DE19750540A1 - Heizanordnung - Google Patents

Heizanordnung

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DE19750540A1
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Horst Ahlers
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AHLERS HORST DOZ DR ING HABIL
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Description

Die Erfindung wird in der Wärmetechnik eingesetzt.
Bekannt sind eine große Zahl von Heizungsvarianten zur Wärmeerzeugung. Einige davon sind in den nachfolgende genannten Firmenprospekten aufgeführt.
  • - Aquatherm GmbH 57439 Attendorn-Biggen (Fußbodenheizsysteme)
  • - BAUWE-Elektrische Heizsysteme GmbH & Co., 71154 Nufringen (42 Niedervolt-Heizfolie)
  • - DE-VI Elektrowärme GmbH, 24904 Flensburg (Heizleitungs- und Heizmattensysteme)
  • - GENOVA Deutschland GmbH & Co. KG, 04129 Leipzig (Flächenheizung)
  • - S.W.-Wärme nach Maß, 97941 Tauberbischofsheim (45 Volt Kleinspannungs-Fußboden­ heizung, 230 Volt Heiz-Fließ-Fußbodenheizung).
Diese benötigen alle eine Stromversorgung aus dem elektrischen Netz. Einige Heizungen werden durch Fotovoltaische Zellen oder durch Solarabsorber gespeist. Ihre Herstellung und Installation sind so teuer, daß die Verbreitung stark eingeschränkt ist. Außerdem werden für die Installation fast ausschließlich Fachleute benötigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zu suchen, die ein weitgehend autonomes Heizungsregime durch solare Energieeinstrahlung für eine einfache und kostengünstige Nutzung durch JEDERMANN zuläßt.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Teppich oder ein Areal aus drei Sorten von Fliesen aufgebaut ist, die miteinander wechselwirken, wobei die erste Sorte eine Solar­ fliese mit Umwandlung von Sonneneinstrahlung oder allgemeiner Lichteinwirkung in elek­ trische Energie, die zweite eine Akkumulatorfliese mit Speicherung elektrischer Energie mit­ tels chemischer Umwandlung und die dritte eine Heizfliese zur Umwandlung von elektrischer in Wärmeenergie ist. Der Teppich, oder das Areal können ein einheitliches Dekor und eine einheitliche äußere Konstruktion aufweisen. Entscheidend dabei ist, daß ein einheitlich wirkender Teppich oder Areal mit unterschiedlich verteilten Aufgaben entsteht, der eine neue Qualität als autonome integrierte Heizanordnung darstellt, die ihre Energie aus Lichtstrah­ lung gewinnt. Damit werden die Solarfliesen am Ort der besten Lichteinstrahlung, die Heiz­ fliesen am Ort der gewünschten Erwärmung und die Akkumulatorfliesen an einem beliebigen Ort einsetzbar.
Besonders vorteilhaft ist, wenn alle drei Fliesensorten aus Polymeren bestehen und mitein­ ander als Wand- oder Fußbodenfliesenareal verlegt oder als Liege- oder Sitzfliesenareal angeordnet oder als Kleidungsstück- oder Schuhbestandteil gefertigt sind. Über solche Polymere wird in den Literaturstellen [Sonnenbatterie. Angew. Chemie 90 (1978), S. 927-938], [Photovoltaic celles. Polymers, conductive. John Wiley & Sons Inc., 1982, S. 755-793] und (Batterie aus Plastik. VDI-Nachrichten Nr. 48 vom 29.11.1996] berichtet. Eine gute Um­ setzung der Erfindung ist auch mit nanokristallinen halbleitenden Schichten, wie sie in der Literaturstelle [GIT Labor-Fachzeitschrift 6/97, S. 632-637] beschrieben sind, möglich. Dabei kann durch geeigneten Aufbau sowohl eine Solarzelle als auch eine Batterie damit realisiert werden. Wesentlicher Bestandteil für diese Variante ist nanokristallines Titandioxid. Damit kann eine Lösung vollständig in Polymertechnik erfolgen, indem solche Funktionsschichten für die Fliesensorten eingebaut sind. Die Integration der drei verschiedenen Funktions­ schichten in eine einheitliche Fliesenform ergibt die Möglichkeit des Aufbaus einheitlicher Teppiche oder Areale, die die Transformation von dem Ort der Wandlung der Lichtenergie an den Ort der Nutzung (Heizung) und/oder die zeitliche Wandlung des Erzeugens in die Zeit der Nutzung (Heizung) vornehmen. Damit ist eine neue Qualität bei der Lösung der Aufgabenstellung erreicht.
Die Erfindung soll nachfolgend an vier Beispielen erläutert werden.
Fig. 1 zeigt ein Fußbodenfliesenareal mit
  • - Heizfliesen (1) an den Stellen, die Wärme spenden sollen,
  • - Solarfliesen (2) an Stellen, die besonders hohe Lichteinstrahlung aufweisen aber keine Wärme spenden sollen, und
  • - Akkumulatorfliesen (3), die eine Zwischenspeicherung der elektrischen Energie bis zum Zeitpunkt, an dem sie benötigt wird, gestatten.
Alle drei Fliesensorten sind miteinander steckbar oder andersartig verbunden, bis auf die Funktionsschichten gleich aufgebaut und können von JEDERMANN verlegt werden. Sie können auf der Oberseite ein gemeinsames Dekor bzw. eine trittfeste Schicht und auf der Unterseite eine Klebeschicht für die Verlegung aufweisen.
Fig. 2 zeigt einen Schuh mit einer Heizfliese (4) als Einlegesohle, eine Solarfliese (5) und eine Akkumulatorfolie (6).
Fig. 3 zeigt einen Stuhl mit Heizfliese (7), Solarfliese (8) und eine Akkumulatorfliese (9).
Fig. 4 zeigt eine elektrische Schaltung für das Areal mit Heizfliesen (10), einem Temperatur­ grenzwertschalter für 12°C (11) zur Erzeugung einer Grunderwärmung, einem Trittschalter (12) zum Einschalten eines Teils der Heizfliesen (10), einem Temperaturgrenzwertschalter für eine obere Heiztemperatur von 32°C (13), einer Akkumulatorfliese (14) und einer Solar­ fliese (15) mit Ladeschutzdiode (16). Die Ladeschutzdiode (16) ist symbolisch zu verstehen. Sie kann durch übliche mikroelektronische Schaltungen zum richtigen Laden, zur Sicherung vor Verpolungen, Fehlströmen usw. entsprechend dem Stand der Technik ausgewählt sein.

