DE102021112857A1

DE102021112857A1 - Elektrische Flächenheizung basierend auf einem mit Heizelement umschlossenen Grundelement

Info

Publication number: DE102021112857A1
Application number: DE102021112857.9A
Authority: DE
Inventors: Urs Hunziker; Maximilian Johannes Wurmitzer; Karl Egger
Original assignee: Ke Kelit Kunststoffwerk GmbH
Current assignee: Ke Kelit Kunststoffwerk GmbH
Priority date: 2021-05-18
Filing date: 2021-05-18
Publication date: 2022-11-24
Also published as: AT525149A2; AT525149A3

Abstract

Es wird eine elektrische Flächenheizung (100) zum Verlegen im Baubereich beschrieben, wobei die elektrische Flächenheizung (100) aufweist:i) ein elektrisch isolierendes Grundelement (110), welches eine Zugfestigkeit von 20 MPa oder mehr aufweist;ii) ein elektrisch leitfähiges Heizmaterial als Heizelement (120), welches das Grundelement (110) zumindest teilweise umschließt; undiii) ein elastisches Isolationsmaterial (130), in welchem das zumindest teilweise von dem Heizelement (120) umschlossene Grundelement (110) eingebettet ist. Die elektrische Flächenheizung (100) ist hierbei im Wesentlichen elastisch. Ferner werden ein elektrisches Flächenheizsystem und ein Herstellungsverfahren der elektrischen Flächenheizung (100) beschrieben.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine elektrische Flächenheizung für den Baubereich mit einem Grundelement, welches von einem Heizelement umschlossen/beschichtet ist, und ferner in Isolationsmaterial eingebettet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Flächenheiz-System, welches die elektrische Flächenheizung aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen der elektrischen Flächenheizung. Zusätzlich betrifft die Erfindung ein Verwenden eines mit Heizmaterial zumindest teilweise umschlossenen Grundelements.
Die Erfindung kann sich somit auf das technische Gebiet von Heizsystemen, insbesondere elektrischen Flächenheiz-Systemen, beziehen.
Technischer Hintergrund
Elektrische Flächenheizungen (eFH) mit elektrischen Heizelementen sind als flächige Widerstandsheizungen oder heizkabelbasierende Systeme bekannt. Allerdings können (fest eingebaute) elektrische Flächenheizungen Zuverlässigkeits- und Sicherheitsrisiken darstellen. EFHs können beispielsweise derart fest mit einem Baukörper oder Deckbelag verbunden sein, dass sich Spannungen, insbesondere Zugspannungen, aus dem Gebäude (z.B. Setzungsrisse im Beton) oder vom Deckbelag (z.B. alterungsbedingte Schrumpfung von Kunststoffböden) auf das Heizelement übertragen. Dies insbesondere bei Ausführungen, welche zur Mörtel- oder Kleberdurchdringung mit Löchern oder Aussparungen versehen sind.
In einem anschaulichen Beispiel können Heizelemente häufig einen Anteil von Kohlenstoff, insbesondere Graphit, als aktives Heizmaterial aufweisen, wobei dieser dann den oben beschriebenen Zugspannungen ausgesetzt ist. Diese Zugspannungen wirken auf die Kohlenstoff-(Graphit-) Komponenten und können deren Widerstand, und damit das Heizverhalten, negativ verändern. Diese Problematik kann sich besonders bei Foliensystemen (oder anderen dünnen und elastischen Einbettungen von Heizelementen) bemerkbar machen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine elektrische Flächenheizung für den Baubereich bereitzustellen, welche elastisch aber zugleich sicher, zuverlässig, und beständig ist.
Diese Aufgabe wird mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine elektrische Flächenheizung zum Verlegen im Baubereich beschrieben, wobei die elektrische Flächenheizung aufweist:

i) ein elektrisch isolierendes Grundelement (z.B. ein Gewebe/Netz aus Glasfasern), welches eine (mechanische) Zugfestigkeit von 20 MPa oder mehr (insbesondere 1200 MPa oder mehr) aufweist,
ii) ein elektrisch leitfähiges Heizmaterial (z.B. ein Heizlack) als Heizelement (insbesondere welches durch die Zufuhr von elektrischem Strom anfängt eine Heizleistung bereitzustellen), welches das Grundelement (zumindest teilweise) umschließt (beschichtet, einbettet), und
iii) ein elastisches Isolationsmaterial (z.B. Silikon), in welchem das zumindest teilweise von dem Heizelement umschlossene Grundelement eingebettet (getränkt) ist.

Die elektrische Flächenheizung ist hierbei (im Wesentlichen) elastisch (z.B. als Heizfolie ausgestaltet und einrollbar).
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Flächenheiz-System beschrieben, welches aufweist:

i) eine elektrische Flächenheizung wie oben ausgeführt,
ii) einen Untergrund (z.B. ein Boden, eine Wand, eine Decke), wobei die elektrische Flächenheizung mit dem Untergrund fest verbunden (z.B. angeklebt, eingebettet, abgedeckt) ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer (im Wesentlichen) elastischen elektrischen Flächenheizung beschrieben, wobei das Verfahren aufweist:

