dadurch ist dann sowohl die Umschließung des Rohrs als auch der notwendige feste Sitz auf dem Rohr nicht mehr gegeben. Auch die Verwendung von geschlitzten oder selbstschließenden Kunststoff-Wellrohren erweist sich bei Klettrohrsystemen als untauglich: Wird ein geschlitztes oder selbstschließendes Kunststoff- Wellrohr (Ripprohr) auf das Klettrohr montiert, so ist dies nur mit erhöhtem Aufwand möglich, da die raue Klettbandoberfläche eine stärkere Aufweitung erfordert als beim glatten Rohr. Die Rückstellkraft (Schließkraft) des Wellrohrs fördert ein unerwünschtes Ablösen des Rohrs von der Verlegeoberfläche (Schäleffekt). An den Stellen, an denen eine Ablösung eintritt, schließt sich das Wellrohr sofort soweit, dass eine Rohrfixierung durch erneutes Andrücken nicht mehr möglich ist, es ist zuvor das Wellrohr zu demontieren und nach dem Andrücken des Rohrs wieder zu montieren.
-
In der
DE 20 2010 011 520 U1 wird ein Verfahren zum Verlegen von Heizrohren einer Fußbodenheizung offenbart. Dabei werden Klettrohrsysteme verlegt.
-
Aus der
DE 20 2011 003 536 U1 ist eine Schutzabdeckung für Anbindeleitungen von Fußboden-Heizungsrohren bekannt, wobei die Schutzabdeckung als geschlitzte Rohrhülse ausgebildet ist, die das Fußboden-Heizungsrohr vollständig umgibt und somit eine Befestigung von Klettrohrsystemen behindern würde.
-
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System zur Verringerung einer unerwünschten Wärmeabgabe von Heizrohren im Estrich zu schaffen, welche die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren vermeidet bzw. zumindest verringern.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst. Das Verfahren und das System kommen dabei insbesondere in Bereichen hoher Rohrkonzentrationen bei Flächenheizungssystemen zur Anwendung.
-
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den jeweils zugehörigen abhängigen Ansprüchen enthalten. Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verringerung einer unerwünschten Wärmeabgabe von Heizrohren einer Flächenheizung, wobei Klettrohrsysteme als Heizrohre verlegt werden und auf die verlegten Heizrohre Kunststoff-Rippenrohre als nachträgliche Umhüllung aufgebracht werden, wobei Kunststoff - Rippenrohre verlegt werden, die über einen definierten Bereich von 10 - 30 % ihres Umfangs eine Öffnung in Richtung ihrer Längsachse aufweisen und die Rippen als Hohlräume ausgebildet sind, die zur Bildung von wärmeisolierenden Luftkammern zwischen den verlegten Heizungsrohren und dem montierten Rippenrohr eingesetzt werden.
-
Diese Öffnung ist so bemessen, dass eine deutlich einfachere Montage durch Aufdrücken auf ein Rohr ermöglicht wird, als es bei den bekannten geschlitzten oder selbstschließenden Wellrohren der Fall ist. Aufgrund der Rippengeometrie des Rippenschlauchs ist eine gute Klemmwirkung auf dem Rohr gegeben, in Richtung der Längsachse des Schlauchs ist dieser jedoch sehr flexibel, er folgt beim Aufdrücken von selbst jeder Biegung des Rohrs. Nach einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rippenkontur so gewählt wird, dass im Querschnitt der Flächenanteil der Luftkammern (Ai) deutlich größer ist als der Flächenanteil, der durch die Außenkontur mit einer gedachten Mantellinie eingeschlossen wird (Aa).
-
Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung sind die Öffnungskanten der Rippenrohre verschlossen oder werden mit Dichtwulsten oder Dichtlippen aus einem elastisch verformbaren Material versehen.
-
Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass als Rippenrohr ein über einen definierten Bereich offenes Rohr mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt eingesetzt wird. Bevorzugt wird dazu ein Sechskant-Rohr als Rippenrohr verlegt, welches einen offenen Bereich über 1/6 -tel der Rohrumfangsfläche aufweist.
