DE19927428C2 - Raumheizung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Raumheizung mit einer elek­ trischen Fußbodenheizung, deren mit Niederspannung betriebe­ ne Heizleitungen unter Zwischenschaltung einer Steuerelek­ tronik an das elektrische Netz angeschlossen sind.

Elektrische Fußbodenheizungen finden in Europa seit fast 40 Jahren eine weite Verbreitung. Das Prinzip ist denkbar einfach: Die isolierten Heizleiter werden im Fußbodenaufbau, z. B. im Estrich, installiert, und elektrische Energie wird in Wärme umgewandelt, die über die Fußbodenoberfläche an den zu beheizenden Raum abgegeben wird.

Aus der DE 197 50 548 A1 ist eine elektrische Wider­ stands-Raumheizung bekannt, die allerdings nicht mit Heiz­ leitungen arbeitet, sondern mit Heizschichten. Letztere wer­ den über zugehörige Transformatoren mit einer Schutzklein­ spannung versorgt. Die Transformatoren bilden zusammen mit zugehörigen Aktoren und Buskopplern Leistungsteile, die einerseits an einen zentralen Niederspannungsverteiler und andererseits an einen zu einer externen Steuerelektronik führenden Bus angeschlossen sind. Das bekannte System benö­ tigt einen hohen Herstellungs- und Montageaufwand und erfor­ dert außerdem leistungsfähige und teure Sicherheitstransfor­ matoren, die darüber hinaus mit hoher Verlustleistung arbei­ ten. Die Leistungsteile können in Anschlußdosen eingebaut sein, wie sie beispielsweise aus der DE 196 53 319 A1 bekannt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Raumheizung der eingangs genannten Art den Herstellungs- und Montageaufwand zu reduzieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Raumheizung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiter der elektrischen Fußbodenheizung direkt in eine Anschlußdose eingeführt sind, welche an das elektrische Netz angeschlossen ist und die Steuerelektronik enthält.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die in jüngster Zeit abgesenkte Heizleistung und damit die vermin­ derte Temperaturbelastung der Heizleitungen die Möglichkeit bieten, letztere direkt zur Steuerelektronik zu führen und an das Netz anzuschließen, und zwar unter Verwendung einer Anschlußdose, die gleichzeitig die Steuerelektronik enthält.

Bisher war es erforderlich, Kaltleitungen zwischen den Heizleitungen und dem Netz bzw. der Steuerelektronik anzu­ ordnen. Die Kaltleitungen mußten an die Heizleitungen ange­ mufft werden. Dieser Vorgang läßt sich nicht automatisieren, sondern erfordert Handarbeit und ist dementsprechend kostenintensiv, zumal die Entwicklung dazu geführt hat, die Heizmattenfertigung im übrigen vollständig zu automatisieren und dadurch bei Absenkung der Kosten einen hohen Qualitätsstan­ dard zu erzielen.

Angemuffte Kaltleitungen erfordern zudem einen hohen Prüfaufwand, der ebenfalls kostenintensiv ist. Zu erwähnen ist ferner der erforderliche Materialaufwand, bedingt durch die thermischen und mechanischen Anforderungen, die an die Kaltleitungen zu stellen sind, insbesondere im Hinblick dar­ auf, daß oft lange Strecken innerhalb des Estrichs oder der Wände bis zur Stromversorgung bzw. zur Steuerelektronik überbrückt werden mußten.

Da das Anmuffen der Kaltleitungen nicht vor Ort durchge­ führt werden kann und da andererseits individuelle Raummaße und Leistungsanforderungen berücksichtigt werden müssen, war es erforderlich, eine Vielzahl unterschiedlicher vorgefer­ tigter Heizmatten bereitzustellen oder gar projektbezogene Heizmatten zu fertigen. Im ersten Fall erhöht sich der Kapi­ talaufwand, und im zweiten sind Abstriche an Flexibilität und Lieferfähigkeit unumgänglich, ganz abgesehen von den Kosten der Sonderanfertigungen.

Diese Probleme werden durch die Erfindung beseitigt. Es hat sich gezeigt, daß eine Kostensenkung von bis zu ca. 50% erzielbar ist.

