DE19615770A1

DE19615770A1 - Strahlungswärmeheizung

Info

Publication number: DE19615770A1
Application number: DE19615770A
Authority: DE
Inventors: Stefan Kemna
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-04-20
Filing date: 1996-04-20
Publication date: 1997-10-23
Also published as: EP0894223B1; DE29607829U1; CA2252608A1; DE59701971D1; EP0894223A1; WO1997040319A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Strahlungswärmeheizung mit einem mindestens ein Strahlrohr zumindest teilweise umgebenden Gehäuse, das einen die Wärme strahlung nach unten lenkenden oberen Reflektorbereich aufweist und nach unten für die Wärmestrahlung offen ist.

Derartige Strahlungswärmeheizungen zeichnen sich durch einen niedrigen Konvektionswärmeanteil und relativ sparsamen Energieverbrauch aus. Weil sich aber eine intensive Wärmestrahlung auf den Kopf des Menschen unerträglich auswirkt, beschränkte sich der Einsatz bei bisherigen Strahlungswärmeheizungen auf größere Raumhöhen als z. B. 4 Meter, so daß als Anwendungsgebiet insbe sondere hallenartige Aufenthalts- oder Arbeitsräume in Frage kamen. Bezüglich näherer Ausführungen sei auf Taschenbuch für Heizung + Klimatechnik 92/93, Seite 362 ff, hingewiesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strahlungswärmeheizung der eingangs angegebenen Art bereitzustellen, die auch in niedrigeren Räumen ein angenehmes Wärmeempfinden vermittelt.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hiernach ist also vorgesehen, daß der obere Reflektorbereich und/oder diesem benachbarte seitliche Reflektorbereiche und/oder Strahlungsflächen des Strahlrohrs derart ausgebildet sind, daß die aus dem Gehäuse austretende Wärmestrahlung eine Verteilungskurve mit zentral unter dem Gehäuse abgesenktem und beidseitig relativ dazu erhöhtem Verlauf besitzt. Mit diesen Maßnahmen wird der bei herkömmlichen Strahlungs wärmeheizungen hohe zentrale vertikale Wärmestrahlungsanteil unterdrückt und in Bereichen größerer Abstrahlwinkel bezüglich der Vertikalen nutzbar gemacht. Die dadurch erzielte Wärmeverteilung vermeidet die zu intensive Bestrahlung des Kopfes. Der Strahlungswärmeheizung werden damit Raumhöhen unter 4 Meter bis hinab zu z. B. 2,80 Meter als Einsatzgebiet zugänglich gemacht. Mit den angegebenen Maßnahmen können je nach Art und Geometrie des Raums und Anordnung der Strahlungswärmeheizungen geeignete Verteilungskurven festgelegt werden.

Die Verteilungskurve kann z. B. durch die Geometrie des Strahlrohrs bestimmt werden, und zwar beispielsweise dadurch, daß die seitlichen Abschnitte der Strahlungsfläche im Querschnitt größer sind als die unteren und oberen. Dabei kann die Ausbildung derart sein, daß der Querschnitt des Strahlrohrs trapezförmig mit oben oder unten liegender Basis, oval mit vertikal ausgerichtetem großem Durchmesser, dreieckförmig mit oben oder unten liegender Basis oder rechteck förmig mit vertikal ausgerichteten langen Seiten ist. Ist vorgesehen, daß das Strahlrohr zumindest abschnittsweise eine selektive Beschichtung trägt, so lassen sich die Strahlungsanteile zusätzlich durch Variieren des Transmissionsgrads geeignet festlegen.

Eine weitere Maßnahme zur Bestimmung der Verteilungskurve der Wärmestrahlung, die gegebenenfalls zusätzlich zu weiteren Maßnahmen getroffen werden kann, besteht darin, daß unter dem Strahlrohr ein reflektierendes unteres Reflek torelement angeordnet ist. Dabei kann die Ausbildung derart sein, daß das untere Reflektorelement seitliche Ablenkflächen aufweist, die die auftreffende Wärmestrahlung im wesentlichen symmetrisch nach der Seite ablenken oder daß das untere Reflektorelement als horizontaler Streifen ausgebildet ist. Über die Breite des Streifens läßt sich der vertikale Anteil praktisch nach Wunsch vermindern, so daß eine derartige Ausbildung der Strahlungswärmeheizung für niedrige Raum höhen vorteilhaft ist.

