DE19913116C2

DE19913116C2 - Electric heater

Info

Publication number: DE19913116C2
Application number: DE1999113116
Authority: DE
Inventors: Siegfried Puetz
Original assignee: Aluplan Heiztechnik & Co GmbH
Current assignee: Aluplan Heiztechnik & Co GmbH
Priority date: 1999-03-23
Filing date: 1999-03-23
Publication date: 2001-09-20
Anticipated expiration: 2019-03-24
Also published as: EP1039239A2; DE19913116A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Heizvorrich tung, welche als Zusatzheizung für bestehende Heizkörper be stimmt ist und insbesondere als Zusatzheizung in der Über gangszeit (Frühling, Herbst) eine elektrische Beheizung er möglicht, wenn die Zentralheizung ausgeschaltet ist oder bei laufender gedrosselter Zentralheizung in bestimmten Räumen, beispielsweise im Badezimmer, eine zusätzliche Erwärmung der Raumluft erwünscht ist.The invention relates to an electric heating device device, which be as additional heating for existing radiators is true and especially as an additional heater in the over electrical heating (spring, autumn) possible if the central heating is switched off or at continuous throttled central heating in certain rooms, for example in the bathroom, additional heating of the Indoor air is desirable.

Als Zusatzheizkörper werden üblicherweise Elektrolüfter oder ölgefüllte Radiatoren benutzt, oder es werden Heizplatten unter Bodenplatten eingebaut.Electric fans or are usually used as additional heaters oil-filled radiators are used, or they become heating plates installed under floor slabs.

Es ist auch bekannt, das die Heizkörper durchströmende Was ser mit Heizstäben aufzuheizen, die nach Art eines Tauchsie ders das Wasser im Inneren des Heizkörpers erwärmen. Dieses erwärmte Wasser zirkuliert dann mit Hilfe der Schwerkraft im Heizkörper und erwärmt über Konvektion und Abstrahlung des Heizkörpers den Raum.It is also known that what flows through the radiators to heat it up with heating rods, like a dip warm the water inside the radiator. This heated water then circulates in gravity Radiator and heated by convection and radiation of the Radiator the room.

Wie auch bei ölgefüllten Radiatoren ist diese Art der Erwär mung eines flüssigen Mediums nachteilig im Hinblick auf mög liche Undichtigkeiten, Siedegeräusche, langsames Aufheizver halten und geringe Leistungsabgabe im Verhältnis zur Heiz körpergröße. Die Wärmeübertragung des Heizstabes auf Wasser oder auch auf Öl ist aufgrund der Siedeneigung des flüssigen Mediums stark begrenzt.As with oil-filled radiators, this is the type of heating Liquid medium disadvantageous with regard to poss leaks, boiling noises, slow heating up maintain and low power output in relation to heating height. The heat transfer of the heating element to water or even on oil is due to the boiling tendency of the liquid Medium severely limited.

Die DE-AS 10 85 314 beschreibt ein Verbund-Raumheizgerät für Eisenbahnwagen, das wahlweise mit Dampf, oder wenn kein Dampf zur Verfügung steht, mit elektrischem Strom betrieben werden kann. Die als Rippen ausgebildeten Wärmetauscherelemente werden entweder unmittelbar über die Dampfrohre oder die elek trisch beheizte Profilstange direkt aufgeheizt, was einen festen einheitlichen Zusammenbau erfordert. Als Zusatzheiz- Vorrichtung für bestehende, fest eingebaute Heizkörper ist dieses Gerät nicht einsetzbar.DE-AS 10 85 314 describes a composite space heater for Railway wagon, either with steam or when there is no steam is available to be operated with electricity can. The heat exchanger elements designed as ribs are either directly via the steam pipes or the elec trisch heated profile bar directly heated, which one fixed uniform assembly required. As additional heating Device for existing, permanently installed radiators this device cannot be used.