Es besteht ohne weiteres die Möglichkeit, die Fußboden­ heizung in eine Mehrzahl von Heizkreisen zu unterteilen, deren Heizleitungen vorzugsweise gesondert direkt in die Anschlußdose eingeführt sind.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Fußbodenheizung als Bereitschaftsheizung zu betreiben und mit einer verzögerungsfreien elektrischen Bedarfsheizung zu kombinieren, wobei letztere vorzugsweise ebenfalls an die Anschlußdose angeschlossen ist.

Die verzögerungsfreie elektrische Bedarfsheizung, bei der es sich vorteilhafterweise um eine Wandflächen- oder Geräteheizung, beispielsweise um eine Geräteheizung in Form einer Strahlungsheizung und/oder Konvektionsheizung handelt, liefert einen Beitrag zur Raumheizung nur dann, wenn ein entsprechender Bedarf besteht. Die Bereitschaftsheizung, die als konventionelle Heizung beispielsweise in Abhängigkeit von der Raum- und ggf. der Außentemperatur betrieben wird, hält den Raum auf einer Sockeltemperatur, die sich bei Bedarf schnell und mit vergleichsweise geringem Energieauf­ wand auf die gewünschte Nutzungstemperatur anheben läßt. Wäre hingegen eine Aufheizung von niedrigem Pegel aus erfor­ derlich, so müßten die nur langsam ansteigenden Wand- und Möbeltemperaturen durch eine erhöhte Lufttemperatur ausge­ glichen werden, um die gewünschte Behaglichkeit zu erzeugen. Demgegenüber ergibt sich ein komfortables und dabei kosten­ günstiges Heizsystem.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal besteht darin, daß die Steuerelektronik an ein Zentralsteuergerät und/oder eine Zeitschaltuhr und mindestens einen Temperatursensor und/oder einen IR-Sensor und/oder einen Bewegungsmelder und/oder eine Fernsteuerung und/oder eine Fernabfrage-Einrichtung ange­ schlossen ist. Bei Verwendung einer Bedarfsheizung wird man letztere über den IR-Sensor oder den Bewegungsmelder steu­ ern.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Anschlußdose zwei Kammern aufweist, die über eine gemeinsame Platine miteinander in Verbindung stehen, wobei die eine Kammer einen an das Netz und die Heizleiter ange­ schlossenen Installationsteil und die andere Kammer einen elektronischen Steuerungsteil enthält. Auf diese Weise ergibt sich eine kompakte Anordnung, die dennoch einem hohen Sicherheitsstandard genügt.

Vorteilhafterweise ist die Platine austauschbar und vor­ zugsweise mit einer Zusatz-Platine kombinierbar.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal ist die Anschlußdose als Boden- oder Wand-Einbaudose ausgebildet. Zur Anpassung an unterschiedliche Einbautiefen bzw. Bodenbe­ lag-Höhen wird vorgeschlagen, die Anschlußdose mit einem höhenverstellbaren Deckel zu versehen.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 einen Grundriß einer Anschlußdose bei abgenomme­ nem Deckel.

Die Anschlußdose weist ein Gehäuse 1 auf, dessen Seiten­ wand mit einer Anzahl von Kabeldurchführungen 2 versehen ist. Eine Mittelwand 3 unterteilt die Anschlußdose in zwei Kammern, nämlich eine Kammer 4 zur Aufnahme eines Installa­ tionsteils und eine Kammer 5 zur Aufnahme eines elektroni­ schen Steuerungsteils. Die Kammer 4 bildet eine Niederspan­ nungs-Kammer und die Kammer 5 eine Kleinspannungs-Kammer, wobei die Kammern sicherheitstechnisch voneinander getrennt sind.

Die Kammer 4 enthält ein Klemmenpaar 6 und eine Erdungs­ klemme 7 zum Anschluß an das elektrische Netz. Ferner sind zwei Klemmenpaare 8 und 9 vorgesehen, an die zwei Heizkreise einer Fußbodenheizung bzw. ein Heizkreis einer Bereit­ schaftsheizung und ein Heizkreis einer Bedarfsheizung anschließbar sind. Selbstverständlich kann die Kammer 4 mit weiteren Klemmenpaaren bestückt sein. In der Regel wird man drei Heizungs-Klemmenpaare vorsehen.