Die Lenkung der Wärmestrahlung läßt sich weiterhin dadurch variieren, daß die seitlichen Reflektorbereiche vertikal ausgerichtet sind. Auf diese Weise kann das Strahlrohr auch optisch abgeschirmt werden, so daß das Aussehen der Strahlungs wärmeheizung begünstigt wird. Die Verteilung der Wärmestrahlung kann weiterhin dadurch beeinflußt werden, daß Reflektorbereiche als bedampfte Glasstreifen ausgebildet sind. Je nach Stärke der Bedampfung bzw. Beschichtung der Glasstreifen kann ein mehr oder weniger großer Anteil der Wärmestrahlung reflektiert werden.

Insbesondere in Verbindung mit den zuvor genannten Maßnahmen kann eine geeignete Verteilungskurve mit verminderter vertikaler Wärmestrahlung im zentralen Bereich dadurch erzielt werden, daß der obere Reflektorbereich im Querschnitt beidseitig zum Rand hin schräg abfallende oder gekrümmte Abschnitte aufweist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt einer Strahlungswärmeheizung und

Fig. 2 Verteilungskurven der Wärmestrahlung zweier Varianten dieser Strahlungswärmeheizung.

Die in Fig. 1 dargestellte Strahlungswärmeheizung 10 weist ein Gehäuse 9 auf, in dem zwischen den seitlichen Gehäusebegrenzungen ein senkrecht zur Zeichen ebene sich erstreckendes Strahlrohr 8 angeordnet ist. Oberhalb des Strahlrohrs 8 besitzt das Gehäuse 9 einen oberen Reflektorbereich 1 mit einem mittleren horizontalen Abschnitt und seitlich daran anschließenden zum Rand hin nach unten geneigten Abschnitten. Die geneigten Abschnitte sind an ihrem freien Ende von sich vertikal nach unten erstreckenden seitlichen Reflektorelementen 2 begrenzt. Oberhalb des oberen Reflektorbereichs 1 sind Isolationsmittel 7 zum Unterdrücken von Wärmeverlusten vorgesehen, und das Gehäuse 9 ist auf seiner Oberseite mit einer Gehäuseabdeckung 6 abgeschlossen. Vertikal unterhalb des Strahlrohrs 8 ist ein unteres Reflektorelement 3 angeordnet, das im Querschnitt im wesentlichen die Form eines Winkels oder Dreiecks mit nach oben gerichteter Spitze und unten liegender Basis besitzt.

Der Querschnitt des Strahlrohrs 8 weist einen großen Anteil steiler Strahlungs flächen auf, die zusätzlich mit einer Beschichtung 5 versehen sind. Beispielhaft ist in der Fig. 1 ein trapezförmiger Querschnitt mit oben liegender Basisseite gezeigt.

Mit der Strahlungswärmeheizung gemäß dem Ausführungsbeispiel kann die aus dem Strahlrohr 8 austretende Wärmestrahlung auf vielfältige Weise durch Reflexion und/oder Transmission beeinflußt werden, um eine vertikal von dem Strahlrohr 8 nach unten gerichtete Wärmestrahlung in ihrer Intensität zu verringern und nach der Seite unter einem Abstrahlwinkel a (siehe Fig. 2) abgestrahlte Wärmestrahlung definiert festzulegen. Mit der selektiven Beschichtung 5 des Strahlrohrs 8 kann die aus den seitlichen Bereichen des Strahlrohrs 8 austretende Strahlung variiert werden. Die seitlichen Flächen des Strahlrohrs 8 können dabei relativ zu den oberen und unteren Anteilen der Strahlungsfläche 4 größer ausgelegt sein, um eine entsprechend größere seitliche Abstrahlung zu erzielen. Über den oberen Reflektorbereich 1 mit den relativ flachen seitlichen Abschnitten wird die aus dem Strahlrohr 8 austretende Strahlung auf die seitlichen Reflektorbereiche 2 gelenkt und gelangt von dort unter einem entsprechenden Winkel in den unter dem Gehäuse 9 befindlichen Raum. Ein nach unten aus dem Strahlrohr 8 austretender Anteil der Wärmestrahlung wird an den seitlichen Flächen des unteren Reflektor elements zur Seite hin in den unterhalb des Gehäuses 9 befindlichen Raum gelenkt.