-
Zur Erfindung gehört, wie bereits erwähnt, auch ein System, welches im Wesentlichen die bereits oben beschriebenen Merkmale aufweist. Nach dem System zur Verringerung der Wärmeabgabe von Heizrohren einer Flächenheizung werden Klettrohrsysteme als Heizrohre eingesetzt, wobei auf den verlegten Heizrohren Kunststoff-Rippenrohre als nachträgliche Umhüllung angeordnet werden. Die Kunststoff- Rippenrohre weisen über einen definierten Bereich von 10 - 30% ihres Umfangs eine Öffnung in Richtung ihrer Längsachse auf und die Rippen sind als Hohlräume zur Bildung von wärmeisolierenden Luftkammern zwischen den verlegten Heizrohren und dem montierten Rippenrohr ausgebildet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auch auf die obigen Ausführungen verwiesen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. System werden folgende Vorteile gegenüber dem bekannten Stand der Technik erreicht:
- 1. Nachträglich auf bereits verlegte Heizrohre montierbar
- 2. Montierbar auch bei geringem Rohrzwischenraum ab ca. 10 mm
- 3. Schnelle Montage ohne Bücken, mit dem Fuß
- 4. Fester Sitz auf dem Rohr
- 5. Robuste Oberfläche, unempfindlich gegen mechanische Beschädigungen
- 6. Selbsttätige Anpassung an den Biegeradius des Heizrohrs beim Montieren
- 7. Definierte Dämmwirkung durch konstruktiv bedingt gleichmäßige Lage zur Rohroberfläche
- 8. Geringe Höhe über dem Rohr, dadurch nur vernachlässigbare Erhöhung der Gesamtdicke des Estrichs
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1a ein geschlossenes Wellrohr - Stand der Technik,
- 1b ein geschlitztes Kunststoff-Rippenrohr und Heizrohr gemäß Erfindung,
- 2 eine Ausführungsvariante des Kunststoff- Rippenrohres,
- 3 Montage eines Kunststoff-Rippenrohrs auf ein Heizrohr (Klettrohr),
- 4 auf ein Heizrohr in Form eines Klettrohres montiertes Kunststoff-Rippenrohr,
- 5a 3D-Darstellung eines Kunststoff-Rippenrohrs mit Kreisquerschnitt in geschnittener Darstellung zur Anschauung der Kammern,
- 5b Darstellung der Flächenverhältnisse der innen und außen befindlichen Kammern des Rippenrohres,
- 6 Kunststoff- Rippenrohr mit Dichtwulst an den Schnitträndern,
- 7 Vergleich der Schnittkante eines Rippenrohres mit geschlossenen und offenen Kammern,
- 8 Sechskantrippenrohr eng am Heizrohr anliegend,
- 9 Sechskantrippenrohr mit zusätzlichem Luftpolster über dem Heizrohr,
- 10 Sechskantrippenrohr mit innenliegendem Schaum und
- 11 Rippenrohr mit Kreisquerschnitt mit innenliegendem Schaum.
