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Behei zungsanlage für Verkehrsflächen.
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Die Erfindung betrifft eine Beheizungsanlage für Verkehrsflächen,
insbesondere fiir Garagenzufahrten und Gehsteige.
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Die Erfindung befaßt sich nilt dem in der kalten Jahreszeit immer
wieder auftauchenden Problem, die durch Schneefall, Schneeglät-te oder Gla-tteis
gefährlich gewordenen Verkehrsflächen soweit zu erwärmen, daß sich auf ihnen weder
Schnee noch Eis halten bzw. bilden kann.
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Der Gedanke, Verkehrsflächen zu diesem Zweck zu erwärmen, ist längstens
bekannt.
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Lic'tn versuchte es zu lösen, indem man z.B. in Beton verlegte eiserne
Waasserleitungsrohre, welche zu einem Kreislauf zusammengeschlossen waren, mit einem
flüssigen Medium füllte, durch einen als Durchlauferhitzer gebauten Heizungskessel
leitete und mittels einer Pumpe in Umlauf brachte (USA Patent Nr. 2 743 o57). Auch
sind Anlagen mit unter der Verkehrsfläche verlaufenden Kanälen (Deutsche Patentschrift
Nr. 1 o35 678) und Röhren (Deutsche Patentschrift Nr. 1 o74 613) zur Beheizung mit
Warmluft bekannt.
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Weitere Ausführungsarten waren der Einbau von elektrischen Widerstandskabeln
mittels Röhren oder Rohrmatten aus Stahl (Deutsche Patentschrift Nr. 1 132 946)
in die Tragschicht bzw. aie Verschleißschicht der Verkehrsflächen sowie die
Verwendung
von Oberflächeneinlagen mit elektrischen Widerstandheizkabeln (Deutsche Patentschrift
irr. 1 197 1o9).
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Die Beheizung mittels flüssigem Medium hatte dabei den Machteil, daß
das Medium durch die sofortige Wärmeweitergabe an seine Umgebund sehr schnell erkaltete
und bei längeren Rohrkreisleitungen seinen Zweck nicht mehr voll erfüllen konnte.
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Der Bau solcher Anlagen blieb damit auf kleine Objekte beschränkt,
es sei denn nan hätte riesige Durchlauferhitzerkessel an solchen 3eheizungsanlagen
installiert, die in keinem wirtschaftlichen Verhaltnis zum Erfolg gestanden hätten.
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Das sich aus technischen und wirtschaftlichen Grtinden als Heizmedium
in erster Linire anbietende Wasser führte außerdem zu rascher Korrosion der nur
unter erheblichem baulichem Aufwand zu erneuernder, Anlagen. Weitere Nachteile waren,
daß solche Beheizungen praktisch dauernd in Betrieb sein mußten, da die verhältnismäßig
tief eingebetteten und weit auseinanderliegenden Rohre lange Zeit benötigten, bis
sie ihre vom medium erhaltene Wärme an die gefährdete Cberfläche der erkehrsflächen
bringen konnten, um plötzlich auftretendem Schneefall oder Glatteis sofort vrirksam
begegnen zu können.
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Die mit Heizluft betriebenen Anlagen setzten einen großen Aufwand
an technischen Apparaturen und Vorrichtungen voraus, sodaß auch hier der Aufwand
die .lirtschaftlichkeit überragte.
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Die elektrischen Arten der Beheizung von Verkehrsflächen nit dicht
unter der Verkehrswegoberfläche liegenden in Rohrmatten aus Stahl bew in Einlagen
aus Kunststoff befindlichen
Widerstandsheizkabeln verkürzen die
Abtau- und Heizzeiten zwar enorm, doch wird diese Beheizungsart wenig geschätzt,
da sie einerseits in der Ausführung, der Verlegung und der Installation und andererseits
in der Wirtschaftlichkeit sehr teuer sind, bedingt durch den hohen Stromkreis und
durch die erforderlichen Steuerungs- und Regelapparate sowie die voreschriebenen
Sicherheitseinrichtungen wie Schutzschalter, Schutztrafos, Fehlerstromschalter usw.
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Die Einlagen für solche Beheizungen haben au2erdem den iTachteil,
daß sie bedingt durch ihre Bauart, nicht für Flüssigkeitsbeheizungen geeignet sind,
da sie keine Flüssigkeitsdichte besitzen.