Mit den beschriebenen Maßnahmen ergibt sich beispielsweise eine Verteilungs kurve b nach Fig. 2. Unter dem vertikalen Abstrahlwinkel α ist bei dieser Verteilungskurve die Strahlungsintensität bzw. Bestrahlungsstärke E deutlich verringert, während in dem anschließenden Winkelbereich bei ca. 30° jeweils Maxima der Verteilungskurve auftreten. Wird z. B. das untere Reflektorelement 3 entfernt oder durch ein anderes Reflektorelement ersetzt, das z. B. als horizontaler Streifen ausgelegt sein kann, der vollständig oder nur teilweise reflektierend und teilweise durchlässig ist, so wird z. B. der vertikale Anteil der Verteilungskurve weniger geschwächt, wie die Verteilungskurve a zeigt. Der vertikale Anteil wird in beiden Fällen zu Gunsten der in seitliche Winkelbereiche abgestrahlten Wärme strahlung verringert, wobei der Wirkungsgrad praktisch kaum vermindert wird.

Durch die Geometrie und Beschichtung des Strahlrohrs 8, des oberen Reflek torbereichs 1, des seitlichen Reflektorbereichs 2 sowie des unteren Reflek torelements 3 lassen sich durch entsprechende Variation geeignete Verteilungs kurven erzeugen, wobei insbesondere für geringe Raumhöhen eine stärkere Ab senkung der Wärmestrahlung im mittleren Bereich vorteilhaft ist.

Mit beschichteten Streifen läßt sich zudem auch die Optik der Strahlungswärme heizung variieren, so daß diese z. B. als Einbau-, Anbau oder abgehängte Strah lungskörper auch in Büroräumen oder Wartehallen eingesetzt werden kann.

Claims

1. Strahlungswärmeheizung mit einem mindestens ein Strahlrohr zumindest teilweise umgebenden Gehäuse, das einen die Wärmestrahlung nach unten lenkenden oberen Reflektorbereich aufweist und nach unten für die Wärmestrahlung offen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Reflektorbereich (1) und/oder diesem benachbarte seitliche Reflektorbereiche (2) und/oder Strahlungsflächen (4) des Strahlrohrs (8) derart ausgebildet sind, daß die aus dem Gehäuse (9) austretende Wärme strahlung eine Verteilungskurve (a, b) mit zentral unter dem Gehäuse (9) abgesenktem und beidseitig relativ dazu erhöhtem Verlauf besitzt.

2. Strahlungswärmeheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Abschnitte der Strahlungsfläche (4) im Querschnitt größer sind als die unteren und oberen.

3. Strahlungswärmeheizung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Strahlrohrs (8) trapezförmig mit oben oder unten liegender Basis, oval mit vertikal ausgerichtetem großem Durchmesser, dreieckförmig mit oben oder unten liegender Basis oder rechteckförmig mit vertikal ausgerichteten langen Seiten ist.

4. Strahlungswärmeheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlrohr zumindest abschnittsweise eine selektive Beschichtung (5) trägt.

5. Strahlungswärmeheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Strahlrohr (8) ein reflektierendes unteres Reflektorelement (3) angeordnet ist.

6. Strahlungswärmeheizung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Reflektorelement (3) seitliche Ablenkflächen aufweist, die die auftreffende Wärmestrahlung im wesentlichen symmetrisch nach der Seite ablenken.

7. Strahlungswärmeheizung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Reflektorelement (3) als horizontaler Streifen ausgebildet ist, das die auftreffende Strahlung reflektiert.

8. Strahlungswärmeheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Reflektorbereiche (2) vertikal ausgerichtet sind.

9. Strahlungswärmeheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorbereiche (2) als bedampfte Glasstreifen ausgebildet sind.

10. Strahlungswärmeheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Reflektorbereich (1) im Querschnitt beidseitig zum Rand hin schräg abfallende oder gekrümmte Abschnitte aufweist.