DE202008009579U1 - heater - Google Patents
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Abstract
Elektrische
Flächenheizeinrichtung (1)
für ein
Bauwerk, insbesondere für
ein Gebäude,
umfassend wenigstens eine in und/oder an einer Bauwerksfläche festgelegte
oder festlegbare, flexible Heizmatte (2), dadurch gekennzeichnet,
dass eine Heizmatte
a) eingelagerte, leitfähige Partikel aufweist, derart,
dass der elektrische Widerstand der Heizmatte (2) über ihre
gesamte Grundfläche
endlich ist, sowie
b) wenigstens zwei voneinander getrennte
Anschlüsse
aufweist für
die Verbindung mit zwei Polen einer elektrischen Spannung.Electric surface heating device (1) for a building, in particular for a building, comprising at least one flexible heating mat (2) which is fixed or fixable in and / or on a building surface, characterized in that a heating mat
a) has embedded, conductive particles, such that the electrical resistance of the heating mat (2) over its entire base is finite, and
b) at least two separate terminals for connection to two poles of an electrical voltage.
Description
Die Erfindung richtet sich auf eine elektrische Flächenheizeinrichtung für ein Bauwerk, insbesondere für ein Gebäude, umfassend wenigstens eine in und/oder an einer (inneren) Bauwerksfläche festgelegte oder festlegbare, flexible Heizmatte.The Invention is directed to an electric surface heater for a building, especially for a building, comprising at least one fixed in and / or on an (inner) building surface or fixable, flexible heating mat.
Als Flächenheizung, insbesondere Wand- oder Fußbodenheizungen, kommt derzeit neben einer Warmwasserheizung, wobei entlang der betreffende(n) Fläche(n) Rohre verlegt sind, vorzugsweise in Mäandern, durch welche ein flüssiges Heizmedium, insbesondere warmes Wasser, zrikuliert, auch eine Elektroheizung in Betracht, wobei ein Widerstandsdraht, bspw. aus Konstantan, auf die zu beheizende Fläche aufgebracht wird. Während des Betriebs wird dann von einer äußeren Spannung ein Strom durch diesen Widerstandsdraht getrieben, welcher den Draht erwärmt.When Surface heating, especially wall or floor heating, is currently coming next to a hot water heater, whereby along the relevant (s) Surface (s) Pipes are laid, preferably in meanders, through which a liquid heating medium, especially warm water, circling, also an electric heater in consideration, wherein a resistance wire, for example. Constantan, on the area to be heated is applied. While operation then becomes current from an external voltage this resistance wire is driven, which heats the wire.
Beide Systeme haben Nachteile; der größte liegt darin, dass man von außen, d. h., an der fertigen Wand, Boden od. dgl., nicht erkennen kann, wo genau die Heizrohre bzw. der Heizdraht verläuft. Dies kann insbesondere bei Heizrohren aus Kunststoff, gerade aber auch bei Heizdrähten, zu einem großen Problem führen, wenn nachträglich (kleine) bauliche Veränderungen vorzunehmen sind. Hier kann schon das Einschlagen eines Nagels an einer falschen Stelle fatale Folgen haben: Ein versehentlich perforiertes Heißwasserrohr wird undicht, die Heizflüssigkeit tritt in das umliegende Bau-, insbesondere Mauerwerk aus und durchfeuchtet dieses; Flecken- und Schimmelbildung ist nur eine mögliche Ursache. Andererseits kann durch einen falsch eingeschlagenen Nagel auch ein Widerstandsdraht durchtrennt werden; damit wird nicht nur ein ganzer Widerstandsstrang und damit ein großer Abschnitt der Flächenheizung stillgelegt, sondern es besteht überdies sogar die Gefahr eines elektrisierenden Stromschlages, bspw. an einem metallischen Nagel, der in elektrischen Kontakt zu dem Widerstandsdraht tritt, insbesondere wenn gleichzeitig der Stromkreis unterbrochen ist und der gesamte Heizstrom über eine Person abfließt.Both Systems have disadvantages; the biggest one is in that from the outside, d. h., on the finished wall, floor od. Like., Can not recognize where exactly the heating pipes or the heating wire runs. This can be special for heating pipes made of plastic, but also for heating wires, too a big problem to lead, if subsequently (small) structural changes to be made. Here is already the hammering of a nail have a fatal place fatal consequences: An accidentally perforated hot water pipe will leak, the heating fluid occurs in the surrounding building, in particular masonry and moistened this; Stain and mold is just one possible cause. On the other hand, by a wrongly nail nailed too a resistance wire is cut; it does not just become one entire resistance strand and thus a large section of surface heating shut down, but there is moreover even the danger of an electric shock, for example a metallic nail, in electrical contact with the resistance wire occurs, especially if the circuit is interrupted at the same time is and the entire heating current over a person drains off.