Die DE 695 05 498 T2 beschreibt einen elektrischen Heizkörper in Modulbauweise, bei dem zwischen zwei Abschluß-Modulelemen ten eine beliebige Zahl von Zwischen-Modulelementen einge baut werden kann. Der Heizkörper kann als Haupt- oder Zusatz heizung von Räumen benutzt werden, wobei die Heizvorrichtung stationär angebracht oder beweglich ausgebildet sein kann. Er umfaßt alle Wärmespeicher- und Wärmetauscher-Elemente, die ein Heizkörper erfordert. In bezug auf die Wärmeübertragung ist dieser Heizkörper jedoch völlig unabhängig von einer be stehenden Heizung.DE 695 05 498 T2 describes an electric radiator in modular design, in which between two final module elements any number of intermediate module elements can be built. The radiator can be used as a main or additional Heating rooms are used, the heater can be stationary or movable. It includes all heat storage and heat exchanger elements that a radiator requires. In terms of heat transfer this radiator is completely independent of a be standing heating.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Heizvorrichtung zu schaffen, die in Verbindung mit einer fest eingebauten Heizung benutzt werden kann, um eine bessere Wärmeabgabe zu erreichen.The invention has for its object an electrical To create a heater in conjunction with a built-in heater can be used to get a better To achieve heat emission.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die Gesamtheit der im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale.The task is solved by the whole of features specified in claim 1.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende elektrische Zusatz- Heizvorrichtung wird unabhängig von jenem Heizkörper herge stellt und vertrieben, mit dem sie später in Wirkverbindung treten soll. Durch die vorliegende Erfindung wird ein einfach aufgebauter elektrischer Heizkörper zur Verfügung gestellt, der selbst nur eine relativ geringe Wärmespeicherfähigkeit aufweist und die großflächigen bzw. großvolumigen Wärmeaus tauscher-Elemente des fest eingebauten Heizkörpers benutzt, die eine hohe Wärmekapazität aufweisen, wodurch eine günstige Wärmeübertragung durch Konvektion und/oder Strahlung bewirkt werden kann. The additional electrical components forming the subject of the invention Heating device is independent of that radiator provides and distributed, with whom they later in active connection should kick. The present invention makes it easy built electric radiator provided, which itself has a relatively low heat storage capacity has and the large-scale or large-volume heat exchanger elements of the built-in radiator used, which have a high heat capacity, making a cheap Heat transfer caused by convection and / or radiation can be.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Zusatz-Heizvorrichtung hat demgemäß gegenüber bekannten Zusatz-Heizvorrichtungen den Vorteil, daß auf großvolumige und teure Wärmespeicher-Vor richtungen und Wärmetauscher-Vorrichtungen verzichtet wer den kann und die auf den betreffenden Raum optimal angepaßte Heizkörper-Anordnung für Wärmespeicherung und Wärmeabgabe ausgenutzt werden kann. Das Wesen der Erfindung besteht dem gemäß darin, daß sie vorhandene Elemente einer fest einge bauten Heizung benutzt, um eine optimale Wärmeabgabe zu ge währleisten. Ohne bestehende, fest eingebaute Heizkörper ist die erfindungsgemäße Zusatz-Heizvorrichtung sinnvoll nicht einsetzbar.The additional heating device designed according to the invention has accordingly compared to known additional heaters Advantage that on large-volume and expensive heat storage pre directions and heat exchanger devices are dispensed with that can and that optimally adapted to the room in question Radiator arrangement for heat storage and heat emission can be exploited. The essence of the invention is that according to that they have existing elements of a fixed built heating used to optimal heat dissipation guarantee. Without existing, permanently installed radiators the additional heating device according to the invention does not make sense applicable.

Zweckmäßige konstruktive Ausgestaltungen der elektrischen Heizvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 5.Appropriate constructive designs of the electrical Heating device result from subclaims 2 to 5.

Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung kann der jeweiligen Form und Größe des vorhandenen Heizkörpers angepaßt werden und ent weder bereits beim Einbau zusammen mit diesem Heizkörper vor gesehen oder auch nachträglich vom Benutzer eingebaut werden. Dabei kann das entsprechend angepaßte Registerelement von unten, von oben oder von hinten her zwischen die vorhandenen Heiz lamellen des Heizkörpers eingeführt und festgelegt werden. Die Registerlamellen können anliegend oder frei zwischen den Radiatorlamellen montiert werden, so daß entweder durch Kon vektion oder Wärmeleitung eine Übertragung auf die Wärmeaus tauscher-Heizlamellen des Heizkörpers erfolgen kann. Dabei ist es wichtig, daß eine Wärmekonzentration auf die direkte Umge bung des Heizstabes durch entsprechende Bemessung der Wärme übertragungsfläche vermieden wird.The heating device according to the invention can be of any shape and size of the existing radiator can be adjusted and ent neither when installing together with this radiator seen or even installed by the user. The correspondingly adjusted register element can be viewed from below, from above or from behind between the existing heating fins of the radiator are inserted and fixed. The register slats can be attached or freely between the Radiator fins are mounted so that either by Kon vection or heat conduction a transfer to the heat heat exchanger fins of the radiator can be done. It is it is important that a heat concentration on the direct reverse Exercise of the heating element by appropriate dimensioning of the heat transmission area is avoided.