i) Bereitstellen eines elektrisch isolierenden Grundelements, welches eine Zugfestigkeit von 20 MPa oder mehr aufweist,
ii) zumindest teilweises Umschließen des Grundelements mittels eines elektrisch leitfähigen Heizmaterials als Heizelement, und
iii) Einbetten des zumindest teilweise von dem Heizelement umschlossenen Grundelements in ein elastisches Isolationsmaterial.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verwenden beschrieben eines mit Heizmaterial (zumindest teilweise) umschlossenen/beschichteten Grundelements, welches in einem elastischen Isolationsmaterial eingebettet ist, als fest verlegte/verlegbare (elastische, einrollbare) Heizfolie (bzw. eFH) auf oder in einem Untergrund.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verwenden beschrieben eines Spannungsausgleichsnetzes aus dem Baubereich (insbesondere ein Armierungsgewebe oder eine Putzbewehrung) als Grundelement zum Herstellen einer elektrischen Flächenheizung.
Im Rahmen dieses Dokuments kann unter dem Begriff „elektrische Flächenheizung“ (eFH) insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, welche Wärmeenergie abgibt, wenn ihr elektrische Energie zugeführt wird. Bevorzugt ist die eFH flächig ausgebildet, weist also zwei Haupterstreckungsrichtungen (Längenrichtung x und Breitenrichtung y) auf. Eine eFH kann ein Heizelement aufweisen, z.B. einen Heizdraht, ein Heizkabel, eine Heizfolie, oder eine Heizfläche. In einem einfachen Ausführungsbeispiel kann eine eFH durch einen flächig angeordneten Heizdraht realisiert werden, welcher von Strom durchflossen wird, so dass er sich erwärmt und entsprechend Wärme an die Umgebung abgibt. In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Heizkabel als Heizelement verwendet. Dieses kann an oder in einem Trägermaterial einer Trägerstruktur (beispielsweise einer Trägerfolie) angeordnet sein. In einem bevorzugten Beispiel kann ein Heizkabel, insbesondere in gebogener, weiter insbesondere mäandrierender Anordnung, in einem Trägermaterial angebracht oder in dem Trägermaterial eingebettet sein. Beispielsweise kann die Trägerstruktur als Folie ausgebildet sein, welche dann auf Rollen transportierbar ist. Zum Verlegen der eFH als Wand-, Decken- oder Bodenbelag können die Rollen dann ausgerollt und befestigt werden. In einem Ausführungsbeispiel kann die verlegte eFH mit einem Fussboden, z.B. Parkett, oder mit einer Tapete bedeckt werden. Insbesondere können elektrische Flächenheizungen im Baubereich, z.B. Hausbau und Gebäudebau, verwendet werden. Eine eFH kann modulartig aufgebaut sein und eine Mehrzahl von Heizkomponenten aufweisen.
In einem Beispiel umfasst der Begriff „Baubereich““ keine Industrie oder Aviatik Anwendungen.
Der Begriff „Heizelement“ kann sich im Rahmen dieses Dokuments insbesondere auf ein Element beziehen, welches besonders dafür geeignet ist, bei elektrischer Energie-Zufuhr Wärme an die Umgebung abzugeben. Ein Heizelement kann z.B. einen Heizdraht, ein Heizkabel, eine Heizfolie, oder eine Heizfläche umfassen. Auch kann ein Heizelement z.B. durch eine Kupferbahn oder ein Heizmaterial wie einen Heizlack realisiert werden.
Der Begriff „Grundelement“ kann sich in diesem Dokument insbesondere auf eine Materialstruktur beziehen, welche als Gerüst für eine eFH verwendet werden kann. Insbesondere kann das Grundelement stabilisierend gegen Spannungen wirken. Andererseits soll eine gewisse Elastizität gegeben sein, damit eine elastische eFH ermöglicht ist. In einem Ausführungsbeispiel ist das Grundelement als Gewebe oder Netz strukturiert. In einem weiteren Beispiel ist das Grundelement als Vlies und/oder aus Fasern aufgebaut. Da das Material des Grundelements eine erhöhte Zugfestigkeit aufweisen soll, kann sich beispielsweise Glasfaser als Material anbieten. Das Grundelement kann für den Einsatz als eFH Gerüst hergestellt werden. Alternativ kann ein bereits vorhandenes Spannungsausgleichsgewebe (z.B Putzbewehrung oder Armierungsgewebe) als Grundelement verwendet werden.
Der Begriff „elektrisch leitfähiges Heizmaterial“ kann sich in diesem Dokument insbesondere auf ein elektrisch leitfähiges Material beziehen, welches geeignet ist als Coating (für ein elektrisch isolierendes Grundelement) verwendet zu werden, und welches ferner geeignet ist, als Heizelement zu fungieren. In einem Beispiel kann das Heizmaterial ein Heizlack sein. Ein Heizlack kann ein elektrisch leitfähiger Stoff sein, der in flüssiger Form verarbeitet werden kann und in eine harte oder gelierte Form übergehen kann, z.B. mittels Aushärten, Austrocken, oder Ausreagieren.
Der Begriff „elastisches Isolationsmaterial“ kann sich in diesem Dokument insbesondere auf ein elektrisch isolierendes Material beziehen, welches geeignet ist das (beschichtete) Grundelement einzubetten. Um zusätzlich eine elastische Eigenschaft bereitzustellen, kann sich beispielswiese ein thermoplastisches Elastomer oder Silikon eignen.
Der Begriff „elastisch“ ist im Rahmen dieses Dokuments insbesondere dahingehend auszulegen, dass ein elastisches Material (z.B. eine eFH) nach dem Einwirken einer Kraft (im Wesentlichen) zerstörungsfrei in die Ursprungsform zurückkehren kann. Eine elastische eFH kann beispielsweise einrollbar sein, während dies bei einer nicht elastischen eFH nicht möglich ist.
Der Begriff „Zugfestigkeit“ (bzw. Reißfestigkeit) kann sich in diesem Dokument insbesondere auf einen Festigkeitskennwert des Grundelements beziehen. Insbesondere kann die Zugfestigkeit gemäß ISO 537 ermittelt werden.
Der Begriff „Heizkomponente“ (oder Feld, Modul) kann sich im Rahmen dieses Dokuments insbesondere auf ein oder mehr Heizelemente beziehen, welche sich als Modul zusammenfassen lassen. Ein solches Modul kann beispielsweise gezielt von einer Steuervorrichtung gesteuert/geregelt werden. Insbesondere ist eine solche Heizkomponente von einer weiteren Heizkomponente abgrenzbar. Besonders bevorzugt kann eine Heizkomponente ein Modul sein, welches unabhängig von anderen Heizkomponenten gesteuert/geregelt werden kann. Hierbei kann eine eFH (zumindest teilweise) modulartig aufgebaut sein, also eine Mehrzahl von Heizkomponenten Modulen aufweisen. Eine Heizkomponente kann z.B. ein bestimmter Abschnitt eines Heizelements (z.B. Heizkabel) sein oder auch eine Gitterstruktur aus einer Mehrzahl von stabförmigen Heizelementen. In einem Beispiel kann eine Heizkomponente ein Heizfeld (bzw. eine Heiz-Zone) in einer Heizfläche sein. Eine Heizkomponente kann ein abgetrennter oder abtrennbarer Bereich sein. In einem anderen Beispiel kann eine Heizkomponente zusammen mit weiteren Heizkomponenten in demselben Bereich (z.B. Fussboden eines Zimmers) (auch untrennbar) angeordnet sein, wobei dann aber jede Heizkomponente dennoch unabhängig von den anderen Heizkomponente gesteuert/geregelt werden kann. Eine Heizkomponente kann ein Flächenheizmodul darstellen oder Teil eines Flächenheizmoduls sein.
Ein Flächenheizmodul kann neben der Heizkomponente auch eine Steuervorrichtung oder Steuereinrichtung aufweisen, insbesondere wobei die Steuervorrichtung/Steuereinrichtung in das Flächenheizmodul integriert ist.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Erfindung auf der Idee basieren, dass eine elektrische Flächenheizung für den Baubereich bereitgestellt werden kann, welche elastisch aber zugleich sicher, zuverlässig, und beständig ist, wenn der oben ausgeführte Aufbau aus Grundelement, umschließendem Heizelement, und einbettendem Isolationsmaterial gewählt wird.
Konventionelle Flächenheizungen, insbesondere wenn dünn und elastisch ausgestaltet, können im Baubereich starken Zugspannungen ausgesetzt sein, wodurch die Heizelemente leicht beschädigt werden. Es wurde nun aber erkannt, dass sich diese Problematik auf überraschend effiziente und einfache Weise lösen lassen kann.
Spannungsausgleichsnetze (auch als Armierungsgewebe oder Putzbewehrungen bezeichnet), insbesondere aus Glasfaser, können im Baubereich zur Stabilisierung (z.B. von Putz) verwendet werden. Die bekannte Funktion geht allerdings nicht über eine stabilisierende Wirkung hinaus, allein schon deswegen, weil diese Gewebe von Natur aus elektrisch isolierend sind.
Es ist daher bislang nicht bekannt, ein solches hochbelastbares Gewebe (insbesondere hinsichtlich Zugspannung) als Grundelement für eine elastische elektrische Flächenheizung zu verwenden, indem das Gewebe mit einem elektrisch leitfähigen Coating (als elektrisch kontaktierbares Heizelement) versehen wird, und dann durch das Einbetten in ein elastisches und robustes Isolationsmaterial, als Trägerstruktur, die fertige eFH bereitzustellen. Dieser Aufbau hat sich als überraschend effizient und robust herausgestellt.