Aus den Nachteilen des beschriebenen Standes der Technik resultiert das die Erfindung initiierende Problem, eine gattungsgemäße Heizeinrichtung für Bauwerke, insbesondere Gebäude, derart weiterzubilden, dass diese durch kleinere Baumaßnahmen nicht substantiell beschädigt wird.Out the disadvantages of the described prior art results the problem initiating the invention, a generic heating device for buildings, especially buildings, in such a way that these by smaller construction measures not materially damaged becomes.
Die Lösung dieses Problems gelingt durch wenigstens eine in/an einer (Ober-)Fläche, vorzugsweise im Inneren eines Bauwerks, festlegbare Heizmatte, die
- a) eingelagerte, leitfähige Partikel aufweist, derart, dass der elektrische Widerstand der Heizmatte über ihre gesamte Grundfläche endlich ist, sowie
- b) wenigstens zwei voneinander getrennte Anschlüsse aufweist für die Verbindung mit zwei Polen einer elektrischen Spannung.
- a) has embedded, conductive particles, such that the electrical resistance of the heating mat is finite over its entire base, and
- b) at least two separate terminals for connection to two poles of an electrical voltage.
Durch die etwa gleichförmige Verteilung der leitfähigen Partikel über die gesamte Fläche der Heizmatte erhält dieselbe einen etwa homogenen elektrischen Widerstand, im Gegensatz zu einem Widerstandsdraht, der nur eine linienförmige Geometrie hat und keine flächige Geometrie wie die erfindungsgemäße Heizmatte. Während demnach ein Widerstandsdraht relativ leicht durchtrennt werden kann, indem bspw. ein Nagel genau über dem Draht eingeschlagen wird, so verursacht ein solcher Nagel an einer erfindungsgemäßen Heizmatte allenfalls ein kleines Loch, kann dieselbe – welche bspw. eine Fläche von einem oder mehreren Quadratmetern abdeckt – jedoch niemals vollständig durchtrennen. Der Stromfluß durch die Heizmatte wird daher kaum beeinflußt, geschweige denn unterbrochen. Da – wie die Erfindung weiter vorsieht – der spezifische elektrische Widerstand der erfindungsgemäßen Heizmatte erheblich geringer ist als derjenige des menschlichen Körpers, wird selbst im Fall eines elektrischen Kontakts einer Person mit der erfindungsgemäßen Heizmatte nur ein winziger Bruchteil des Heizstroms durch den menschlichen Körper fließen, während der weiterhin durch die Heizmatte fließende Strom nahezu unverändert bleibt. Damit droht einer Person bei einem versehentlichen Kontakt zu der erfindungsgemäßen Heizmatte keinerlei Gefahr. Diese Gefahr kann noch weiter reduziert werden, wenn – wie ebenfalls vorgesehen ist – die speisende Spannung im Niedervoltbereich liegt, insbesondere bei etwa 50 Volt oder darunter. Solchenfalls spürt eine Person den Kontakt zu der erfindungsgemäßen Heizmatte überhaupt nicht, selbst wenn sie es unterlassen hätte, vor der betreffenden Umbaumaßnahme den Stromfluß durch die Heizmatte anderweitig zu unterbrechen.By the approximately uniform Distribution of conductive Particles over the entire area the heating mat receives the same an approximately homogeneous electrical resistance, in contrast to a resistance wire, which has only a linear geometry and no area Geometry as the heating mat according to the invention. While Accordingly, a resistance wire can be cut relatively easily by For example, a nail over exactly the wire is hit, so causes such a nail a heating mat according to the invention at most a small hole, the same - which, for example, an area of covering one or more square meters - but never completely cut through. The current flow through the heating mat is therefore hardly affected, let alone interrupted. There - like the invention further provides - the specific electrical resistance of the heating mat according to the invention is considerably less than that of the human body even in the case of electrical contact with a person heating mat according to the invention only a tiny fraction of the heating current will flow through the human body during the continue flowing through the heating mat current remains virtually unchanged. This threatens a person in case of accidental contact with the heating mat according to the invention no danger. This danger can be further reduced if - how is also provided - the feeding voltage in the low voltage range, especially at about 50 volts or less. In that case, a person feels the contact to the heating mat according to the invention at all even if she had refrained from doing so, before the reconstruction Current flow through otherwise interrupt the heating mat.