Für die Funktion des Registerheizelementes ist es gleichgül tig, ob dieses einen Heizkörper ohne Wasserinhalt oder einen Heizkörper im Warmwasser-Heizsystem erhitzt. Die Erfindung kann sowohl für Stahlradiatoren als auch für Aluminiumradia toren benutzt werden, wobei sich bei Aluminiumheizkörpern der Vorteil ergibt, daß im Verhältnis zur Heizkörpergröße höhere elektrische Leistungen übertragen werden können.It is the same for the function of the register heating element whether this is a radiator with no water content or one Radiator heated in the hot water heating system. The invention can be used for steel radiators as well as for aluminum radiators gates are used, with the aluminum radiators Advantage results in higher in relation to the radiator size electrical power can be transmitted.

Bei großen bzw. hohen Heizkörpern können auch mehrere Heiz register übereinander eingebaut werden.With large or high radiators, several heaters can also be used registers can be installed one above the other.

Die Steuerung der Heizregisterelemente kann über handelsüb liche Elektrothermostat-Regelungen erfolgen, wobei zusätzlich zur Temperatursteuerung auch noch eine Zeitsteuerung denkbar ist.The control of the heating register elements can be done via standard Liche electrothermostat regulations take place, whereby additionally a time control is also conceivable for temperature control is.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:An embodiment of the invention is described below described the drawing. The drawing shows:

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen elektrischen Heizvor richtung; Fig. 1 is a schematic side view of the electric Heizvor direction according to the invention;

Fig. 2 ist eine Grundrißansicht der Heizvor richtung gemäß Fig. 1; Fig. 2 is a plan view of the Heizvor direction shown in FIG. 1;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht zu Fig. 1. Fig. 3 is a side view of FIG. 1,.

Die elektrische Heizvorrichtung besteht aus lamellenartigen Metallstreifen 10, die an einem Ende durch Distanzstücke 12 im Abstand gehalten werden. Der Abstand der Metallstreifen entspricht dem Abstand der Heizlamellen eines Radiators, der in Verbindung mit der elektrischen Heizvorrichtung eingesetzt wird.The electrical heating device consists of lamellar metal strips 10 which are held at one end by spacers 12 at a distance. The distance between the metal strips corresponds to the distance between the heating fins of a radiator that is used in connection with the electrical heating device.

Die Metallstreifen 10 und die Distanzstücke 12 sind als Vier kant oder rund ausgebildet und weisen miteinander fluchtende Bohrungen 14 auf, in die mit geringem Spaltmaß ein Heizstab 16 eingeschoben ist, welcher elektrische Anschlüsse 18 auf weist. Als Heizstab sind an sich bekannte Heizelemente mit z. B. 500 bis 2000 Watt Leistung geeignet, die in Längen von 200 bis 1000 mm zur Verfügung stehen und beispielsweise zum Beheizen von Werkzeugen im Maschinenbau eingesetzt werden. Diese Heizstäbe können Temperaturen bis zu 750°C erreichen, und die von ihnen aufgebrachte Wärmeenergie wird über die Distanzstücke 12 bzw. direkt auf die Metallstreifen 10 über tragen und von dort auf den fest eingebauten Heizkörper.The metal strips 10 and the spacers 12 are square or round and have mutually aligned bores 14 , into which a heating element 16 is inserted with a small gap dimension, which has electrical connections 18 . Known heating elements with z. B. 500 to 2000 watts of power, which are available in lengths of 200 to 1000 mm and are used, for example, for heating tools in mechanical engineering. These heating elements can reach temperatures up to 750 ° C, and the thermal energy applied by them is transmitted via the spacers 12 or directly to the metal strips 10 and from there to the permanently installed radiator.