Claims (6)

1. Heizanordnung dadurch gekennzeichnet, daß ein Teppich oder Areal aus Akkumulatoren und/oder Solarzellen und/oder Heizwiderständen in Form von Fliesen zu einer autonom arbeitenden Anordnung aufgebaut und zusammen angeordnet und/oder zusammenge­ schaltet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß alle Fliesen aus Polymeren mit speziellen bekannten Funktionsschichten für Energiewandlung oder Energiespeiche­ rung bestehen.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die zu einem beliebig gestaltbaren Areal zusammengebrachten Fliesen als Wand- oder Fußbodenbelag, Liege- oder Sitzbelag oder Schuh- oder Kleidungsstückbestandteil aufgebaut sind.
4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Heizfliesen aus einer oberen Heizschicht (10a) und einer unteren Heizschicht (10b) bestehen, die bedarfsweise durch einen Temperaturschalter (11) verbunden und bedarfsweise durch einen Temperaturschalter (13) in der oberen Heiztemperatur begrenzt sind, daß die Akku­ mulatorfliese (14) wie auch die Solarfliese (15) zu dieser Anordnung geschaltet ist und daß bedarfsweise elektronische Lade- und/oder Sicherungsschaltungen (16) hinzugefügt sind.
5. Anordnung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannungsversorgung aus einem Netz hinzugefügt ist.
6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Akkumula­ torfliesen (3) und (14) und/oder die Solarfliesen (2) und (15) entfallen.
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