In diese werden die Heizleitungen der zugehörigen Heiz­ matten oder Flächenheizelemente direkt eingeführt. Geht man von drei Klemmenpaaren aus und nimmt man an, daß sich jede Heizleitung mit einer Länge von 3 cm innerhalb der Anschluß­ dose befindet, so ergibt sich bei einer Leistung von 10 W/m eine maximale Belastung der Anschlußdose von unter 2 W. Dies entspricht einer Temperaturerhöhung von lediglich 5 K, die problemlos toleriert werden kann.

Die Kammer 5, die über eine gemeinsame Platine 10 mit der Kammer 4 verbunden ist, enthält eine Steuerelektronik 11 sowie für jedes Klemmenpaar 8 und 9 ein zugehöriges Relais 12 bzw. 13. Ferner ist ein Transformator 14 vorgesehen.

Ein Klemmenpaar 15 dient zum Anschluß eines Temperatur­ sensors an die Steuerelektronik. Ferner ist ein weiteres Klemmenpaar 16 für eine externe Steuerleitung vorgesehen, die beispielsweise zu einem Zentralsteuergerät führt.

Die Platine 10 ist ohne weiteres austauschbar und kann außerdem bedarfsweise über ein Steckerteil 17 mit einer Zusatz-Platine kombiniert werden.

Die Anschlußdose ist wasserdicht und kann in den Estrich eingelassen oder in die Wand eingebaut werden. Zum Zwecke der Oberflächenbündigkeit ist der Deckel der Anschlußdose höhenverstellbar ausgebildet. Außerdem ist die Anschlußdose druckfest, so daß sie an beliebiger Stelle in den Fußboden eingelassen werden kann.

Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmög­ lichkeiten gegeben. So kann die Kammer 4, wie erwähnt, mit zusätzlichen Klemmenpaaren bestückt werden. Deren Zahl wird lediglich durch die zulässige Wärmebelastung der Anschluß­ dose begrenzt, wobei diesbezüglich eine Optimierung dadurch möglich ist, daß man die Klemmenpaare möglichst dicht an der Wand der Anschlußdose anordnet. Gleichermaßen kann die Kam­ mer 5 mit einer beliebigen Anzahl zusätzlicher Klemmenpaare versehen werden, und zwar in Abhängigkeit von der Komplexi­ tät der Steuerung, die erzielt werden soll. Das Größenverhältnis zwischen den Kammern 4 und 5 wird bedarfsweise gewählt.

Claims (11)

1. Raumheizung mit einer elektrischen Fußbodenheizung, deren mit Niederspannung betriebene Heizleitungen unter Zwischenschaltung einer Steuerelektronik an das elektrische Netz angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleitungen der elektrischen Fußbodenheizung direkt in eine Anschlußdose eingeführt sind, welche an das elektrische Netz angeschlossen ist und die Steuerelektronik (11) enthält.

2. Raumheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußbodenheizung eine Mehrzahl von Heizkreisen auf­ weist, wobei deren Heizleitungen gesondert direkt in die Anschlußdose eingeführt sind.

3. Raumheizung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die als Bereitschaftsheizung arbeitende Fußbo­ denheizung mit einer verzögerungsfreien elektrischen Bedarfsheizung kombiniert ist.

4. Raumheizung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verzögerungsfreie elektrische Bedarfsheizung an die Anschlußdose angeschlossen ist.

5. Raumheizung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verzögerungsfreie elektrische Bedarfsheizung als Wandflächen- oder Geräteheizung ausgebildet ist.

6. Raumheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik (11) an ein Zen­ tralsteuergerät und/oder eine Zeitschaltuhr und mindestens einen Temperatursensor und/oder einen IR-Sensor und/oder einen Bewegungsmelder und/oder eine Fernsteuerung und/oder eine Fernabfrage-Einrichtung angeschlossen ist.

7. Raumheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußdose zwei Kammern (4, 5) aufweist, die über eine gemeinsame Platine (10) miteinander in Verbindung stehen, wobei die eine Kammer (4) einen an das Netz und die Heizleitungen angeschlossenen Installationsteil (6-9) und die andere Kammer (5) einen elektronischen Steuerungsteil (11-17) enthält.

8. Raumheizung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (10) austauschbar ist.

9. Raumheizung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an die Platine (10) eine Zusatz-Platine über ein Steckerteil (17) anschließbar ist.

10. Raumheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußdose als Boden- oder Wand-Einbaudose ausgebildet ist.

11. Raumheizung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anschlußdose einen höhenverstellbaren Deckel aufweist.