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Insbesondere konnten aber auf diese eise erstellten Beheizungen nicht
dazu benutzt werden, um damit wirtschaftlich großflächige Freihalturgen von schnee-
und eisgefährdeten Verkehrs flächen durchzuführen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zurrunde, die geschilderten Nachteile
zu beseitigen und mittels der erfindungsgemäßen 3eheizungsanlage die Erwärmung von
Verkehrsflächen zu vereinfachen und wirtschaftlicher zu gestalten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beim Heizen
von Feuerungsanlagen entstehenden, mit dem Rauchrohr teilweise in Abständen, durch
den Kamin ungenutzt ins Freie abströmenden heißen Abgase, durch Wärmetausch am Rauchrohr
und Einbau einer Wärme-Speicher- und
Verteilungsplatte in Verkehrsflächen,
für deren Erwärmung nutzbar gemacht werden. Dies wird dadurch erreicht, daß zwischen
der Feuerungsanlage und dem Kamin ein Rauchrohr eingebaut wird, welches doppelwandig
ist und in seinem Zwischenraum ein flüssiges Medium durchlaufen lassen kann.
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Dieses flüssige Medium wird während des Heizvorgangas von den an der
Innenwand des Rauchrohres entlang strömenden heißen Abgasen erwärmt. Die an das
Rauchrohr mit einer Verschraubung angeschloßene Vor- und Rücklaufleitung versorgt
damit in an sich bekannter Weise durch Ausnutzung der Schwerkraft, ein in einer
Verkehrsfläche in Nähe der Heizung, in einer Wärme- Speicher- und Verteilungsplatte
eingelegtes Kreislaufrohrnetz mit dem flüssigen Medium.
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Um für die zu erwärmende Verkehrsfläche eine optimale Wärmeverteilung
bei Dauerbetriebsheizungen einerseits, einem entsprechenden Wärmedurchgang und einer
Wärmespeicherung für die nur von kurzer Dauer und längeren Pausen stattfindenden
Heizintervallen für lTichtiauerheizungen andererseits zu erreichen und gleichzeitig
eine Isolierung gegen Wärmeverluste nach unten zu bekommen, ist eine aus wärmespeicherfähigem
und druckfestem Liaterial bestehende Platte vorgesehen. Diese Platte ist mit Längskanälen
für die mediumführenden Rohre sowie mit Querkanälen für die von den mediumführenden
Rohren abgestrahlte Warmluft ausgerüstet und dient gleichzeitig der Verwendung als
Tragschicht.
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Die Ausbildung der Platte mit Längs- und querkanälen ermöulicht eine
bessere Wärmeverteilung und verhindert, durch ihre Wärmespeicherfähigkeit, einen
sofortigen und zu großen Wärmedurchgang an ihre Oberseite. Damit ist, auch in den
Heizpausen, eine dauernde Wärme der gleichzeitig als Verkehrsflächenschicht fungierenden
Oberseite der Platte gewährleistet.
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Die in den Längskanälen, zur Beförderung des warmen flüssigen Mediums
liegenden Kunststoffrohre, lassen durch den großen Wärmedurchlaßwiderstand des Kunststoffes,
das in ihnen enthaltene, warme flüssige Medium nur sehr langsam erkalten, dadurch
ist es der erfindungsgemäßen Beheizungsanlage möglich, mit weniger Energie ein Vielfaches
der mit bisher bekannten Arten heizbaren Verkehrsflächen zu versorgen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnvulg dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen: Abb. 1 eine Wärme- Speicher- und Verteilungsplatte, Abb.
2 ein dopnelwandiges Rauchrohr.
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In Abb. 1 bezeichnet: 1 die in der Platte vorhandene Dämm-und Tragschicht,
2 die in der Platte vorhandene gleichzeitig als Verkehrsflächenschicht fungierende
Wärmespeicherschicht, 3 die zur Aufnahme von Kunststoffrohren vorgesehenen Längskanäle,
4 die zur Wärmeverteilung notwendigen Warmluftkanäle, 5 die in den Längskanälen
3 liegenden
Kunststoffrohre.