Insbesondere wirkt das Grundelement besonders stabilisierend gegenüber (Zug-) Spannungen, während das Isolationsmaterial als nichtleitendes Schutzmaterial einerseits zur elektrischen Isolation und andererseits zur Kraftverteilung einwirkender Fremdkräfte auf das Grundelement wirkt. Vorteilhafterweise ermöglichen die verwendeten Materialien zudem eine elastische und dünne Ausgestaltung der eFH.
Exemplarische Ausführungsbeispiele
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die elektrische Flächenheizung als Heizfolie ausgestaltet. Dies kann den Vorteil haben, dass die elastische eFH effizient transportiert und mit geringem Aufwand und niedriger Aufbauhöhe montiert werden kann.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die elektrische Flächenheizung einrollbar. Insbesondere einrollbar zu Rollen mit einem Durchmesser von 2 m oder weniger, insbesondere 1,2 m oder weniger, weiter insbesondere 65 cm oder weniger, weiter insbesondere 40 cm oder weniger.
Auch diese Maßnahme ermöglicht einen effizienten Transport und eine einfache Montage.
In einem Ausführungsbeispiel wird die eFH für den Transport an den Zielort gerollt. Damit ein möglichst kleines Transportvolumen erreicht wird, kann es erwünscht sein, eine Rohware in Rollen mit möglichst kleinem Durchmesser zusammenzurollen. Dies ist bei Heizsystemen vor allem durch die Dicke und mechanische Festigkeit limitiert. Insbesondere der Übergang von elastischer zu deformierender Dehnung ist ein limitierender Faktor, weil dann beim Ausrollen an der Wand oder auf dem Boden Dellen entstehen, welche nicht mehr nur durch Ausrollen flach gemacht werden können.
Die beschriebene eFH kann es nun aber erlauben durch Kombination mit einem entsprechend geeigneten Isolationsmaterial mit hoher Rückstellkraft enge Rollen für den Transport herzustellen. Zusätzlich kann die nicht plastische Verformung von dem Grundelement genutzt werden, welches z.B. aus einer Mehrzahl von Einzelfasern (ein sogenanntes Roving) bestehen kann. Durch diese Maßnahmen kann es ermöglicht sein, Rollen der eFH mit einem besonders kleinen Durchmesser (Durchmesser gesehen über alles) zu rollen.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Welligkeit der elektrischen Flächenheizung nach einem Ausrollen 20 cm oder weniger, insbesondere 12 cm oder weniger, weiter insbesondere 5 cm oder weniger, weiter insbesondere 2 cm oder weniger. Daher kann eine besonders effiziente und robuste Einbettung in einen Bodenbelag (z.B. Mörtel, Kleber, Putz, etc.) ermöglicht sein.
Der Begriff „Welligkeit“ kann hierbei die größte maximale Amplitude sein von einem aus der Gruppe Buckel, hochstehende Enden/Ecken, Delle, eine Welle auf einer flachen Unterlage. In anderen Worten kann sich die Welligkeit auf unebene Oberflächen beziehen, die periodisch in längeren Abständen als eine Rauheit auftreten, was als Abweichung von einer idealen Oberfläche definiert werden kann, die wiederholt in relativ längeren Intervallen auftritt als die Tiefe.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist das elektrisch leitfähige Heizmaterial zumindest teilweise in Material des Grundelements eingedrungen, insbesondere in Zwischenräume zwischen Fasern (insbesondere Glasfasern) des Grundelements eingeflossen.
In einem Ausführungsbeispiel wird das Grundelement zur Aufbringung von Heizmaterial (z.B. Heizlack) in einem Verarbeitungsschritt in Heizmaterial getränkt, wobei dieser in das Material des Grundelement eindringt. Dadurch wird dieses auch in seinem Innern elektrisch leitend und zu einem Wärmeerzeuger. Durch das Eindringen kann sich mehr Heizmaterial pro Volumen akkumulieren, was zu einem tieferen Widerstand führen kann. Dies kann besonders bei längeren Stromwegen und tiefen Versorgungsspannungen von Vorteil sein, denn dadurch lässt sich eine höhere Heizleistung realisieren (insbesondere bei Betriebsspannungen von beispielsweise unter 60 V).
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist das elektrisch leitfähige Heizmaterial in 1/100 oder mehr, insbesondere in 1/20 oder mehr, weiter insbesondere in 1/5 oder mehr, des Volumens (bzw. der Dicke und/oder der Dichte) des Grundelements (insbesondere einer Faser oder eines Faserbündels des Grundelements) eingedrungen bzw. eingeflossen.
In einem Beispiel kann die kapillare Saugfähigkeit eines heterogenen Grundelement-Materials (z.B. Stapelfaser: Luft und Fasermaterial) ausgenützt werden, so dass dieses eine größere Menge Heizmaterial aufnehmen kann und dadurch die Gleichförmigkeit der Widerstandswerte genauer gesteuert werden kann. Dadurch kann erreicht werden, das Heizmaterial nicht nur an der Oberfläche des Grundelements anhaftet, sondern zumindest teilweise in mehr als ein Zehntel des Durchmessers eines Trägerfadens eindringt, bevorzugt mehr als ein Fünftel, besonders bevorzugt mehr als die Hälfte des Trägerfadens.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist (im Betriebsmodus bzw. Heizmodus der eFH) eine höhere Temperatur im Inneren des Grundelements bereitgestellt als an der Oberfläche des Grundelements. Dies kann, wie oben beschrieben, dem Umstand geschuldet sein, dass Heizmaterial in Zwischenräume des Grundelements eingedrungen ist.
Dadurch wird auch das Innere des Grundelements elektrisch leitend und zu einem Wärmeerzeuger. Da die Wärme erst außerhalb abgeleitet wird, entsteht je nach Ausführungsvariante im Innern eine Hitzestau und dadurch eine höhere Temperatur als Außen.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die elektrische Flächenheizung ferner auf: zumindest zwei elektrische Zuleitungen, welche an das Heizelement elektrisch gekoppelt sind. Dadurch kann das Heizmaterial mittels erprobter und etablierter Technik direkt mit elektrischer Energie (z.B. aus der Steckdose) versorgt werden.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel bettet das Isolationsmaterial die zumindest zwei elektrischen Zuleitungen (zumindest teilweise) ein. Dadurch kann eine besonders stabile und dennoch elastische eFH mit integrierten Funktionalitäten bereitgestellt werden. Dadurch können insbesondere Fehlerströme vom Heizsystem auf die Baustruktur reduziert oder verhindert werden.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist das Grundelement als Gewebe-Struktur, insbesondere Gitter-Struktur, insbesondere als NetzStruktur, ausgestaltet. Dies kann den Vorteil haben, dass mit wenig Material eine große Fläche abgedeckt werden kann, und sich dennoch eine (Zug-) Spannungstabilisierende Wirkung ergibt. Entsprechende Strukturen sind von Armierungsgewebe und Putzbewehrungen bekannt, werden bislang aber für einen anderen Zweck verwendet.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das Grundelement eine Zugfestigkeit von 100 MPa oder mehr, insbesondere 1000 MPa oder mehr, weiter insbesondere 1200 MPa oder mehr, auf.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Zugfestigkeit der für das Netz verwendeten Materialien zumindest ähnlich einer Zugfestigkeit von Graphit (je nach 20 - 70 MPa). Bevorzugt können Zugfestigkeiten über 100 MPa und über 1000 MPa sein. Während bei tieferen Zugfestigkeiten gebräuchliche (einfache) Kunststoffe zur Anwendung kommen können (z.B. PE, PA, PP, PET, etc.), stehen für die höheren Zugfestigkeiten (> 100 MPa) entsprechend speziellere Kunststoffen (PEEK und ähnliche) zur Verfügung. Bei einer Materialklasse von über > 1000 MPa sind z.B. HP-PE, Aramidfasern, oder Glasfasern, möglich. Bei den organischen Materialien im mittleren Zugfestigkeitsbereich können zusätzlich Naturfasern wie Flachs, Jute, Zellulose, Baumwolle, Basaltfasern usw. in Frage kommen.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das Grundelement zumindest eines auf aus der Gruppe, welche besteht aus: einem Vlies, einem anorganischem Material, einem nicht brennbarem Material.
Ein Vlies kann den Vorteil haben, dass das Heizmaterial besonders effizient aufgesogen werden kann und so ein niederohmiges Heizelement entsteht, das für tiefe Versorgungsspannungen besonders geeignet sein kann. Dieses Vlies kann Aussparungen für die Durchdringung von Kleber-/Putz-/Mörtel usw. aufweisen. In einem Beispiel hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn dieses Vlies Glasfasern enthält oder aus Glasfasern besteht (z.B. Glasfaservliese, wie sie zur Reparatur von Karosserieschäden bei Autos verwendet werden).
Anorganische und/oder nicht brennbare Materialien können besonders sicher und robust an/in einem Untergrund verlegt werden.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das Grundelement zumindest eines auf von Fasern, insbesondere Glasfasern (E-Glas), Stapelfasern, Filamenten.