Es hat sich als günstig erwiesen, dass die Heizmatte in einer Spachtelmasse feucht bzw. naß verlegt oder verlegbar ist. Diese Maßnahme dient dem Zweck, einen guten und innigen Kontakt zwischen der erfindungsgemäßen Heizmatte und dem angrenzenden Bauwerksteil herzustellen. Dadurch kann im Idealfall erreicht werden, dass die Wärme über die gesamte Oberfläche der Heizmatte direkt in den unmittelbar angrenzenden Teil des Bauwerks eingeleitet wird. Vorzugsweise liegt die Heizmatte dabei nicht tief in einem Bauwerksteil, sondern bspw. nur 10 mm oder weniger unter dessen Oberfläche, ggf. nur 8 mm oder weniger unter dessen Oberfläche, vorzugsweise nur 6 mm oder weniger unter dessen Oberfläche, insbesondere nur 4 mm oder weniger unter dessen Oberfläche, so dass die Wärme relativ bald an die Bauwerksoberfläche trifft und von dort in Form von Wärmestrahlung und/oder Konvektion an den zu beheizenden Raum abgegeben wird. Demgegenüber gelingt es bei einer trockenen Verlegung üblicherweise nicht, einen direkten großflächigen Kontakt zu der Oberfläche einer Heizeinrichtung herzustellen, und die dazwischen verbleibenden Luftmassen behindern die Wärmeübertragung deutlich, weil Luft ein schlechter Wärmeleiter ist.It has proven to be favorable that the heating mat is wet or laid in a putty wet or laid. This measure serves the purpose of producing a good and intimate contact between the heating mat according to the invention and the adjacent structural part. This can be achieved in the ideal case that the heat is introduced over the entire surface of the heating mat directly into the immediately adjacent part of the building. Preferably, the heating mat is not deep in a building part, but, for example, only 10 mm or less below its surface, possibly only 8 mm or less below its surface, preferably only 6 mm or less below its surface, in particular only 4 mm or less under its surface, so that the heat relatively quickly meets the building surface and is discharged from there in the form of heat radiation and / or convection to the room to be heated. Demge On the other hand, in a dry installation, it is usually not possible to produce direct, large-area contact with the surface of a heating device, and the air masses remaining therebetween hinder the heat transfer considerably, since air is a poor conductor of heat.
Die Spachtelmasse sollte eine Wärmeleitfähigkeit von 1,0 W/(m·K) oder mehr aufweisen, vorzugsweise eine Wärmeleitfähigkeit von 1,5 W(m·K) oder mehr, insbesondere eine Wärmeleitfähigkeit von 2,0 W(m·K) oder mehr. Durch diese Maßnahme wird die Wärmeübertragung von der erfindungsgemäßen Heizmatte zu der (nahegelegenen) Oberfläche des betreffenden Bauwerksteils weiter reduziert.The Putty should have a thermal conductivity of 1.0 W / (m · K) or more, preferably a thermal conductivity of 1.5 W (m · K) or more, in particular a thermal conductivity of 2.0 W (m · K) or more. This measure will the heat transfer from the heating mat according to the invention to the (nearby) surface of the relevant building part further reduced.
Um die ungewöhnlich hohe Wärmeleitfähigkeit der Spachtelmasse zu erreichen, sieht die Erfindung vor, dass in der Spachtelmasse wärmeleitfähige Additive enthalten, insbesondere wärmeleitfähige Partikel eingelagert sind.Around the unusual high thermal conductivity To achieve the putty, the invention provides that in the filler compound thermally conductive additives contain, in particular thermally conductive particles are stored.
Im Fall, dass ausschließlich oder überwiegend ein Raum beheizt werden soll, das angrenzende Mauerwerk jedoch nicht, empfiehlt die Erfindung, dass die Spachtelmasse auf einer thermisch reflektierenden Schicht, insbesondere auf einem thermisch reflektierenden Grundputz, aufgetragen ist. Damit wird erreicht, dass eine von der Heizmatte ggf. in Richtung zu einem dahinter liegenden Untergrund abgegebene Wärmestrahlung reflektiert und ebenfalls zu dem zu beheizenden Raum hin umgelenkt wird.in the Case that exclusively or mostly a room should be heated, but not the adjoining masonry, recommends the invention that the filler on a thermal reflective layer, especially on a thermally reflective Basic plaster, is applied. This ensures that one of the Heating mat if necessary in the direction of a background behind it delivered thermal radiation reflected and is also deflected to the room to be heated out.
Aus dem selben Grund kann eine Matte an ihrer dem Untergrund zugewandten Rückseite mit einer thermisch isolierenden Beschichtung versehen sein, insbesondere aus einem Material mit einer möglichst geringen Wärmeleitfähigkeit, wie bspw. ein Filz oder Gewebe aus thermisch isolierenden Fasern.Out For the same reason, a mat can face at its base back be provided with a thermally insulating coating, in particular from a material with one possible low thermal conductivity, such as a felt or fabric of thermally insulating fibers.