-
Bei der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren und System zur Verringerung der Wärmeabgabe von Heizrohren einer Flächenheizung, wobei Klettrohrsysteme als Heizrohre 1 verlegt werden und auf die verlegten Heizrohre 1 Kunststoff-Rippenrohre 2, 2' als nachträgliche Umhüllung aufgebracht werden. Als Kunststoff-Rippenrohre 2, 2' werden Rohre verlegt, die über einen definierten Bereich 10 - 30 % ihres Umfangs eine Öffnung 2.1 in Richtung ihrer Längsachse aufweisen. Die Rippen 2.2n weisen Hohlräume auf, die zur Bildung von wärmeisolierenden Luftkammern zwischen den verlegten Heizrohren 1 und dem montierten Rippenrohr 2, 2' eingesetzt werden. Diese Öffnung 2.1 ist so zu bemessen, dass eine deutlich einfachere Montage durch Aufdrücken auf das Rohr 1 ermöglicht wird, als es bei den bekannten geschlitzten oder selbstschließenden Wellrohren der Fall ist. Aufgrund der Rippengeometrie des Rippenschlauchs ist eine gute Klemmwirkung auf dem Rohr gegeben, in Richtung der Längsachse des Schlauchs ist dieser jedoch sehr flexibel, er folgt beim Aufdrücken von selbst jeder Biegung des Rohrs. Die dadurch erreichte Isolierwirkung beruht auf den Luftkammern, die von Rohroberfläche und Rippenschlauchinnenkontur gebildet werden, ohne dass dazu zwingend ein Spiel zwischen Rippenschlauchinnendurchmesser und Rohraußendurchmesser erforderlich ist. Die Luftkammern verringern die Wärmeabgabe des Rohrs soweit, dass die unerwünschten Folgen von Rohrkonzentrationen dadurch verhindert werden können. Ausreichend für die erforderliche Reduzierung der Wärmeabgabe ist eine Rippenhöhe von 2 - 3 mm.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung (5b) ist die Rippenkontur so gestaltet, dass im Querschnitt der Flächenanteil der Luftkammern (Ain) deutlich größer ist als der Flächenanteil, der durch die Außenkontur mit einer gedachten Mantellinie eingeschlossen wird (Aan). Dadurch wird eine maximale Isolierwirkung bezogen auf die Rippenhöhe bei gleichzeitig ausreichender Flexibilität für die Montage auf Rohrbögen erreicht.
-
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind entlang der Öffnungskanten Dichtwulste 2.3 oder Dichtlippen aus einem elastisch verformbaren Material angebracht ( 6). Dadurch kann das Eindringen von Fließestrich in die Luftkammern, gänzlich ausgeschlossen werden. Außerdem kann das Eindringen von Estrich in die Luftkammern, die von Rohroberfläche und Rippenschlauchinnenkontur gebildet werden, durch die Dimensionierung des Kammerquerschnitts weitestgehend verhindert bzw. auf ein Maß reduziert werden, das die Dämmwirkung nur unwesentlich beeinflusst. Alternativ dazu kann die Öffnungskante selbst nicht als offene Schnittkante des Rippenprofils geformt sein mit zugänglichen Luftkammern, sondern als geschlossene Oberfläche mit nicht zugänglichen Luftkammern, wie in der unteren Darstellung in 7 gezeigt. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Rippenrohr 2' ein Rohr mit einer offenen Sechskant-Kontur zur Verringerung der Wärmeabgabe auf die Heizrohre 1 montiert wird (8). Die Rippenschlauch-Innenkontur hat dabei bezogen auf den Heizrohrumfang nur tangentiale bzw. bezogen auf die Heizrohrmantelfläche nur linienförmige Berührung. Dies bietet folgende Vorteile:
- • exakte Positionierung und mechanische Fixierung am Rohr wie bei kreisförmiger Kontur.
- • verstärkte Isolierwirkung durch zusätzliche Luftkammern ohne Veränderung der Scheitelhöhe über der Rohrmitte im Vergleich zur kreisförmigen Kontur.
-
In der 9 wird eine Variante des Systems dargestellt, bei welcher das Sechskantrippenrohr 2' ein zusätzliches Luftpolster 3 über dem Heizrohr 1 aufweist. In der 10 wird eine Variante des Systems dargestellt, bei welcher zwischen dem Sechskantrippenrohr 2' und dem Heizrohr 1 ein Schaummaterial 4 angeordnet ist.. In der 11 wird eine Variante des Systems dargestellt, bei welcher zwischen dem Rippenrohr 2 mit kreisförmigen Querschnitt und dem Heizrohr 1 ein Schaummaterial 4 angeordnet ist. Die oben beschriebenen Ausführungsformen dienen der weiteren Verbesserung der Verringerung der Wärmeabgabe.