Es kann vorteilhaft sein, wenn aus Fasern ein Faden, ein Seil, ein Bündel, oder ein Zwirn hergestellt wird, aus welchem dann das Grundgewebe des Grundelements hergestellt wird. Dadurch lässt sich einerseits eine gute Flexibilität des Grundelements erreichen und andererseits kann das Heizmaterial sich entweder an der Oberfläche des Fadens (oder der Fasern) „verkrallen" oder durch Kapillarkräfte zumindest in die oberen Bereiche des Fadens (oder der Faser) eindringen und so eine besonders gute Haftung erreichen. Die hohe Temperaturunempfindlichkeit von Glasfasern kann hier vorteilhaft sein in Bezug auf Alterung (z.B. gegenüber einem Kunststoff, bei welchem die thermische Oxidation begünstigt würde).
Eine konkrete (beispielhafte) Realisierungsform besteht aus einem Glasfaser-Netz, das sich in y-Richtung aus Strängen von 6 Garnen mit 300 Tex und in x-Richtung aus einem Roving mit 2400 Tex zusammensetzt und eine Maschenweite um 4 cm aufweist (z.B. das Basisnetz von PFL 130 40x40 der Firma Solidian).
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das Grundelement zumindest eines auf aus der Gruppe, welche besteht aus: Polyethylen, HP (high performance)-Polyethylen, Polyamid, Polypropylen, Polyethylenterephthalat (PET), Polyetheretherketon (PEEK), Aramid, Para-Aramid, insbesondere Kevlar, Kohlenstoff, Glas, Zellulose, Flachs, Jute, Baumwolle, Basalt. Dies kann den Vorteil haben, dass erprobte und Industrie-relevante Materialien direkt implementiert werden können.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das Grundelement Aussparungen auf, an welchen das Heizelement nicht angeordnet ist. Insbesondere wobei diese Aussparungen als Abgrenzung separater Flächenheizmodule, insbesondere Heizkomponenten dienen. Dies kann den Vorteil haben, dass voneinander unabhängige Heizkomponenten bzw. Flächenheizmodule bereitgestellt werden können, welche eindeutig abgrenzbar sind (insbesondere unabhängig voneinander gesteuert/geregelt werden können).
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das Grundelement einen elektrisch nichtleitenden Binder auf, insbesondere wobei der Binderanteil 50% oder weniger, insbesondere 20% oder weniger, weiter insbesondere 1% oder weniger, ist. In diesem Beispiel wird der üblicherweise für den Aufbau einer Putzbewehrung (oder eines Armierungsgewebes) verwendete Binder reduziert oder weggelassen. Das Heizmaterial ersetzt oder ergänzt dabei den Binder, was zu einer Materialeinsparung führen kann.
Damit bei Putzbewehrungen (oder Armierungsgeweben) gewöhnliche 10 cm Überlappung weiterhin möglich sind, kann bei der Herstellung der eFH ein Bereich des Grundelementes ohne Heizmaterial belassen werden. In diesem Bereich kann zum Beispiel normaler isolierender Binder eingesetzt werden oder alternativ Verstärkungselemente aus anderen Materialien verwendet werden (z.B. Baugruppenträgermaterialien für Elektrokomponenten, welche auch gleich die Stromzuführungen zum Heizmaterial beinhalten.)
In einem Beispiel können Bereiche des Grundelements frei von Heizmaterial sein, insbesondere durch ein nichtleitendes Versteifungsmaterial (Binder, Trägermaterial für Elektrokomponenten, usw.) verstärkt sein, insbesondere wobei in diesem Bereich auch elektrische Zuführungen eingebracht sind.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist der Binder (zumindest teilweise) eingebracht, insbesondere an den Aussparungen angebracht. Dadurch kann eine Abgrenzung unabhängiger Heizkomponenten/Flächenheizmodule elektrisch isolierend und stabilisierend vorgesehen werden.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das Heizmaterial zumindest eines aus der Gruppe auf, welche besteht aus: Heizlack (z.B. EHC-OL-SC), Kohlenstoff, insbesondere Graphit, Leitruß, Kupfer, Aluminium, Silber, einem 2K-Material, einem elektrisch leitfähigen Härter, einem elektrisch leitfähigen Bindematerial, einem thermoplastischen Elastomer, einem Ester, insbesondere Polyvinylester, Polyacryl, Polyacrylnitril. Dies kann den Vorteil haben, dass erprobte und Industrie-relevante Materialien direkt implementiert werden können.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das Heizmaterial eine elastische Dehnbarkeit auf, welche grösser ist als eine elastische Dehnbarkeit des Grundelements.
Ein vorteilhafter Aspekt kann eine Einstellbarkeit der Elastizität des Heizmaterials sein. Wenn diese so gewählt wird, dass die elastische Dehnbarkeit grösser ist als diejenige des Grundelements, wird das Heizmaterial bei auf die eFH übertragenen Zugbelastungen nicht bis zur Deformationsgrenze gedehnt und kann so seine elektrischen Eigenschaften weitgehend beibehalten.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das elastische Isolationsmaterial zumindest eines auf aus der Gruppe, welche besteht aus: Silikon, Polyurethan, insbesondere einer Polyurethan-Dispersion, einem 2K-Elastomer, insbesondere auf der Basis von zumindest einem von Epoxid, Polyurethan, Polyharnstoff. Insbesondere ist das elastische Isolationsmaterial mittels UV-Licht und/oder Polyaddition aushärtbar. Dies kann den Vorteil haben, dass erprobte und Industrie-relevante Materialien direkt implementiert werden können.
Die umhüllende Außenisolation (Isolationsmaterial) kann in einem Beispiel alkalibeständig realisiert werden. Beispielsweise UV-vernetzendes Silikon weist in den verschieden Ausführungsvarianten bereits eine Beständigkeit gegen schwache Säuren und Laugen auf.
Mittels des Isolationsmaterials können in einem Ausführungsbeispiel die Grundfunktionalitäten von Armierungsgeweben/Putzbewehrungen im oberflächennahen Bereich weiterhin zur Verfügung gestellt werden: Risse im Putz überbrücken, Vorbeugung von Schäden, Schiebefestigkeit bei der Montage, Oberflächenunregelmäßigkeiten können ausgeglichen werden, Abfangen von Spannungen, die durch Temperatur entstehen (z.B. interessant bei Wärmedämmverbundsystemen (WDVS), und Stabilisation).
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die elektrische Flächenheizung konfiguriert, das Heizelement mit einer Kleinspannung bzw. Schutzkleinspannung, insbesondere einer Spannung von 60 V oder weniger, zu betreiben. Dadurch kann Energie gespart werden, während die Betriebssicherheit erhöht werden kann.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Reißfestigkeit der elektrischen Flächenheizung (bzw. des hochzugfesten Grundelements) in den Haupterstreckungsrichtungen (x, y) 200 N/5 cm oder mehr, insbesondere 1000 N / 5 cm oder mehr, weiter insbesondere 2000 N/5 cm oder mehr. Insbesondere reduziert sich die Reißfestigkeit nach Herstellung der elektrischen Flächenheizung innerhalb von 10 Jahren um 50% oder weniger. Dadurch kann eine besonders stabile und zugfeste eFH bereitgestellt werden.
Insbesondere durch Verwendung von Rovings in der Kombination mit der äußeren hermetischen Umhüllung (isolationsmaterial) kann so eine effiziente Alterungsbeständigkeit erreicht werden: in einem Beispiel werden nach einer zehnjährigen Alterung die obigen Werte um weniger als 50% reduziert sein.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel härtet das Heizelement (bzw. Heizmaterial) über einen mehrjährigen Zeitraum hinweg aus. Insbesondere ist das Materials zwei Jahre nach der Herstellung härter als 24 Stunden nach der Herstellung, insbesondere beträgt diese Härte 5% oder mehr, weiter insbesondere 15% oder mehr, weiter insbesondere 30% oder mehr.
In einem Ausführungsbeispiel wird ein spezieller elastischer Heizlack verwendet. Dies kann für die Zeit zwischen Herstellung und Verlegung auf dem Bau von großer Wichtigkeit sein. Die danach stattfindenden Verhärtungs- und Versprödungsveränderungen des Heizlackes können in einem Beispiel nach dem Einbau in das Bauobjekt nicht mehr problematisch sein. Im Gegenteil kann es nach dem Einbau sogar wünschenswert sein, wenn der Heizlack ausgesprochen fest am Basismaterial anhaftet. Aus diesem Grund wird in diesem Beispiel ein Heizlack verwendet, welcher in der ersten Zeit nach der Herstellung besondere elastische Eigenschaften aufweist, dafür aber im weiteren zeitlichen Verlauf härter und spröder wird.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die elektrische Flächenheizung ferner auf: ein weiteres Isolationsmaterial, welches auf das Isolationsmaterial aufgebracht ist.
In einem Ausführungsbeispiel wird auf die äußere elektrische Isolation eine zweite (unabhängige) Isolation/Schutzschicht und/oder ein Erdungsschirm aufgebracht. Dies erlaubt einen zusätzlichen Personenschutz, insbesondere wenn das System mit Spannungen über 60 V betrieben wird.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die elektrische Flächenheizung ferner auf:

i) einen Heizbereich, in welchem zumindest das Grundelement, insbesondere mit Heizelement, angeordnet ist; und
ii) einen Freibereich, in welchem das Grundelement, insbesondere mit Heizelement nicht angeordnet ist.

Der Begriff „Heizbereich“ kann sich im Rahmen dieses Dokuments insbesondere auf einen Bereich innerhalb einer elektrischen Flächenheizung beziehen, welcher eine elektrische Heizkomponente aufweist und daher nicht dazu geeignet ist bearbeitet (insbesondere durchbohrt) zu werden. In einem Beispiel eines Heizbereichs ist in einer Trägerstruktur der elektrischen Flächenheizung ein Heizkabel eingebettet. In dem Heizbereich kann die Wahrscheinlichkeit deutlich erhöht sein, bei einem Bohren durch nicht-transparentes Abdeckmaterial und den darunterliegenden Heizbereich (z.B. durch die Trägerstruktur der elektrischen Flächenheizung), die Heizkomponente (z.B. das Heizkabel, die Heizfolie) und/oder deren Isolierung zu beschädigen (oder zu durchbohren). Diese Wahrscheinlichkeit kann in dem Heizbereich derart erhöht sein, dass ein Fachmann von dem Durchbohren abrät, weil die Gefahr einer Beschädigung zu gross ist. Der Begriff „Heizbereich“ bezeichnet in einem Beispiel nicht nur die Heizkomponente selbst, sondern auch den umliegenden Bereich um die Heizkomponente herum, in welchem ein Bearbeiten bzw. ein Durchbohren generell nicht durchgeführt werden würde, weil eben die Sicherheit gefährdet ist. In einem Beispiel wird der Heizbereich einer elektrischen Flächenheizung definiert bzw. dokumentiert.
Der Begriff „Freibereich“ kann sich im Rahmen dieses Dokuments insbesondere auf einen Bereich innerhalb einer elektrischen Flächenheizung beziehen, welcher keine elektrische Heizkomponente bzw. kein Heizelement aufweist und daher dazu geeignet ist bearbeitet (insbesondere durchbohrt) zu werden. In einem Beispiel eines Freibereichs ist in einem Bereich der Trägerstruktur der elektrischen Flächenheizung kein Heizkabel eingebettet. In einem anderen Beispiel weist eine Heizfolie Freibereiche ohne Heizfunktion auf. In einem weiteren Beispiel werden Heizfolien-Abschnitte als Heizbereiche verwendet, zwischen welchen dann Freibereiche gelassen werden. Der Freibereich kann entsprechende Ausmasse aufweisen, so dass ein Bohren durch nicht-transparentes Abdeckmaterial und den darunterliegenden Freibereich gefahrlos ermöglicht ist. Die Größe des Freibereichs kann hierbei derart gewählt sein, dass die Wahrscheinlichkeit den Freibereich bei einem Bohren zu verfehlen, vernachlässigbar gering wird.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die elektrische Flächenheizung zumindest abschnittsweise pro Quadratmeter 10 oder mehr, insbesondere 20, weiter insbesondere 40 oder mehr Freibereiche, insbesondere Aussparungen, auf.
Damit auf die eFH wenig mechanische Kräfte wirken, kann die eFH derart ausgestaltet werden, dass sie eine Mehrzahl von Aussparungen aufweist, welche in x- und y-Richtung grösser als 1 cm sind, bevorzugt grösser als 2 cm, besonders bevorzugt größer 3 cm sind. Dadurch kann durch diese Öffnungen Montagefluid durchtreten und so nach deinem Aushärten des Montagefluids eine stabile Verbindung zwischen Unterboden und Deckbelag bilden (in bestimmten Fällen kann das Montagefluid nach dem Aushärten auch gleich den Deckbelag bilden (gegossener Fußboden).
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die elektrische Flächenheizung zumindest teilweise eine Dicke (z) von 20 mm oder weniger, insbesondere 10 mm oder weniger, weiter insbesondere 8 mm oder weniger, weiter insbesondere 5 mm oder weniger, auf. Dadurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine besonders kleine Aufbauhöhe. Durch besonders dünne aber hochfeste Grundmaterialien oder durch flache (nicht runde, d.h. ovale oder flachliegend rechteckige) Stränge des Grundelements kann somit eine sehr kleine Aufbauhöhe erreicht werden.
Durch die hohe mechanische Stabilität der beschriebenen eFH kann die geringe Aufbauhöhe erreicht werden, z.B. < 20 mm (Armierungsgewebe in Kleber für Fließen eingelegt), insbesondere < 10 mm (z.B. Putzbewehrung mit Fertigputz darüber für eine Wand). Die Aufbauhöhe wird in einem Beispiel gemessen ohne Berücksichtigung der Höhen/Dicken von Anschlusskabeln und/oder Netzteilen. Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die elektrische Flächenheizung ferner auf: zumindest eine Steuervorrichtung. Insbesondere wobei die Steuervorrichtung konfiguriert ist eine Energie-Zufuhr zu dem Heizelement zu steuern und/oder zu regeln, und wobei die Steuervorrichtung ferner konfiguriert ist die Energie-Menge der Energie-Zufuhr derart zu steuern, dass ein zeitlich begrenzter Energiestoss an das Heizelement bereitgestellt wird.
Der Begriff „Steuervorrichtung“ kann sich in diesem Dokument insbesondere auf eine Vorrichtung, z.B. einen Computer, eine SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung), ein Computersystem, einen Prozessor, beziehen, welcher/welches geeignet ist, die Energie-Zufuhr zu einer elektrischen Flächenheizung bzw. zu einzelnen Heizkomponenten zu steuern (und zu regeln).
Im Falle einer elektrischen Flächenheizung kann sich der Begriff „Energie-Zufuhr“ insbesondere auf eine elektrische Energieversorgung beziehen. In einem einfachen Ausführungsbeispiel wird die Energie-Zufuhr durch ein Stromkabel realisiert, welches elektrischen Strom an die elektrische Flächenheizung, bzw. ein Heizelement der eFH bereitstellt. Die Steuervorrichtung kann hierbei derart implementiert werden, dass die Menge an elektrischer Energie, welche der eFH bereitgestellt wird, z.B. mittels eines Steuercomputers, gesteuert bzw. geregelt wird. In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden eine Mehrzahl von Energie-Zufuhr Leitungen von einem Computersystem gesteuert und mittels eines Sensornetzwerks während des Betriebs nachgeregelt.
In einem Ausführungsbeispiel kann die Steuervorrichtung derart eingerichtet sein, dass die Energie-Menge eines Energiestosses variabel einstellbar ist. Insbesondere kann die Steuervorrichtung diese Energie-Menge selbst bestimmen oder auch vorgegeben bekommen (z.B. von einem Benutzer oder einem weiteren Steuersystem).
Der Begriff „Steuervorrichtung“ kann ein einzelnes Gerät bezeichnen oder auch eine Mehrzahl von Geräten, von denen jedes einzelne als „Steuereinheit“ bezeichnet werden kann. In einem exemplarischen Beispiel kann eine eFH eine Steuervorrichtung aufweisen, welche aus einer Mehrzahl von Steuereinheiten besteht, von denen jede einer Heizkomponente zugeordnet ist (insbesondere in die jeweilige Heizkomponente integriert ist). Die Steuervorrichtung kann in einem Beispiel mittels einer Temperatursensorik (z.B. Temperaturfühler) die lokale Temperatur einer Heizkomponente messen und allenfalls den aktuellen Energieverbrauch bestimmen. Ferner kann die Steuervorrichtung eingerichtet sein, eine bestimmte Temperaturcharakteristik(en) (Wärmeprofil) an eine bestimmte Heizkomponente bereitzustellen.
Der Begriff „Energiestoss“ kann sich in diesem Dokument insbesondere auf eine Energie-Menge (im Kontext einer Energie-Zufuhr zu einer eFH) beziehen, welche deutlich über der gewöhnlichen Energie-Menge liegt, welche einer eFH im Betrieb zugeführt wird. In einem Ausführungsbeispiel kann die Energie-Menge eines Energiestosses zumindest 40% oder mehr, insbesondere das Doppelte, (oder mehr) der gewöhnlichen Energie-Menge betragen, welche einer eFH im eingependelten Betrieb zugeführt wird. In einem spezifischen Beispiel kann die Energie-Menge des Energiestosses im Wesentlichen der maximalen (Heiz-) Leistung entsprechen). In einem weiteren spezifischen Beispiel beträgt der Energiebedarf 50 W/m² bei eingependeltem Betrieb im Hochwinter, wobei die Maximalleistung 80 bis 150 W/m² sein kann.
Die deutlich höhere Energie-Menge des Energiestosses kann in einer eFH zu einem entsprechenden Wärmestoss (bzw. einem Wärmestoss, welcher zu der Energie-Menge des Energiestosses korrespondiert) führen, bzw. einer initialen thermischen Überhitzung. Ein solcher Wärmestoss kann in einem Beispiel zu einer plötzlichen, extrem schnellen, Aufheizung der eFH und damit auch der umgebenden Räumlichkeit führen. Somit kann eine sofortige Aufheizung auf eine komfortable Temperatur (nicht unbedingt Erreichen einer absoluten Temperatur) erreicht werden.
In einem anderen Ausführungsbeispiel ist ein solcher Energiestoss an einem Heizkabel durchführbar, aber nicht an einem selbstbegrenzenden Heizkabel (welches eine Temperaturbegrenzung durch Kaltleiter oder PTC-Effekt erreicht, wobei eine Temperaturerhöhung zu Widerstandserhöhung somit Energiereduktion führt), denn in letzterem würde der Temperatur-abhängige Widerstand des selbstbegrenzenden Materials (siehe unten) einer schnellen Erwärmung entgegenwirken.
In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel liegt die Dauer des Energiestosses in dem Bereich 20 Sekunden bis 20 Minuten (insbesondere 10 Minuten, weiter insbesondere 5 Minuten, weiter insbesondere 2 Minuten).
Durch die großflächig ausgelegte Wärmeerzeugung kann insbesondere eine Boostfunktion (Energiestoss) ohne große Temperaturunterschiede realisiert werden. Eine Boostfunktion erlaubt es, innert kurzer Zeit eine große Energiemenge einem Raum zuzuführen. Eine Boostfunktion erlaubt es, innert kurzer Zeit eine große Energiemenge einem Raum zuzuführen. Dabei können folgende Mechanismen miteinander gekoppelt werden:

i) Schnellaufheizung des ganzen Raumes.
ii) Ortsabhängige Schnellaufheizung (z.B. unter einem Fenster, wenn dieses geöffnet wurde oder für einige Zeit nach dessen Schließung).
iii) Boostfunktion lokal abhängig von vorher aufgezeichneten Daten, welche z.B. beinhalten können, auf welchen Heizkomponenten (Feldern) wieviel Heizenergie in den Raum abgestrahlt werden kann. Diese Daten können z.B. durch Konfigurieren, Einlernen oder gezieltes Kalibrieren entstanden sein.
iv) Kurzzeitige Überhitzung eines lokalen Feldes im Wissen um die Wärmespeicher und -leitfähigkeit des Bodenaufbaus. Dabei kann die Temperaturbegrenzungsfunktion eines einzelnen Feldes kurzzeitig übersteuert werden, im Wissen, dass die über der eFH liegenden baulichen Komponenten für eine gezielte Verzögerung der Wärmeabgabe (Speicherfunktion) und Temperaturmaximalbegrenzung sorgen (beispielsweise ein dicker Steinboden kann zuerst einmal sehr viel Wärmeenergie aufnehmen, bis diese dann an den Raum abgegeben wird).

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist der Energiestoss zumindest ein Merkmal auf aus der Gruppe, welche besteht aus: örtlich variabel, abhängig von historischen Daten, abhängig von den Umgebungsbedingungen. Entsprechend kann der Energiestoss vorteilhaft auf dynamische Weise eingesetzt werden. Insbesondere können Heizkomponenten unabhängig voneinander mit verschiedenen Energiestößen beaufschlagt werden.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die elektrische Flächenheizung ferner auf:

i) eine erste Heizkomponente, und
ii) eine zweite Heizkomponente, wobei zumindest eine Steuervorrichtung an die erste Heizkomponente und an die zweite Heizkomponente gekoppelt ist. Insbesondere ist die Steuervorrichtung konfiguriert
1. a) die erste Heizkomponente gemäß einer ersten Temperaturcharakteristik zu steuern und/oder zu regeln, und, unabhängig davon,
2. b) die zweite Heizkomponente gemäß einer zweiten Temperaturcharakteristik zu steuern und/oder zu regeln, weiter insbesondere wobei die erste Temperaturcharakteristik von der zweiten Temperaturcharakteristik verschieden ist.

Es kann eine elektrische Flächenheizung bereitgestellt werden, welche ein selektives und schnelles Aufheizen erlaubt, aber zugleich sicher und zuverlässig ist, wenn eine Steuervorrichtung der eFH verschiedene Heizkomponenten der eFH unabhängig voneinander mit spezifischen Temperaturcharakteristiken beaufschlagt.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des elektrischen Flächenheiz-Systems ist die elektrische Flächenheizung (zumindest teilweise) in ein Untergrund-Material eingebettet ist. Insbesondere weist das Untergrund-Material zumindest eines auf der Gruppe, welche besteht aus Bodenbelag, Wandbelag, Tapete, Beton, Zement, Estrich, Fließen, Holz, Laminat, Kunststoff, Klebstoff. Obwohl als Grundelement eine sogenannte Putzbewehrung verwendet werden kann, ergibt sich für die beschriebene eFH ein breites Anwendungsfeld, welches verschiedenste Materialien eines Untergrundes (Boden, Wand, Decke) umfassen kann.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das Untergrund-Material ferner auf: eine Flächenheizung-Deckschicht, welche auf der elektrischen Flächenheizung angeordnet ist, wobei ein Temperaturunterschied, im Betriebsmodus, zwischen dem Heizelement und der Flächenheizung-Deckschicht 10°C oder weniger, insbesondere 7°C oder weniger, weiter insbesondere 5°C oder weniger, ist. Es kann sich der Vorteil ergeben, dass eine effiziente und robuste Heizleistung bei geringer Aufbauhöhe erreicht ist. Dies kann insbesondere erreicht werden durch eine dünne und breitflächig erwärmende eFH mit effizienter Wärmeleitung.
In einem Ausführungsbeispiel kann eine Flächenheizung derart realisiert werden, dass sie möglichst nahe an der Oberfläche des zu beheizenden Gebäudevolumens installiert werden kann. Insbesondere durch die Verwendung als Armierungsgewebe kann die Heizung sehr nahe an der Oberfläche ohne negative Auswirkungen von mechanischen Belastungen eingesetzt werden. Übliche empfindliche Elektroheizungen müssen tiefer im Aufbau eine Wand oder eines Bodens eingebaut werden (weil sie entweder dicker sind oder wegen Empfindlichkeit (nötige Drucklastverteilung von punktuellen Oberflächenlasten) gegenüber mechanischen Belastungen tiefer im Boden/Wand installiert werden müssen).
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist das elektrisch leitfähige Heizmaterial beim Umschließen flüssig oder fest.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das Umschließen zumindest eines auf aus der Gruppe, welche besteht aus: Tränken, Aufdrucken, Laminieren, Plasmacoating, Ätzen, Bedampfen, Sprühen, Streichen, Kleben, Drucken. Eine Vielzahl erprobter und standardisierter Verfahren können somit in vorteilhafter Weise direkt zum Einsatz kommen.
In einem Ausführungsbeispiel weist das Umschließen auf ein Tauchen oder Coating des Grundelements in einer Heizelement-bildenden Flüssigkeit (einfache Variante: Lack mit Kupfer oder Kohlenstoffpartikeln). Andere Varianten dieser Ausgestaltung bringen ein festes oder flüssiges Heizmaterial durch Sprühen, Streichen, Bedampfen, Kleben oder ähnliche Verfahren auf. Eine entsprechende Aufbringung kann nachfolgend strukturiert werden.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das Bereitstellen ferner auf: Modifizieren der Oberflächeneigenschaften des Grundelements, insbesondere mittels Coating.
Durch die Steuerung der Oberflächeneigenschaften des Grundelement-Materials (Materialwahl/Coating/Behandlung) kann auch bei nur oberflächlicher Heizmaterial-Zugabe (z.B. durch Drucken), z.B. aufgrund der Kapillarwirkung von Faserbündeln, ein Eindringen des Heizmaterials in des Grundmaterial erreicht werden. Dies reduziert in vorteilhafter Weise die oberflächliche Beschädigungsempfindlichkeit der eFH.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das Umschließen ferner auf: Freilassen von Bereichen des Grundelements zum Bereitstellen von Aussparungen, insbesondere mittels zumindest einem aus der Gruppe, welche besteht aus: Siebdruck, Reservedruck, insbesondere Wachsreservedruck, temporäres Abdecken.
In einem Ausführungsbeispiel wird das Grundelement vor der Beschichtung mit dem Heizmaterial stellenweise abgedeckt. Dies kann durch Schablonen, temporäre Abdeckungen (z.B. Wachs oder Harz, das später wieder entfernt werden kann), Mechanismen der Druckindustrie, usw. realisiert werden. Dies kann den Vorteil haben, dass dadurch die Flächenheizung aufgeteilt werden kann, so dass mehrere Heizkomponenten (Felder) oder Flächenheizmodule realisiert werden können.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das Einbetten ferner auf: Tränken des von dem Heizelement umschlossenen Grundelements in das elastisches Isolationsmaterial. Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das Einbetten ferner auf: Aushärten des elastischen Isolationsmaterials, insbesondere mittels UV-Strahlung und/oder Polyaddition.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird das Verfahren (zumindest teilweise) in einem reel-to-reel Prozess durchgeführt.
In einem Beispiel wird die äußere elektrische Isolation der eFH in einer Rolle-zu-Rolle Produktion aufgebracht. Dadurch kann zum Beispiel das Isolationsmaterial aus einem Silikonmaterial bestehen, durch welches das Grundelement nach dem Aufbringen und Trocknen des Heizmaterials gezogen wird (tränken). Eine nachfolgende Aushärtung mittels UV-Härtung kann eine schnelle Aushärtung erlauben, so dass das Isolationsmaterial dann wieder auf Rollen aufgerollt werden kann.
Figurenliste
Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die folgenden Figuren detailliert beschrieben.

1 zeigt einen Querschnitt durch eine elektrische Flächenheizung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 zeigt einen Querschnitt durch eine elektrische Flächenheizung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
3 zeigt eine Draufsicht auf eine elektrische Flächenheizung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
4 zeigt eine Draufsicht auf ein Grundelement zum Herstellen einer elektrischen Flächenheizung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
5 zeigt eine Draufsicht auf ein Grundelement, welches mit einem elektrisch leitfähigen Heizmaterial beschichtet ist, zum Herstellen einer elektrischem Flächenheizung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Figuren
Bevor die Figuren detailliert beschrieben werden, findet sich im Folgenden zunächst eine Diskussion einiger exemplarischer Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die technische Problemlösung aus einer Putzbewehrung, bzw. einem Armierungsgeflecht, welche(s) mit einem Heizlack beschichtet oder in einem Heizlack getaucht/getränkt wird und danach elektrisch isoliert wird, so dass das resultierende System zu Heizzwecken verwendet werden kann. Eine derartige heizbare Putzbewehrung bzw. ein derartig beheizbares Armierungsgewebe kann sowohl für Wände und Decken als auch für den Einbau in Böden verwendet werden.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet die technische Lösung ein Netz (Grundelement) aus Materialien mit hoher Zugfestigkeit, wobei dieses Netz eine mehrfache Verwendung hat: i) Auffangen von Spannungen aus dem Bau, analog dem Armierungsgewebe (bzw. Putzbewehrung) für Gipser und Maler. Insbesondere bei Holzböden oder Kunststoffböden können starke Spannungen auf das Bodenheizsystem übertragen werden. Eine Beschädigung kann dann verhindert werden. ii) Isolierender Träger (Grundelement) für die Heizelemente. iii) Flexibler und richtungssteifer Träger (Grundelement) für die Aufrollung einer eFH-Bahn im Rahmen von Herstellung, Transport und Montage. iv) Bei der speziellen Verwendung von Glasfasern mit einem tiefen oder keinem Binderanteil als Grundmaterial entsteht ein weiterer Zusatznutzen: das Grundmaterial ist vollständig anorganisch (keine biologischen Abbauprozesse) und ist durch die Nichtbrennbarkeit ein relevanter Beitrag zum Brandschutz. v) Zusätzlich werden Zuleitungen als Anschlussleitungen integriert und zum Schluss wird das ganze Produkt in einer Hülle aus Isolationsmaterial (hermetisch) eingeschlossen.
1 zeigt einen Querschnitt durch eine elektrische Flächenheizung (eFH) 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Prinzipiell ist die elektrische Flächenheizung 100 aus drei Bestandteilen aufgebaut:

i) ein elektrisch isolierendes Grundelement 110. Dieses ist besonders stabil und zugfest und weist eine Zugfestigkeit von zumindest 20 MPa (bevorzugt zumindest 1000 MPa) auf. Das Grundelement 110 bildet das elektrisch isolierende und stabilisierende Gerüst der eFH 100 und kann beispielsweise als Glasfaser-Gewebe realisiert werden.
ii) ein elektrisch leitfähiges Heizmaterial als Heizelement 120, welches das Grundelement 110 umschließt bzw. beschichtet. In dem gezeigten Beispiel ist das Grundelement 110 von dem Heizmaterial, beispielsweise ein Heizlack oder Graphit, gänzlich umschlossen. Dieses Heizmaterial bildet das Heizelement 120 der eFH und ist damit der funktionelle Teil. Das Heizelement 120 wird mittels Zuleitungen 121, 122 an elektrischen Strom angeschlossen und kann dadurch eine Heizleistung erbringen.
iii) ein elastisches Isolationsmaterial 130, in welchem das von dem Heizelement 120 umschlossene Grundelement 110 eingebettet ist. Das Isolationsmaterial 130 bildet eine schützende Trägerstruktur, so dass eine elastische eFH 100 bereitgestellt werden kann, insbesondere als einrollbare Heizfolie.

2 zeigt einen Querschnitt durch eine elektrische Flächenheizung 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Aufbau ist ähnlich wie bei 1 mit dem Unterschied, dass als Grundelement 110 Glasfaserbündel 111 verwendet werden. Zwischen den Glasfasern entstehen somit Zwischenräume, in welche elektrisch leitfähiges Heizmaterial 120 während eines Herstellungsprozesses (z.B. Tränken) einfließen kann. Mittels dieser Ausgestaltung kann eine besonders kompakte eFH 100 bereitgestellt werden. In speziellen Ausführungsformen kann im Inneren des Grundelements 110 eine höhere Temperatur erreicht werden als an der Oberfläche des Grundelements 110.
3 zeigt eine Draufsicht auf eine elektrische Flächenheizung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die eFH 100 weist das oben beschriebene Grundelement 110 auf, welches von dem Heizelement 120 umgeben ist und in Isolationsmaterial 130 als Trägerstruktur eingebettet ist.
Die elektrische Flächenheizung 100 weist ferner auf: einen Heizbereich 102, in welchem das Heizelement 120 angeordnet sind, und einen Freibereich 104, in welchem das Heizelement 120 nicht angeordnet ist. Letzterer dient als Freihaltezone, um beispielsweise Bohrungen durchzuführen, wenn die elektrische Flächenheizung 100 von einem Boden oder einer Tapete überdeckt wird und nicht mehr sichtbar ist.
Die elektrische Flächenheizung 100 weist ein erstes Flächenheizmodul 108 (erste Zone) auf, in welchem die erste Heizkomponente (erstes Feld) angeordnet ist, und ein zweites Flächenheizmodul 109 (zweite Zone), in welchem die zweite Heizkomponente (zweites Feld) angeordnet ist. Beide Flächenheizmodule 108, 109 sind über ein Verbindungselement 160 miteinander verbunden. Ferner kann die eFH 100 eine nicht gezeigte Steuervorrichtung aufweisen (z.B. integriert in das Verbindungselement 160). In einem Ausführungsbeispiel kann die Steuervorrichtung die Flächenheizmodule 108, 109 (bzw. deren Heizkomponenten) unabhängig voneinander steuern bzw. regeln.
Das Heizelement 120 ist mittels Zuleitungen 121, 122 an eine elektrische Stromquelle angeschlossen. Zumindest abschnittsweise sind die Zuleitungen 121, 122 in das elastische Isolationsmaterial 130 eingebettet.
4 zeigt eine Draufsicht auf ein Grundelement 110 zum Herstellen einer elektrischen Flächenheizung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Grundelement 110 ist als ein netzförmiges Gewebe von Glasfaser(bündeln) 111 ausgestaltet (welche in der Figur eine weiße Farbe haben).
5 zeigt eine Draufsicht auf ein Grundelement 110 (z.B. dem von 4), welches mit einem elektrisch leitfähigen Heizmaterial 120 beschichtet ist zum Herstellen einer elektrischem Flächenheizung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Grundelement aus 4 ist von einem Heizlack 120 umschlossen (welcher in der Figur eine schwarze Farbe hat) bzw. beschichtet. Hierbei kann der Heizlack 120 auch in Zwischenräume zwischen den Glasfaserbündeln einfließen.
Bezugszeichenliste

100: Elektrische Flächenheizung
102: Heizbereich
104: Freibereich
108: Erste Heizkomponente, erstes Flächenheizmodul
109: Zweite Heizkomponente, zweites Flächenheizmodul
110: Grundelement
111: Faser
120: Elektrisch leitfähiges Heizmaterial, Heizelement
121: Erste elektrische Zuleitung
122: Zweite elektrische Zuleitung
130: Elastisches Isolationsmaterial
160: Verbindungselement, Steuervorrichtung

Claims

Eine elektrische Flächenheizung (100) zum Verlegen im Baubereich, wobei die elektrische Flächenheizung (100) aufweist: ein elektrisch isolierendes Grundelement (110), welches eine Zugfestigkeit von 20 MPa oder mehr aufweist; ein elektrisch leitfähiges Heizmaterial als Heizelement (120), welches das Grundelement (110) zumindest teilweise umschließt; und ein elastisches Isolationsmaterial (130), in welchem das zumindest teilweise von dem Heizelement (120) umschlossene Grundelement (110) eingebettet ist; wobei die elektrische Flächenheizung (100) im Wesentlichen elastisch ist.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß Anspruch 1, wobei die elektrische Flächenheizung (100) als Heizfolie ausgestaltet ist.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß Anspruch 2, wobei die elektrische Flächenheizung (100) einrollbar ist, insbesondere einrollbar zu Rollen mit einem Durchmesser von 2 m oder weniger, insbesondere 1,2 m oder weniger, weiter insbesondere 65 cm oder weniger, weiter insbesondere 40 cm oder weniger.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß Anspruch 3, wobei die Welligkeit der elektrischen Flächenheizung (100) nach einem Ausrollen 20 cm oder weniger, insbesondere 12 cm oder weniger, weiter insbesondere 5 cm oder weniger, weiter insbesondere 2 cm oder weniger, beträgt.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elektrisch leitfähige Heizmaterial (120) zumindest teilweise in Material des Grundelements (110) eingedrungen ist, insbesondere in Zwischenräume von Fasern des Grundelements (110) eingeflossen ist.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß Anspruch 5, wobei das elektrisch leitfähige Heizmaterial (120) in 1/100 oder mehr, insbesondere in 1/20 oder mehr, weiter insbesondere in 1/5 oder mehr, des Volumens des Grundelements (110) eingedrungen ist.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei, im Betriebsmodus, eine höhere Temperatur im Inneren des Grundelements (110) bereitgestellt werden kann als an der Oberfläche des Grundelements (110).
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrische Flächenheizung (100) ferner aufweist: zumindest zwei elektrische Zuleitungen (121, 122), welche an das Heizelement (120) elektrisch gekoppelt sind.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß Anspruch 8, wobei das Isolationsmaterial (130) die zumindest zwei elektrischen Zuleitungen (121, 122) zumindest teilweise einbettet.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Grundelement (110) als Gitter-Struktur, insbesondere als NetzStruktur, ausgestaltet ist.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Grundelement (110) eine Zugfestigkeit von 100 MPa oder mehr, insbesondere 1000 MPa oder mehr, weiter insbesondere 1200 MPa oder mehr, aufweist.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Grundelement (110) zumindest eines aufweist aus der Gruppe, welche besteht aus: einem Vlies, einem anorganischem Material, einem nicht brennbarem Material.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Grundelement (110) zumindest eines aufweist von Fasern, insbesondere Glasfasern, Stapelfasern, Filamenten.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Grundelement (110) zumindest eines aufweist aus der Gruppe, welche besteht aus: Polyethylen, HP-Polyethylen, Polyamid, Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Polyetheretherketon, Aramid, Para-Aramid, insbesondere Kevlar, Kohlenstoff, Glas, Zellulose, Flachs, Jute, Baumwolle, Basalt.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Grundelement (110) Aussparungen aufweist, an welchen das Heizelement (120) nicht angeordnet ist, insbesondere wobei diese Aussparungen als Abgrenzung separater Flächenheizmodule, insbesondere Heizkomponenten (108, 109), dienen.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Grundelement (110) einen elektrisch nichtleitenden Binder aufweist, insbesondere wobei der Binderanteil 50% oder weniger, insbesondere 20% oder weniger, weiter insbesondere 1% oder weniger, ist.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß Anspruch 15 und 16, wobei der Binder zumindest teilweise eingebracht ist, insbesondere an den Aussparungen angebracht ist.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Heizmaterial (120) zumindest eines aus der Gruppe aufweist, welche besteht aus: Heizlack, Kohlenstoff, insbesondere Graphit, Leitruß, Kupfer, Aluminium, Silber, einem 2K-Material, einem elektrisch leitfähigen Härter, einem elektrisch leitfähigen Bindematerial, einem thermoplastischen Elastomer, einem Ester, insbesondere Polyvinylester, Polyacryl, Polyacrylnitril.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Heizmaterial (120) eine elastische Dehnbarkeit aufweist, welche grösser ist als eine elastische Dehnbarkeit des Grundelements (110).
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elastische Isolationsmaterial (130) zumindest eines aufweist aus der Gruppe, welche besteht aus: Silikon, Polyurethan, insbesondere einer Polyurethan-Dispersion, einem 2K-Elastomer, insbesondere auf der Basis von zumindest einem von Epoxid, Polyurethan, Polyharnstoff, insbesondere wobei das elastische Isolationsmaterial mittels UV-Licht und/oder Polyaddition aushärtbar ist.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrische Flächenheizung (100) konfiguriert ist, das Heizelement (120) mit einer Spannung von 60 V oder weniger zu betreiben.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reißfestigkeit der elektrischen Flächenheizung (100) in den Haupterstreckungsrichtungen (x, y) 200 N/5 cm oder mehr, insbesondere 1000 N / 5 cm oder mehr, weiter insbesondere 2000 N/5 cm oder mehr, ist, weiter insbesondere wobei sich die Reißfestigkeit nach Herstellung der elektrischen Flächenheizung (100) innerhalb von 10 Jahren um 50% oder weniger reduziert.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Heizelement (120) über einen mehrjährigen Zeitraum hinweg aushärtet, insbesondere zwei Jahre nach der Herstellung härter ist als 24 Stunden nach der Herstellung, insbesondere wobei diese Härte 5% oder mehr, insbesondere 15% oder mehr, weiter insbesondere 30% oder mehr, beträgt.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrische Flächenheizung (100) ferner aufweist: ein weiteres Isolationsmaterial, welches auf das Isolationsmaterial (130) aufgebracht ist.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrische Flächenheizung (100) ferner aufweist: einen Heizbereich (102), in welchem zumindest das Grundelement (110), insbesondere mit Heizelement (120), angeordnet ist; und einen Freibereich (104), in welchem das Grundelement (110), insbesondere mit Heizelement (120) nicht angeordnet ist, insbesondere wobei eine Erstreckung des Freibereichs (104) in einer Haupterstreckungsrichtung der elektrischen Flächenheizung (100) 1 cm oder mehr, insbesondere 2 cm oder mehr, weiter insbesondere 3 cm oder mehr, beträgt.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrische Flächenheizung (100) zumindest abschnittsweise pro Quadratmeter 10 oder mehr, insbesondere 20, weiter insbesondere 40 oder mehr Freibereiche (104), insbesondere Aussparungen, aufweist.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrische Flächenheizung (100) zumindest teilweise eine Dicke (z) von 20 mm oder weniger, insbesondere 10 mm oder weniger, weiter insbesondere 8 mm oder weniger, weiter insbesondere 5 mm oder weniger, aufweist.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend: eine Steuervorrichtung (100), wobei die Steuervorrichtung (150) konfiguriert ist eine Energie-Zufuhr zu dem Heizelement (120) zu steuern und/oder zu regeln, und wobei die Steuervorrichtung (150) ferner konfiguriert ist die Energie-Menge der Energie-Zufuhr derart zu steuern, dass ein zeitlich begrenzter Energiestoss an das Heizelement (120) bereitgestellt wird.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß Anspruch 28, wobei der Energiestoss zumindest ein Merkmal aufweist aus der Gruppe, welche besteht aus: örtlich variabel, abhängig von historischen Daten, abhängig von den Umgebungsbedingungen.
Die elektrische Flächenheizung (100) gemäß Anspruch 28 oder 29, wobei die elektrische Flächenheizung (100) ferner aufweist: eine erste Heizkomponente (108); und eine zweite Heizkomponente (109); wobei die Steuervorrichtung (150) an die erste Heizkomponente (110) und an die zweite Heizkomponente (120) gekoppelt ist, und wobei die Steuervorrichtung (150) konfiguriert ist die erste Heizkomponente (110) gemäß einer ersten Temperaturcharakteristik zu steuern und/oder zu regeln, und, unabhängig davon, die zweite Heizkomponente (120) gemäß einer zweiten Temperaturcharakteristik zu steuern und/oder zu regeln, wobei die erste Temperaturcharakteristik von der zweiten Temperaturcharakteristik verschieden ist.
Ein Flächenheiz-System, welches aufweist: eine elektrische Flächenheizung (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche; einen Untergrund, wobei die elektrische Flächenheizung (100) mit dem Untergrund fest verbunden ist.
Das elektrische Flächenheiz-System gemäß Anspruch 31, wobei die elektrische Flächenheizung (100) zumindest teilweise in ein Untergrund-Material eingebettet ist, insbesondere wobei das Untergrund-Material zumindest eines aus der Gruppe aufweist, welche besteht aus Bodenbelag, Wandbelag, Tapete, Beton, Zement, Estrich, Fließen, Holz, Laminat, Klebstoff.
Das elektrische Flächenheiz-System gemäß Anspruch 32, wobei das Untergrund-Material ferner aufweisend: eine Flächenheizung-Deckschicht, welche auf der elektrischen Flächenheizung (100) angeordnet ist, wobei ein Temperaturunterschied, im Betriebsmodus, zwischen dem Heizelement (120) und der Flächenheizung-Deckschicht 10°C oder weniger, insbesondere 7°C oder weniger, weiter insbesondere 5°C oder weniger, ist.
Ein Verfahren zum Herstellen einer im Wesentlichen elastischen elektrischen Flächenheizung (100), wobei das Verfahren aufweist: Bereitstellen eines elektrisch isolierenden Grundelements (110), welches eine Zugfestigkeit von 20 MPa oder mehr aufweist; zumindest teilweises Umschließen des Grundelements (110) mittels eines elektrisch leitfähigen Heizmaterials als Heizelement (120); und Einbetten des zumindest teilweise von dem Heizelement (120) umschlossenen Grundelements (110) in ein elastisches Isolationsmaterial (130).
Das Verfahren gemäß Anspruch 34, wobei das elektrisch leitfähige Heizmaterial (120) beim Umschließen flüssig oder fest ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 34 oder 35, wobei das Umschließen zumindest eines aufweist aus der Gruppe, welche besteht aus: Tränken, Aufdrucken, Laminieren, Plasmacoating, Ätzen, Bedampfen, Sprühen, Streichen, Kleben, Drucken.
Das Verfahren gemäß einem beliebigen der Ansprüche 34 bis 36, wobei das Bereitstellen ferner aufweist: Modifizieren der Oberflächeneigenschaften des Grundelements (110), insbesondere mittels Coating.
Das Verfahren gemäß einem beliebigen der Ansprüche 34 bis 37, wobei das Umschließen ferner aufweist: Freilassen von Bereichen des Grundelements (110) zum Bereitstellen von Aussparungen, insbesondere mittels zumindest einem aus der Gruppe, welche besteht aus: Siebdruck, Reservedruck, insbesondere Wachsreservedruck, temporäres Abdecken.
Das Verfahren gemäß einem beliebigen der Ansprüche 34 bis 38, wobei das Einbetten ferner aufweist: Tränken des von dem Heizelement (120) umschlossenen Grundelements (110) in das elastisches Isolationsmaterial (130); und/oder Aushärten des elastischen Isolationsmaterials (130), insbesondere mittels UV-Strahlung und/oder Polyaddition.
Das Verfahren gemäß einem beliebigen der Ansprüche 33 bis 38, wobei das Verfahren einen reel-to-reel Prozess aufweist.
Verwenden eines mit Heizmaterial (120) zumindest teilweise umschlossenen Grundelements (110), welches in einem elastischen Isolationsmaterial (130) eingebettet ist, als fest verlegte Heizfolie auf oder in einem Untergrund.
Verwenden eines Armierungsgewebes oder einer Putzbewehrung als Grundelement (110) zum Herstellen einer elektrische Flächenheizung (100).