Um eine erfindungsgemäße Heizmatte möglichst fest in der Spachtelmasse zu verankern, ist ferner vorgesehen, dass sie eine aufgerauhte Oberfläche aufweist, insbesondere infolge einer aufgetragenen Grundierung. Als Grundierung eignet sich eine gut haftende Beschichtung aus wenigstens einem Polymer. Diesem können ggf. weitere Bestandteile beigemengt sein, bspw. Kaliwasserglas, Calciumcarbonat, Siliziumoxid, etc., um die Haftfähigkeit der Spachtelmasse zu verbessern.Around a heating mat according to the invention preferably firmly anchored in the filler, is further provided that they have a roughened surface has, in particular as a result of a primer applied. As a primer, a well-adherent coating of at least a polymer. This can if necessary, further constituents are added, for example potassium silicate glass, Calcium carbonate, silica, etc., to the adhesion to improve the putty.
Eine weitere Maßnahme zur Steigerung der Haftfähigkeit der erfindungsgemäßen Heizmatte in der Spachtelmasse besteht darin, die Heizmatte zu perforieren, insbesondere in einem regelmäßigen Muster. Durch diese Perforierungen kann die Spachtelmasse hindurchtreten, sobald die Heizmatte an dem zuvor eingespachtelten Bauwerksteil appliziert wird. Die anschließend aushärtende Spachtelmasse bildet sodann mit der Heizmatte regelrecht einen Formschluß aus bzw. deren viele, nämlich in Form einer Vielzahl von die Perforierungen durchdringenden Zapfen der ausgehärteten Spachtelmasse. Durch eine auf der dem (Bau-)Untergrund abgewandten Oberseite der Heizmatte aufgetragene zweite bzw. die Heizmatte abdeckende Schicht der Spachtelmasse werden die freien Enden dieser Zapfen ihrerseits untereinander verbunden und damit stabilisiert, so dass eine solchermaßen verankerte Heizmatte nur mit großer Anstrengung wieder von dem betreffenden Bauteil zu lösen ist.A further consequences to increase the adhesion the heating mat according to the invention in the putty is to perforate the heating mat, especially in a regular pattern. Through these perforations, the putty can pass through, as soon as the heating mat on the previously plastered construction part is applied. The following curing Putty then forms with the heating mat downright form-fitting or many of them, namely in the form of a plurality of pegs penetrating the perforations the cured one Spackle. By a side facing away from the (construction) surface the heating mat applied second or the heating mat covering Layer of putty become the free ends of these pegs in turn interconnected and thus stabilized, so that such a way anchored heating mat only with great effort again from to solve the relevant component is.
In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist einerseits vorgesehen, dass eine Perforierung einen Durchmesser von 0,1 mm aufweist oder mehr, vorzugsweise einen Durchmesser von 0,2 mm oder mehr, insbesondere einen Durchmesser von 0,5 mm oder mehr; andererseits kann auch vorgesehen sein, dass eine Perforierung einen Durchmesser von 6 mm aufweist oder weniger, vorzugsweise einen Durchmesser von 4 mm oder weniger, insbesondere einen Durchmesser von 2 mm oder weniger. Ein typischer Durchmesserbereich liegt daher in der Größenordnung von etwa 1 mm bis 1,5 mm. Damit wird einerseits die Heizmatte nicht übermäßig geschwächt; andererseits erhalten die einzelnen Verankerungszapfen der Spachtelmasse einen ausreichenden Querschnitt, um mechanisch stabil zu sein.In Further development of this inventive idea is provided on the one hand a perforation has a diameter of 0.1 mm or more, preferably a diameter of 0.2 mm or more, in particular a diameter of 0.5 mm or more; On the other hand, it can also be provided that a perforation has a diameter of 6 mm or less, preferably a diameter of 4 mm or less, in particular one Diameter of 2 mm or less. A typical diameter range is therefore of the order of magnitude from about 1 mm to 1.5 mm. Thus, on the one hand, the heating mat is not unduly weakened; on the other hand get the individual anchoring pegs of the filler one sufficient cross-section to be mechanically stable.
Dem selben Zweck – einen optimalen Kompromiß zu finden zwischen mechanischer Stabilität der Heizmatte einerseits und der erhärteten Verankerungszapfen der Spachtelmasse andererseits – dient eine Weiterbildung der Erfindung, wonach benachbarte Perforierungen einen Abstand von 0,5 mm aufweisen oder mehr, vorzugsweise einen Abstand von 1,0 mm oder mehr, insbesondere einen Abstand von 1,5 mm oder mehr; und/oder wobei benachbarte Perforierungen einen Abstand von 5 mm aufweisen oder weniger, vorzugsweise einen Abstand von 4 mm oder weniger, insbesondere einen Abstand von 3 mm oder weniger.the same purpose - one optimal compromise too find between mechanical stability of the heating mat on the one hand and the hardened Anchorage peg of the filler on the other hand - serves a Development of the invention, according to which adjacent perforations a Distance of 0.5 mm or more, preferably a distance of 1.0 mm or more, in particular a distance of 1.5 mm or more; and / or wherein adjacent perforations are spaced from one another 5 mm or less, preferably a distance of 4 mm or less, in particular a distance of 3 mm or less.