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In Abb. 2 bezeiclmet: 6 das äußere Rohr mit der angebrachten Vorlaufverschraubung
10 und der Rücklaufverschraubung 11, 7 das innere Rohr für die zum Kamin leitenden
Abgase 9, 8 das zwischen innerem Rohr 7 und äußerem Rohr 6 befindliche warme flüssige
Medium, 12 das vom Innenrohr 7 vorstehende Ende zum ineinanderschieben breiterer
Rauchrohre.
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Bei Platten, welche für spezielle Objekte bestimmt sind, kann die
Verteilung und Anordnung und können die Abstände der Längs- 3 und querkanäle 4,
sowie der Dämm- und Tragschicht 1 und der Wärmespeicher- und Verkehrsflächenschicht
2 der jeweiligen Wärmeverteilung und Belastung angepaßt werden.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
ohne großen Aufwand an Material wird Arbeitszeit Verkehrsflächenbeheizungen ohne
Unterhaltskosten, durch Ausnutzung der Abfallenergie von Feuerungsanlagen wirtschaftlich
auszuführen. zweiter vorteilhaft wirkt sich dabei aus, daß Feuerungsanlagen und
speziell Zentralheizungen, wckhrend der ganzen kalten Jahreszeit in Betrieb sind
und somit während dieser ganzen Zeit kostenlose Energie liefern. Durch die immer
über dem Gefrierpunkt liegende Dauerwärme der Verkehrsfläche erübrigen sich alle
Geräte und Apparaturen zur Schneefall-und Glatteiswarnung und Ein- und Ausschaltung
der Anlage.
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Eine Störungsanfälligkeit ist somit nicht gegeben und es
wird
das Optimum für winterliche Verkehrsflächen erreicht.
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Äuf die warme Verkehrsflache auffallender Schnee wird sofort geschmolzen
und nach Beendigung des Schneefalls tritt die Trocknung der Verkehrsfläche ein.
Schneematsch- und Glatteisbildung ist dadurch vollkomnien ausgeschloßen.
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Die durch alle Platten, in einer Vielzahl durchgehenden Kanäle gestatten
den Durchstrom der Warmluft durch die gesamte Verkehrsflächenunterschicht und ermöglichen
damit eine wirkungsvolle und großflächige Dauerbeheizung. 3ie haben außerdem noch
den Vorzug, die bei Kunststoffrohren vorhandene problematische Ausdehnung auf zunehmen
und unbrauchbar gewordene Rohre leicht auszuwechseln.
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Die Platten können auf einem vorbereitetem, sandverfestigtem Planum
verlegt werden und damit ihre Funktion als gleichzeitige Trag- und Verschleißschicht
von Verkehrsflächen ausüben.
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Da die Platten und deren Verlegung keine wesentlich höheren Kosten
verursachen als die üblichen zur Befestigung von Verkehrsflächen notwendigen Platten,
ist die Möglichkeit gegeben, Verkehrsflächen vorsorblich auch dann mit diesen Platten
zu belegen, wenn zunächst an eine Beheizung noch nicht gedacht ist. Die Kunststoffrohre
können dann nachtäglich in die bereits verletzten Platten eingeführt werden.
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Selbstverständlich können die Platten auch in Innenräumen als Fußbodenheizung
verwendet werden.
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Durch die Dauerwärme der Platten kann sich der von oben
eindringende
i?rost nicht auf den unter den Platten liegenden Unterbau auswirken, sodaß Frostaufbrüche
vermieden werden.
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Vorteile bringen auch die vom Rauchrohr abgekühlten Abgase mit sich,
denn die Aggresivität der Abgase wird wesentlich herabgemildert, sodaß Beschädigungen
und Versottung des Kamins in Grenzen gehalten werden.
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Bei bautechnisch ungünstigen Anlagen, wo der in den Rohren befindliche
Widerstandsdruck durch Schwerkraft nicht überbrückt wird, kann eine Umwälzpumpe
in den Kreislauf eingebaut werden.
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Die Anwendungsmöglichkeiten der Beheizungsanlage sind sehr vielseitig.
Es kommen praktisch alle durch Schneefall, Schneeglätte und Glatteis gefährdeten
Verkehrsflächen in Frage wie: Gehsteige, Hauszugänge, Garagenzufahrten, Terrassen,
Parkplätze, Fußwege, Ab- und Zugänge zu Bergbahnstationen und Schiliften, Brücken,
Rampen, Tiefgaragen, Tankstellen, Hubschrauber-Landeplätze, usw.