Eine derartige, in der Zeichnung schematisch dargestellte Heizvorrichtung kann von unten her oder von oben oder von hinten in handelsübliche fest eingebaute Radiatoren zwischen deren vorhandenen Heizelementen montiert werden. Die abwech selnd über den Heizstab aufgefädelten Metallstreifen bzw. Distanzstücke können in ein U-Profil eingesetzt und/oder durch eine Verschraubung oder Verschweißung der Teile gegen Verdrehen und Verschieben gesichert werden. Die Distanzstücke 12 und der sie durchsetzende Heizstab werden bevorzugt, wie aus der Zeichnung ersichtlich, am unteren Ende der Metall streifen angeordnet, so daß die Wärme von hier aus aufsteigen und auf die Metallstreifen und die Radiatorrippen übertragen werden kann. Für Sonderfälle soll es jedoch auch vorbehalten bleiben, den Heizstab und die Distanzelemente sowie die vom Heizstab durchsetzten Bohrungen der Metallstreifen im Mittel abschnitt oder im oberen Teil anzuordnen, wenn dies beispiels weise im Hinblick auf Form und/oder Größe des fest eingebauten Heizkörpers zweckmäßig erscheint.Such a heating device, shown schematically in the drawing, can be installed from below or from above or from behind in commercially available fixed radiators between their existing heating elements. The metal strips or spacers, which are alternately threaded over the heating element, can be inserted into a U-profile and / or secured against twisting and shifting by screwing or welding the parts. The spacers 12 and the heater rod passing through them are preferred, as can be seen from the drawing, arranged at the lower end of the metal strip, so that the heat can rise from here and be transferred to the metal strips and the radiator fins. For special cases, however, it should also be reserved to arrange the heating element and the spacer elements as well as the holes in the metal strip penetrated by the heating element in the middle or in the upper part, if this appears appropriate, for example, with regard to the shape and / or size of the permanently installed radiator.

Die Wärmekonzentration auf die direkte Umgebung des Heiz stabes wird durch die Ummantelung des Heizstabes durch die eine bestimmte Wärmekapazität aufweisenden Distanzstücke 12 und die Länge der Registerlamellen mit entsprechender Wärme übertragungsfläche vermieden.The heat concentration on the direct surroundings of the heating rod is avoided by the sheathing of the heating rod by the spacers 12 having a certain heat capacity and the length of the register fins with a corresponding heat transfer surface.

Die in der Zeichnung angegebenen Maße sind Millimeterangaben Bund beziehen sich auf ein bestimmtes Ausführungsbeispiel. Wie ersichtlich, hat die Lamelle Abmessungen von 20 × 5 × 400 mm und das Distanzstück Abmessungen von 20 × 20 × 17 mm. The dimensions given in the drawing are millimeters Confederation refer to a specific embodiment. How visible, the slat has dimensions of 20 × 5 × 400 mm and the spacer dimensions of 20 × 20 × 17 mm.

Der Heizstab ist beispielsweise 510 mm lang und besitzt einen Durchmesser von 13,5 mm, wobei die Bohrungen 14 in den Distanzstücken und Metallstreifen eine entsprechende Bemes sung aufweisen. Die Abmessungen stellen jedoch nur ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel dar.The heating element is, for example, 510 mm long and has a diameter of 13.5 mm, with the holes 14 in the spacers and metal strips having a corresponding dimensioning. However, the dimensions are only a non-limiting exemplary embodiment.

Die den Heizstab 16 umschließenden Distanzstücke 12 sowie die Metallstreifen 10 bestehen vorzugsweise aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere aus Aluminium.The spacers 12 surrounding the heating element 16 and the metal strips 10 are preferably made of a material with high thermal conductivity, in particular aluminum.

Claims

1. Paint the electric heater with the following characteristics:

- It can be attached as an additional heater to an existing, permanently installed radiator, which has heat exchanger heating fins and is designed as a radiator radiator;
- Lamellar metal strips ( 10 ) of the electrical heating device's are arranged at a distance from the heat exchanger heating fins of the radiator;
- At one end of the metal strip ( 10 ) between these spacers ( 12 ) are fixed;
- The spacers ( 12 ) and the metal strips ( 10 ) have mutually aligned bores ( 14 );
- In the bores ( 14 ), a heating element ( 16 ) for heating the metal strips ( 10 ) is inserted;
- The metal strips ( 10 ) can be mounted between the heat exchanger heating fins of the radiator in such a way that heat transfer to the heat exchanger heating fins of the radiator follows.

2. Electrical heating device according to claim 1, characterized in that the metal strips ( 10 ) and the spacers ( 12 ) are threaded with a small gap on the heating element ( 16 ) and the spacers ( 12 ) and the heating element ( 16 ) at the lower end of the Metal strips ( 10 ) are arranged.

3. Electrical heating device according to one of claims 1 and 2, characterized in that the spacers ( 12 ) with the lower end of the metal strips ( 10 ) are inserted into a U-profile.

4. Electrical heating device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the metal strips ( 10 ) with the spacers ( 12 ) form a heating register element and connected to one another ver against rotation and displacement, for. B. welded or screwed.

5. Electrical heating device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the metal strips ( 10 ) and / or the spacers ( 12 ) consist of a highly thermally conductive material, for example aluminum.