Insgesamt hat sich eine Anordnung bewährt, wobei die Gesamtfläche der Perforierungen einer Matte 30% ihrer Gesamtfläche beträgt oder mehr, vorzugsweise 35% ihrer Gesamtfläche oder mehr, insbesondere 40% ihrer Gesamtfläche oder mehr; und/oder wobei die Gesamtfläche der Perforierungen einer Matte 70% ihrer Gesamtfläche beträgt oder weniger, vorzugsweise 65% ihrer Gesamtfläche oder weniger, insbesondere 60% ihrer Gesamtfläche oder weniger.All in all An arrangement has proven itself, with the total area the perforations of a mat is 30% of its total area or more, preferably 35% of their total area or more, in particular 40% of their total area or more; and / or wherein the total area of the perforations of a Mat 70% of its total area is or less, preferably 65% of their total area or less, in particular 60% of their total area Or less.
Eine Anordnung, wobei die Perforierungen in einem wabenförmigen, d. h. sechseckigen Raster verteilt sind, stellt wiederum einen Kompromiss dar zwischen den mechanischen und den elektrischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Heizmatte. Insbesondere wenn – wie die Erfindung weiterhin vorsieht – eine Reihe von Perforierungen in Richtung des Spannungsabfalls bzw. in Richtung der elektrischen Feldstärke innerhalb der Heizmatte angeordnet ist, ergeben sich weitgehend gerade Strompfade zwischen den Anschlüssen oder Elektroden an den Rändern der erfindungsgemäßen Heizmatte; solche Strompfade können sich ggf. im Bereich zwischen Perforierungen der Heizmatte seitlich ausdehnen, so dass die gesamte Heizmatte von Strom durchflossen ist und zur Heizung des Bauwerksteils beiträgt.An arrangement in which the perforations are distributed in a honeycomb-shaped, ie hexagonal grid, again represents a compromise between the mechanical and the electrical Properties of the heating mat according to the invention. In particular, if - as the invention further provides - a series of perforations in the direction of the voltage drop or in the direction of the electric field strength within the heating mat is arranged, resulting largely straight current paths between the terminals or electrodes at the edges of the heating mat according to the invention; Such current paths may possibly extend laterally in the region between perforations of the heating mat, so that the entire heating mat is traversed by current and contributes to the heating of the building part.
Besonders bewährt haben sich Heizmatten, welche eine Stärke von 0,01 mm aufweisen oder mehr, vorzugsweise eine Stärke von 0,02 mm oder mehr, insbesondere eine Stärke von 0,05 mm oder mehr, und/oder welche eine Stärke von 1,0 mm aufweisen oder weniger, vorzugsweise eine Stärke von 0,5 mm oder weniger, insbesondere eine Stärke von 0,2 mm oder weniger. In diesem Stärkenbereich von vorzugsweise 1 mm oder darunter ist eine solche Heizmatte äußerst flexibel und kann daher ohne Beschädigung ggf. auch um Mauerwerksecken, -kanten oder -kehlen herumgebogen werden.Especially proven have heating mats, which have a thickness of 0.01 mm or more, preferably a starch of 0.02 mm or more, in particular a thickness of 0.05 mm or more, and / or which one strength of 1.0 mm or less, preferably 0.5 mm or less, in particular a thickness of 0.2 mm or less. In this area of strength of preferably 1 mm or less, such a heating mat is extremely flexible and therefore can without damage if necessary also bent around masonry corners, edges or fillets become.
Besonders universell einsetzbar sind Heizmatten mit einer rechteckigen, insbesondere bahnförmigen Grundfläche. Diese können ähnlich wie eine Tapete in Rollenform angeboten, erworben und transportiert werden; vor dem Einbau werden sie entrollt und auf die gewünschte Länge zurechtgeschnitten. Bei Bedarf kann eine Mehr- oder Vielzahl solcher Bahnen an einer Fläche des Bauwerks nebeneinander appliziert werden.Especially Heating mats with a rectangular, in particular, are universally applicable web-like Floor space. These can be similar to one Wallpaper in roll form offered, purchased and transported; Before installation, they are unrolled and cut to the desired length. If necessary, a multiple or plurality of such webs on a area of the building are applied side by side.
Die bevorzugte Breite einer solchen Mattenbahn liegt bei 40 cm oder darüber, vorzugsweise bei 50 cm oder darüber, insbesondere bei 60 cm oder darüber, und/oder bei 120 cm oder darunter, vorzugsweise bei 110 cm oder darunter, insbesondere bei 100 cm oder darunter.The preferred width of such a mat web is 40 cm or about that, preferably at 50 cm or above, especially at 60 cm or above, and / or at 120 cm or below, preferably at 110 cm or including, in particular at 100 cm or below.
Entsprechend der üblichen Zimmerhöhe sollte eine Mattenbahn eine Länge von mehr als 2 m aufweisen, vorzugsweise eine Länge von 4 m oder mehr, insbesondere eine Länge von 6 m oder mehr. Rollen mit einer Gesamtlänge von 10 m, 15 m oder gar 20 m sind möglich.Corresponding the usual room height Should a mat web be a length of more than 2 m, preferably 4 m or more in length, in particular a length of 6 m or more. Rolls with a total length of 10 m, 15 m or even 20 m are possible.
Eine sinnvolle Heizleistung von bis zu etwa 2 kW pro 10 Quadratmeter läßt sich erreichen, wenn eine Mattenbahn mit der Breite b und der Länge l einen elektrischen Widerstand von 20 Ω·b/l aufweist oder weniger, vorzugsweise einen elektrischen Widerstand von 18 Ω·b/l oder weniger, insbesondere einen elektrischen Widerstand von 16 Ω·b/l oder weniger. Um andererseits eine Überhitzung der Heizmatte vermieden, sollte eine Mattenbahn mit der Breite b und der Länge l einen elektrischen Widerstand von 6 Ω·b/l aufweisen oder mehr, vorzugsweise einen elektrischen Widerstand von 8 Ω·b/l oder mehr, insbesondere einen elektrischen Widerstand von 10 Ω·b/l oder mehr.A reasonable heating power of up to about 2 kW per 10 square meters let yourself reach when a mat web with the width b and the length l one has an electrical resistance of 20 Ω · b / l or less, preferably an electrical resistance of 18 Ω · b / l or less, in particular an electrical resistance of 16 Ω · b / l or fewer. On the other hand, overheating avoided the heating mat, a mat web with the width b and should the length l have an electrical resistance of 6 Ω · b / l or more, preferably an electrical resistance of 8 Ω · b / l or more, in particular an electrical resistance of 10 Ω · b / l or more.
Solche Widerstandswerte lassen sich dadurch erreichen, dass in eine Matte leitfähige Partikel eingelagert sind, insbesondere Carbonfasern oder -späne.Such Resistance values can be achieved by putting in a mat conductive Particles are incorporated, in particular carbon fibers or shavings.
Zu ihrer Fixierung können die leitfähigen Partikel in eine Matrix eingelagert sein, vorzugsweise aus einem organischen Material, insbesondere aus einem Polymer.To their fixation can the conductive ones Particles are embedded in a matrix, preferably from a organic material, in particular of a polymer.
Für eine gleichmäßige Heizleistung der erfindungsgemäßen Heizmatte über deren gesamte Fläche sollte die Matte wenigstens zwei niederohmige Streifen als Anschlußelektroden aufweisen, welche bevorzugt entlang zweier, einander gegenüberliegender Kanten der Heizmatte verlaufen. Wie die Platten eines Kondenstors für ein homogenes elektrisches Feld in dem Plattenspalt sorgen, so liegt der zweck dieser streifenförmigen Anschlußelektroden in einem möglichst homogenen Stromfluß. Bevorzugt verlaufen diese niederohmigen Streifen entlang der jeweils längeren Kanten der Heizmatte, bei einer Heizmattenbahn also in Längsrichtung der Bahn.For a uniform heating power the heating mat according to the invention on the the whole area the mat should have at least two low-resistance strips as terminal electrodes which preferably along two, opposite one another Edges of the heating mat run. Like the plates of a condensed gate for a provide homogeneous electric field in the plate gap, so is the purpose of this strip-shaped terminal electrodes in one possible homogeneous current flow. These low-resistance strips preferably run along the respective ones longer Edges of the heating mat, in a Heizmattenbahn thus in the longitudinal direction the train.
Um eine ausreichende Funktionssicherheit zu gewährleisten, sollte ein niederohmiger Streifen eine Breite von 5 mm oder mehr aufweisen, vorzugsweise eine Breite von 10 mm oder mehr, insbesondere eine Breite von 15 mm oder mehr.Around To ensure sufficient reliability, should be a low-impedance Strips have a width of 5 mm or more, preferably a width of 10 mm or more, in particular a width of 15 mm or more.
Die niederohmigen Streifen können aufgedruckt oder aufgedampft sein; wichtig ist nur ein möglichst inniger Kontakt mit stromführenden Schicht der Heizmatte.The low-resistance strips can printed or vapor-deposited; only one is important intimate contact with live Layer of heating mat.
Ihren niedrigen spezifischen Widerstand verdanken die niederohmigen Streifen vorzugsweise wenigstens einem metallischen Bestandteil, insbesondere Kupfer.Their low resistivity owe the low-impedance strips preferably at least one metallic constituent, in particular Copper.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass auf einem Untergrund mehrere Matten derart nebeneinander verlegt sind, dass ihre niederohmigen Streifen parallel zueinander verlaufen. Dadurch ist ein systematischer Anschluß derselben an eine speisende Energiequelle ermöglicht.The The invention further provides that several on a ground Mats are laid side by side so that their low-impedance Strip parallel to each other. This is a more systematic Connection of the same to a feeding energy source allows.
Vorzugsweise sind die niederohmigen Streifen mehrerer Matten an zwei gemeinsame Sammelleitungen angeschlossen, so dass eine gemeinsame Speisung aller jener Matten aus einer einzigen Energiequelle möglich ist, deren unterschiedliche Pole mit je einer Sammelleitung galvanisch verbunden sind.Preferably The low-resistance strips of several mats are common to two Manifolds connected, giving a common feed all those mats from a single source of energy is possible their different poles, each with a manifold galvanic are connected.
Um einer erfindungsgemäßen Heizmatte die Potentialdifferenz zwischen den Polen einer Energiequelle mitzuteilen, sind die beiden niederohmigen Streifen der selben Matte an unterschiedliche Sammelleitungen angeschlossen.To a heating mat according to the invention the To communicate potential difference between the poles of a power source, the two low-impedance strips of the same mat are connected to different manifolds.
Um Kurzschlüsse zwischen benachbarten Heizmatten auszuschließen, ist weiterhin vorgesehen, dass jeweils einander benachbarte niederohmige Streifen unterschiedlicher Matten an die selbe Sammelleitung angeschlossen sind. Damit ist die Spannung zwischen den beiden aneinandergrenzenden Kanten benachbarter Heizmatten-Bahnen gleich null, und selbst ein überlappendes Verlegen zweier Heizmatten beeinträchtigt deren Funktionsfähigkeit nicht.Around shorts between adjacent heating mats is still provided each mutually adjacent low-impedance strips of different Mats are connected to the same manifold. This is the tension between the two adjacent edges adjacent Heating mat tracks equal to zero, and even an overlapping laying of two heating mats impaired their functionality is not.
Die Sammelleitungen sollten quer zu den niederohmigen Streifen der angeschlossenen Matten verlaufen, insbesondere etwa rechtwinklig dazu. In diesem Fall lassen sie sich auf kürzestem Weg bis zu einer Energiequelle verlegen, so dass einerseits Material gespart werden kann und andererseits die Leitungsverluste minimal sind.The Buses should be connected across the low-resistance strips of the Mats run, in particular approximately at right angles thereto. In this Fall down on the shortest Laying away to an energy source, so that on the one hand material can be saved and on the other hand, the line losses minimal are.
Aus ästhetischen Gründen wie auch zur Vermeidung von Beschädigungen können die Sammelleitungen abgedeckt sein, bspw. von einer Leiste, insbesondere von einer Fußbodenleiste.From aesthetic establish as well as to avoid damage, the manifolds can be covered be, for example, from a bar, especially from a skirting board.
Um hohe Spannungen gegenüber Erdpotential zu vermeiden, kann eine der beiden Sammelleitungen geerdet sein. Dies erfolgt vorzugsweise in einem Ansschlußkasten, einer Anschlußdose od. dgl.Around high voltages compared To avoid earth potential, one of the two manifolds can be grounded. This is preferably done in a connection box, a junction box od. Like.
Sofern die Sammelleitungen an die beiden Pole einer Niederspannung angeschlossen sind, vorzugsweise an eine Spannung von 60 Volt oder weniger, insbesondere an eine Spannung von 50 Volt oder weniger, ist selbst eine direkte Berührung völlig ungefährlich.Provided the manifolds connected to the two poles of a low voltage are, preferably to a voltage of 60 volts or less, in particular to a voltage of 50 volts or less, is itself a direct contact completely harmless.
Die Erfindung empfiehlt, dass die Sammelleitungen an die beiden Pole einer Wechselspannung angeschlossen sind, vorzugsweise mit einer Netzfrequenz von 50 bis 60 Hz. Dadurch ist es möglich, die Sammelleitungen über einen (Trenn-)Transformator zu speisen, so dass sie galvanisch von einem speisenden Netz getrennt sind.The Invention recommends that the manifolds to the two poles an AC voltage are connected, preferably with a Mains frequency from 50 to 60 Hz. This makes it possible, the manifolds on a To feed (isolating) transformer so that it is galvanic by a dining network are disconnected.
Schließlich entspricht es der Lehre der Erfindung, dass die Amplitude der speisenden Spannung variierbar ist, um die Heizleistung zu steuern oder zu regeln. Eine solche Variation kann bspw. durch eine Phasenanschnittsteuerung erfolgen, wobei der Zündwinkel eines Halbleiterschaltelements veränderbar ist. Damit ist die Möglichkeit eröffnet, eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung als Stellglied im Rahmen eines Temperaturregelkreises zu verwenden.Finally corresponds It is the teaching of the invention that the amplitude of the feeding voltage variable is to control or regulate the heating power. Such Variation can be done, for example, by a phase control, the firing angle a semiconductor switching element is variable. This is the possibility opened, a heating device according to the invention to be used as an actuator in the context of a temperature control loop.
Weitere Merkmale, Einzelheiten, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt:Further Features, details, benefits and effects based on the Invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment the invention and with reference to the drawing. Hereby shows:
Die
Heizeinrichtung
Mit
der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung
Zur
Installation einer solchen Heizeinrichtung
Sodann wird auf den vorzugsweise trockenen bzw. getrockneten Untergrund eine erste Schicht einer Spachtelmasse aufgetragen. Dies kann sowohl ein Zementmörtel sein, ein Kalkmörtel, Putzmörtel, ein Klebemörtel, d. h., ein mit organischen Bindemitteln modifizierter Mörtel, oder ein rein organischer Mörtel. Basis dieser Spachtelmassen kann demnach Zement sein, Kalk, Gips und/oder Lehm sowie auch ein organisches Bindemittel. Vorzugsweise handelt es sich jedoch um ein Material, das im ausgehärteten Zustand eine hohe Wärmeleitfähigkeit von etwa 2 W(m·K) oder mehr aufweist. Erreicht wird diese hohe Wärmeleitfähigkeit durch den Zusatz von Partikeln mit einer guten Wärmeleitfähigkeit.thereupon is on the preferably dry or dried surface applied a first layer of a filler. This can be both cement mortar be a lime mortar, Plaster, a Adhesive mortar, d. h., An organic binder modified mortar, or a purely organic mortar. The basis of these fillers may therefore be cement, lime, gypsum and / or clay as well as an organic binder. Preferably However, it is a material that is in the cured state a high thermal conductivity about 2 W (m · K) or more. This high thermal conductivity is achieved by the addition of Particles with good thermal conductivity.
In
die noch nasse bzw. feuchte Spachtelmasse werden sodann erfindungsgemäße Heizmatten
Anschließend wird
eine weitere Lage der Spachtelmasse auf die sichtbare Oberseite
der Heizmatten
Wie
man der
Eine
Bahn
Durch
die Einlagerung von bspw. Carbonfasern oder -spänen oder anderer elektrisch
leitfähiger Partikel
hat die Heizmatte
Zur
Kontaktierung der Heizmatte
Damit
die Spachtelmasse an der Heizmatte
Wie
Im
Bereich bzw. unterhalb einer Sockel- bzw. Fußbodenleiste
Die
beiden Sammelleitungen
Damit
ist es möglich,
die Heizleistung der Heizeinrichtung
- 11
- Heizeinrichtungheater
- 22
- Heizmatteheating mat
- 33
- Bahntrain
- 44
- Perforationperforation
- 55
- Streifenstrip
- 66
- Streifenstrip
- 77
- Längskantelongitudinal edge
- 88th
- Fußbodenleistebaseboard
- 99
- Sammelleitungmanifold
- 1010
- Sammelleitungmanifold
- 1111
- Sekundärseitesecondary side
- 1212
- TrenntransformatorIsolation transformer
- 1313
- Primärseiteprimary
- 1414
- Netzspannungmains voltage
- 1515
- PhasenanschnittsteuerungPhase control
Claims (42)
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---|---|---|---|
DE202008009579U DE202008009579U1 (en) | 2008-07-16 | 2008-07-16 | heater |
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---|---|
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ID=39917775
Family Applications (1)
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DE202008009579U Expired - Lifetime DE202008009579U1 (en) | 2008-07-16 | 2008-07-16 | heater |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20081204 |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20111130 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20141008 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: FRANKEN MAXIT MAUERMOERTEL GMBH & CO, DE Free format text: FORMER OWNER: LOTHAR GREULICH,FRIEDBERT SCHARFE, , DE Owner name: SCHARFE, FRIEDBERT, DE Free format text: FORMER OWNER: LOTHAR GREULICH,FRIEDBERT SCHARFE, , DE Owner name: SCHARFE, FRIEDBERT, DE Free format text: FORMER OWNERS: GREULICH, LOTHAR, 95182 DOEHLAU, DE; SCHARFE, FRIEDBERT, 95359 KASENDORF, DE Owner name: FRANKEN MAXIT MAUERMOERTEL GMBH & CO, DE Free format text: FORMER OWNERS: GREULICH, LOTHAR, 95182 DOEHLAU, DE; SCHARFE, FRIEDBERT, 95359 KASENDORF, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KUECHLER, STEFAN T., DIPL.-ING. (UNIV.), DE |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |