DE202014009744U1

DE202014009744U1 - Heizanstrich, Heizfarbe, Heizlack, Heizputz, Heizvorrichtung

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Publication number: DE202014009744U1
Application number: DE201420009744
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Plasch Michael At
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2015-03-24
Anticipated expiration: 2024-12-03

Abstract

Heizfarbe, Heizanstrich, Heizputz oder Heizlack (5) bestehend aus einer Mischung, welche wenigstens Carbonfasern und eine elektrisch leitfähiger Stoffmischung aufweist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anstrich, eine Heizfarbe, einen Heizputz, Heizkleber oder Heizlack und eine Heizvorrichtung zum Beheizen einer Fläche mit Infrarot-Technik. Des Weiteren ist ein Trägerelement, insbesondere eine Wand oder ein Boden oder eine Decke eines Raums oder ein Bauteil, mit einer Heizvorrichtung vorgesehen.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Im Stand der Technik werden Heizungen eingesetzt, mit denen Luft erwärmt wird auf Basis von mit erwärmtem Wasser oder Öl durchströmten Radiatoren. Die erwärmte Luft bewegt sich auf Grund ihrer thermischen Eigenschaften und der damit verbundenen Dichteänderung an die Zimmerdecke und steht dort der Erwärmung von Menschen nicht direkt oder nur bei Zuführung großer Mengen an Heizenergie zur Verfügung. Ein anderes Verfahren nutzt Paneel-Heizungen, die Infrarotstrahlung ausstrahlen, um die diatherme Luft zu durchstrahlen und direkt Wände, Möbel und Menschen zu erwärmen, wobei diesem Verfahren eigen ist, dass sich Wärmespots bilden, die die Verlustwärmeleitung durch Außenwände wegen des großen Temperaturunterschiedes begünstigen.
Solche Paneel-Heizungen müssen jedoch auf gerade Flächen aufgebracht werden, um nicht zu reißen. Paneele und Hochtemperaturstrahler können nicht in Wände eingebracht werden und können außerdem komplexe Geometrien, mit gekrümmten Flächen wie beispielsweise Rohre oder Kugeln, nicht beheizen.
Gleiches gilt für Heizmatten. Auch diese müssen auf geraden Flächen aufgebracht werden, um nicht zu reißen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Heizvorrichtung zum Beheizen von Flächen bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Heizanstrich mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1, eine Heizvorrichtung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 2 und/oder durch ein Trägerelement mit einer Heizvorrichtung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 7 gelöst.
Demgemäß ist vorgesehen:
Ein Heizanstrich, ein Heizputz, eine Heizfarbe oder ein Heizlack bestehend aus einer Dispersion, welche wenigstens Carbonfasern und eine elektrisch leitfähige Stoffmischung, respektive Heizmischung aufweist, wobei die Carbonfasern größer als Carbonfasernanotubes sind.
Die Heizmischung besteht wenigstens aus Carbonpartikeln, Carbonfasern, Rußpartikeln. Sie kann wahlweise wenigstens Acryl, Polyurethan und/oder, Calciumcarbonat oder eine oder zwei der Komponenten Glimmer, Aluminium, Refraktärmetallkristalle, Graphit, Silikonharze als leitende oder nicht-leitende Bestandteile beinhalten.
Weiter ist vorgesehen:
Eine Heizvorrichtung zum Beheizen einer Fläche eines Trägerelements, wobei das Trägerelement insbesondere eine Wand eines Raums, ein Boden eines Raums oder ein Bauteil ist, aufweisend: eine Kontaktierungseinrichtung, wobei die Kontaktierungseinrichtung wenigstens zwei elektrisch leitfähige Streifen aufweist zum Aufbringen auf die zu beheizende Fläche des Trägerelements, und eine Heizschicht aus einer Heizfarbe oder einem Heizlack, welche zumindest zwischen den elektrisch leitfähigen Steifen derart auf der zu beheizenden Fläche des Trägerelements aufbringbar ist, dass eine elektrische Spannung an die Heizschicht durch die elektrisch leitfähigen Streifen anlegbar ist.
Außerdem ist vorgesehen:
Ein Trägerelement mit einer Heizvorrichtung, wobei die elektrisch leitfähigen Streifen als Übertragungsmedium fungieren und auf dem Trägerelement mittels eines Klebemittels oder Bindemittels befestigt oder die elektrische leitfähigen Streifen auf dem Trägerelement aufgespritzt oder aufgestrichen oder auflaminiert sind. Das Übertragungsmedium kann dabei bestehen aus jedwedem leitfähigen Material, im Besonderen Silber, Kupfer, Aluminium als Gewebe, Vollmaterial oder anderen Webarten mit hoher Oberfläche. Das Übertragungsmedium kann auch als Leitfarbe mit denselben Inhaltsstoffen wie der Heizanstrich aufgebracht werden. Der Stoff muss eine wesentlich höhere Leitfähigkeit besitzen, als der jeweilig genutzte Heizanstrich.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis/Idee besteht darin, einen Heizanstrich, einen Heizputz, eine Heizfarbe oder einen Heizlack statt bisher bekannter Heizmatten oder Heizpaneele zu verwenden. Der Heizanstrich kann als Heizschicht auf eine zu beheizende beliebig geformte Fläche einfach aufgetragen werden. Eine elektrische Kontaktierung der Heizschicht erfolgt über eine Kontaktierungseinrichtung welche elektrisch leitfähige Streifen aufweist über die eine Spannung an die Heizschicht angelegt werden kann zum Erzeugen einer Widerstandsheizung.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
INHALTSANGABE DER ZEICHNUNG
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
1 eine Perspektivansicht eines Raums, dessen Wände und Boden mit einer Heizvorrichtung gemäß der Erfindung versehen sind;
2 eine Schnittansicht A-A einer der Wände des Raums gemäß 1;
3 eine Schnittansicht B-B einer weiteren der Wände des Raums gemäß 1; und
4 eine Perspektivansicht eins Rohrs, welches mit einer Heizvorrichtung gemäß der Erfindung beheizt wird.
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten – sofern nichts Anderes ausführt ist – jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
In 1 ist eine Perspektivansicht eines Raums 1 gezeigt, dessen Wände 2 und Boden 3 mit einer Heizvorrichtung 4 gemäß der Erfindung versehen sind zum Beheizen der Wände bzw. des Bodens und damit des Raums.
Die Heizvorrichtung 4 gemäß der Erfindung besteht dabei aus einem elektrisch leitfähigen Heizanstrich, einer Heizfarbe, eine Heizuputz- oder einem Heizlack 5 und einer Kontaktierungseinrichtung 6 zum elektrischen Kontaktieren des Heizanstrichs 5. Die Heizvorrichtung 4 wird hierbei auf ein Trägerelement 7 aufgebracht, wobei die Trägerelemente 7 in dem Ausführungsbeispiel in 1, die Wände 2 und der Boden 3 des Raums 1 sind.
Die elektrisch leitfähige Heizfarbe, der Heizanstrich ohne Farbe, der Heizputz oder der elektrisch leitfähige Heizlack 5 weist eine Mischung aus wenigstens Carbonfasern und einer elektrisch leitfähigen Materialmischung auf. Der Mischung aus Carbonfasern und elektrisch leitfähiger Trägermischung kann wenigstens ein weiterer Zusatzstoff, ein weiterer Zuschlagstoff, ein Polymer und/oder ein weiteres Material, z. B. Fasern, Partikel usw., hinzugefügt werden, je nach Funktion und Einsatzzweck. Die Carbonfasern sind dabei keine Carbonfasernanotubes. Stattdessen sind die Carbonfasern größer als Carbonfasernantotubes. Der Mischung oder Dispersion aus wenigstens Carbonfasern und einer Mischung elektrisch leitfähiger Zusatzstoffe können ein oder mehrere Polymere und/oder wenigstens ein oder mehrere Zuschlagstoffe zugemischt sein. Wenigstens eines der Polymere ist elektrisch leitfähig oder zur Zwischeninsolation innerhalb der Mischungnicht elektrisch leitfähig. Ebenso können im Falle von mehreren Polymeren alle Polymere oder ein Teil der Polymere elektrisch leitfähig oder nicht elektrisch leitfähig sein.
Die Durchmischung der Carbonfasern und der leitfähigen Materialmischung ist vorzugsweise derart gewählt, dass ein Grad der Durchmischung erreicht wird, der eine Trennung durch Gravitation der Schwebstoffteilchen ausschließt oder zumindest reduziert. Die Durchmischung durch die Braunsche Molekularbewegung ist im Stoff gewünscht.
Eine derartige Heizvorrichtung 4 kann aufgrund der Wärmestrahlung oder Infrarotstrahlung die sie erzeugt, überall da eingesetzt werden, wo z. B. Luft nicht in Bewegung versetzt werden soll, um zum Beispiel Keime nicht zu transportieren, beispielsweise in Krankenhäusern, oder wo Luft nicht oder möglichst wenig mit der in ihr enthaltenen Energie zum Beispiel durch Lüften den Raum verlassen soll. Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung 4 ist in der Lage, die Wand einer Wohnung direkt zu erwärmen und damit die Wandtemperatur über der Lufttemperatur zu halten. Aus diesem Grund wird Wasser aus der Wand verdunstet, statt wie bei anderen Heizsystemen auf der Wand zu kondensieren und damit die Schimmelbildung zu unterstützen.
Wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 gezeigt ist, weist die Kontaktierungseinrichtung 6 der Heizvorrichtung 4 elektrisch leitfähige Streifen 8, z. B. elektrisch leitfähige Metallstreifen, wie beispielsweise Kupferstreifen, auf. Die elektrisch leitfähigen Streifen 8 werden an dem zu beheizenden Trägerelement 7, wie der jeweils zu beheizenden Wand 2 und dem zu beheizenden Boden 3 in 1, zueinander beabstandet oder in einem vorbestimmten Abstand zueinander befestigt.
Dazu können die elektrisch leitfähigen Streifen 8 beispielsweise auf das Trägerelement 7, hier die Wand 2 bzw. den Boden 3, mittels eines Klebemittels 9, beispielsweise eines flüssigen oder pastösen Klebemittels, oder mittels eines Klebestreifens als Klebemittel aufgeklebt oder aufgesprüht oder auflaminiert werden. Ebenso können die elektrisch leitfähigen Streifen 8 auch mittels der in diesem Fall als Klebemittel fungierenden Heizfarbe- oder lack 5 an der Wand 2 bzw. dem Boden 3 befestigt werden. Die elektrisch leitfähigen Streifen 8 sind in 1 mit einer gestrichelten Linie angedeutet.
Anschließend wird in dem Ausführungsbeispiel in 1 auf das jeweilige mit den elektrisch leitfähigen Streifen 8 versehene Trägerelement 7, hier z. B. die Wände 2 und der Boden 3, die Heizfarbe- oder lack 5 als Heizschicht 10 aufgebracht. Die jeweilige Heizschicht 10 ist in 1 mit einer gepunkteten Linie rein schematisch angedeutet. An die Heizschicht 10 kann durch die zugeordnete Kontaktierungseinrichtung 6 eine elektrische Spannung angelegt werden. Dazu wird die Kontaktierungseinrichtung 6 oder deren elektrisch leitfähigen Streifen 8 an eine jeweilige nicht dargestellte Energiequelle angeschlossen. Die Energiequelle ist dabei eine Strom- oder Spannungsquelle, z. B. ein an den Hausstrom angeschlossener Transformator usw. Die angelegte Spannung wird entweder bewusst durch den Transformator verändert, um einen anderen Stromfluss bei gleichem Widerstand zu erreichen oder es wird zum Erreichen hoher Temperaturen die Netzspannung direkt angelegt.
Wird eine elektrische Spannung an die Heizschicht 10 durch die Kontaktierungseinrichtung 6 angelegt, so fließt in der Heizschicht 10 ein elektrischer Strom. Dabei bildet die Heizvorrichtung 4 eine elektrische Widerstandsheizung. Die Heizschicht 10 wirkt hierbei durch die innere Erhöhung der Temperatur an ihrer nicht isolierten Seite des Aufbaus als ein Infrarot-Wärmestrahler. Mittels der angelegten elektrischen Spannung oder des angelegten Stroms kann die elektrische Heizleistung der Heizvorrichtung 4 gesteuert werden.
Der Heizanstrich, der Heizputz, die Heizfarbe oder der Heizlack 5 kann derart auf das jeweilige Trägerelement 7, hier die Wände 2 und den Boden 3, aufgetragen werden, dass eine Heizschicht 10 mit einer konstanten oder im Wesentlichen konstanten Schichtdicke ausgebildet wird. Ebenso kann der Heizanstrich, der Heizputz, die Heizfarbe oder der Heizlack 5 auf das Trägerelement 7 auch derart aufgetragen werden, dass eine Heizschicht 10 mit Bereichen unterschiedlicher Schichtdicke ausgebildet wird. Beispielsweise kann in Bereichen des Trägerelements 7, die stärker beheizt werden sollen, die Heizschicht 10 eine größere Schichtdicke aufweisen. Des Weiteren kann die Heizschicht 10 auch wenigstens eine Aussparung aufweisen, beispielsweise für eine Fensteröffnung. Es muss dabei jedoch sichergestellt werden, dass eine durchgehende Verbindung der Heizschicht 10 mit der Kontaktierungseinrichtung 6 bzw. deren elektrisch leitfähigen Streifen 8 vorhanden ist, um eine Spannung an die Heizschicht 10 anlegen und diese als Widerstandsheizung nutzen zu können.
Auf diese Weise kann die Heizvorrichtung 4 sehr einfach an individuelle Bedürfnisse beispielsweise beim Beheizen von Wänden oder dem Boden in einem Wohnraum angepasst werden.
Wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 angedeutet ist, können die elektrisch leitfähigen Streifen 8 eine beliebige Form aufweisen und beispielsweise an die Kontur einer Fensteröffnung in einer Wand usw. angepasst werden. Die elektrisch leitfähigen Streifen 8 können dazu beispielsweise im Falle von länglichen Streifen entsprechend der gewünschten Form gefaltet oder alternativ in der gewünschten Form vorgefertigt und beispielsweise entsprechend ausgeschnitten oder ausgestanzt sein.
Wie in 1 gezeigt ist, können die elektrisch leitfähigen Streifen 8 in gleichen oder unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet werden, je nach zu erzielender Heizleistung.
Die auf dem Trägerelement 7 vorgesehene Heizvorrichtung 4 kann anschließend beispielsweise mit einer Wandfarbe überstrichen, oder mit einer Tapete, Wandpanelen usw., im Falle einer Wand, Fließen, im Falle einer Badezimmerwand, einem Putz, z. B. einem Lehmputz, einem Rollputz, einem Edelputz usw., oder einem Bodenbelag, im Falle eines Bodens, versehen werden. Als Bodenbelag kann beispielsweise ein Teppich, ein Laminat, ein Parkett usw. vorgesehen werden. Die Erfindung ist auf die genannten Beispiele nicht beschränkt. Des Weiteren kann sowohl auf dem Trägerelement 7 unterhalb der Heizvorrichtung 4 und/oder oberhalb der Heizvorrichtung 4 wenigstens eine weitere Schicht aus einem anderen Material oder Materialkombination vorgesehen werden. Beispielsweise eine Grundierungsschicht, eine Ausgleichsschicht zum Ausgleichen einer unebenen Oberfläche, eine elektrische Isolationsschicht, eine thermische Isolationsschicht, eine Putzschicht, eine Kleberschicht zum Befestigen z. B. einer Tapete, einer Fließe, eines Wandpanels, eines Bodenbelags, eine Vliesmatte, eine Gewebematte usw. Eine Putzschicht kann beispielsweise dann vorgesehen werden, wenn die Heizvorrichtung 4 statt wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 an Wänden 2 und einem Boden 3 im Inneren des Raums beispielsweise an einer Außenfassade eines Gebäudes beispielsweise zur Trockung der Wand oder einer anderen Einrichtung vorgesehen wird. Es kann aber auch an den Innenwänden eines Raums ein Putz aufgetragen werden.
In nachfolgenden 2 und 3 sind zwei Ausführungsbeispiele für die Kombination aus Trägerelement und Heizvorrichtung gezeigt. Die Erfindung ist jedoch auf die genannten Beispiele nicht beschränkt.
In 2 ist dabei eine Schnittansicht A-A für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer der Wände 2 des Raums 1 gemäß 1 gezeigt.
Wie aus der Schnittansicht entnommen werden kann, wird auf die Wand 2 oder Innenwand des Raums 1 als Trägerelement 7 zunächst die Kontaktierungseinrichtung 6 zum elektrischen Kontaktieren der Heizanstrich, der Heizputz, die Heizfarbe oder der Heizlack 5 aufgebracht. Dazu wird als Klebemittel 9, beispielsweise ein doppelseitiger Klebefilm -oder band, auf das Trägerelement 7 aufgetragen. Anschließend werden die elektrisch leitfähigen Streifen 8, z. B. Kupferblechstreifen mit einer Dicke von beispielsweise 0,1 mm, auf den Klebefilm aufgebracht und so an dem Trägerelement 7 befestigt. In einem nächsten Schritt wird der Heizanstrich, der Heizputz, die Heizfarbe oder der Heizlack 5 aufgetragen, um eine Heizschicht 10 zu bilden. Je nach gewünschter zu erzielender Heizleistung wird die Heizfarbe- oder lack 5 mit einer bestimmten Dicke oder einem bestimmten Dickenverlauf aufgetragen um eine Heizschicht 10 mit einer bestimmten Dicke oder einem bestimmten variierenden Dickenverlauf auszubilden. Anschließend kann beispielsweise die Heizvorrichtung 4 mit einer gewünschten Wandfarbe 11 übermalt werden, wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 gezeigt ist, so dass die Heizvorrichtung 4 nicht mehr sichtbar ist. Ebenso kann wie zuvor beschrieben bei einer Innenwand auch eine Tapete auf die Heizvorrichtung 4 aufgeklebt werden oder Wandpaneele an der Wand und deren Heizvorrichtung befestigt, z. B. aufgeklebt usw., werden. Im Falle einer Badezimmerwand können auch Fließen auf die Heizvorrichtung 4 aufgeklebt werden.
Wie in nachfolgender 3 gezeigt ist, können optional zusätzliche weitere Schichten oberhalb und unterhalb der Heizvorrichtung 4 vorgesehen werden, je nach Funktion und Einsatzzweck. Es können auch Behältnisse, wie Badewannen, Kaffeetassen, Durchlauferhitzer, Rohre, Kapillare, Duschkabinenböden oder andere Behälter durch Außenaufbringung des Heizanstriches, des Heizputzes, der Heizfarbe oder des Heizlackes erwärmt werden, um die darin befindlichen Flüssigkeiten oder Gase oder Festkörper zu erwärmen.
In 3 ist eine Schnittansicht B-B für ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer weiteren Wand 2 des Raums 1 gemäß 1 gezeigt.
Wie aus der Schnittansicht entnommen werden kann, wird auf die Wand 2 oder Innenwand des Raums 1 als Trägerelement 7 eine Grundierungsschicht 12 aufgebracht zum Glätten der Wandoberfläche. In einem Ausführungsbeispiel kann zwischen dem Trägerelement 7 und der Grundierungsschicht 12 optional eine zusätzliche nicht dargestellte Wärme- oder Infrarotstrahlung reflektierende oder abschirmende Schicht oder Farbschicht vorgesehen werden. Des Weiteren kann auch auf die Grundierungsschicht 12 verzichtet werden, wenn die Oberfläche der Wand beispielsweise ausreichend glatt ist.
Wie in dem Ausführungsbeispiel in 3 gezeigt ist, wird auf die Grundierungsschicht 12 die Heizvorrichtung 4 aufgebracht. Dazu werden die elektrisch leitfähigen Streifen 8, z. B. Kupferstreifen, bzw. die Kontaktierungseinrichtung 6 beispielsweise mittels eines Doppelklebebands als Klebemittel 9 auf die Grundierungsschicht 12 geklebt. Anschließend erfolgt der Auftrag des Heizanstrichs, des Heizputzes, der Heizfarbe oder des Heizlackes 5.
Falls Unebenheiten in der Oberfläche der Heizschicht 10 auftreten, wie in dem Ausführungsbeispiel in 3 angedeutet ist, kann optional eine nicht dargestellte Grundierungsschicht oder eine andere Schicht z. B. aus Spachtelmasse aufgetragen werden zum Ausgleich der Unebenheiten. Die Grundierungsschicht oder Schicht aus Spachtelmasse kann hierbei gleichzeitig dazu genutzt werden, die Heizschicht 10 vor einer Beschädigung zu schützen. Zusätzlich oder alternativ zu der Grundierungs- oder Spachtelschicht kann auch eine Schutzschicht 13 auf die Heizschicht 10 aufgetragen werden, welche geeignet ist die Heizvorrichtung 4 vor Beschädigung zu schützen, wie in dem Ausführungsbeispiel in 3 gezeigt ist.
Auf die Schutzschicht 13 kann, wie in dem Ausführungsbeispiel in 3 gezeigt ist, anschließend eine Wandfarbe 11 aufgetragen, eine Tapete aufgeklebt, Wandpaneele, ein Putz, z. B. Lehmputz, oder Fließen im Falle einer Badezimmerwand usw. aufgebracht werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann auch zum Schutz vor Elektrosmog ein nicht dargestellter elektrisch leitfähiger Streifen, z. B. Kupferstreifen z. B. auf der Schutzschicht, mittels eines Klebemittels aufgeklebt werden. Der elektrisch leitfähige Streifen wird dabei geerdet. Anschließend kann wieder eine weitere Heizschicht aus dem Heizanstrich, dem Heizputz, der Heizfarbe oder des Heizlackes aufgetragen, welche ebenfalls gegen Elektrosmog wirkt. Auf die Heizschicht aus Heizfarbe- oder lack 5 kann dann beispielswiese wieder eine Grundierungsschicht, eine Schicht aus Spachtelmasse und/oder eine Schutzschicht aufgetragen werden, bevor anschließend eine Wandfarbe aufgetragen, eine Tapete, Wandpaneele, Fließen im Falle einer Badezimmerwand usw., aufgeklebt oder, ein Putz, z. B. Lehmputz, Rollputz, Edelputz usw., aufgebracht wird.
In 4 ist eine Perspektivansicht eins Rohrs 14, als Beispiel für ein mittels der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung 4 zu beheizendes Bauteil bzw. Trägerelement 7 gezeigt. Das Rohr 14 oder die Rohrleitung wird dabei an der Außenseite mit der Kontaktierungseinrichtung 6 versehen. Dazu werden elektrisch leitfähige Streifen 8, z. B. Kupferstreifen an der Außenseite des Rohrs befestigt, z. B. mittels eines Klebemittels aufgeklebt. Die elektrisch leitfähigen Streifen 8 sind in 4 mit einer gestrichelten Linie angedeutet. Grundsätzlich ist es aber auch möglich bei einem Bauteil elektrisch leitende Metallstreifen, wie z. B. Kupferstreifen, aufzuspritzen. Anschließend wird der Heizanstrich, der Heizputz, die Heizfarbe oder der Heizlack 5 auf die Außenseite zur Erwärmung innenliegender Gase oder Flüssigkeiten und Innenseitig zur Erwärmung durchflossener Stoffe des Rohrs 14 und die Kontaktierungseinrichtung 6 aufgebracht, um eine Heizschicht 10 auszubilden. Die Heizschicht 10 ist in 4 mit einer gepunkteten Linie angedeutet. Zum Schutz der Heizvorrichtung 4 kann eine weitere nicht dargestellte Schutzschicht, und/oder thermische Isolationsschicht usw. auf die Heizvorrichtung 4 aufgetragen werden, um die Heizschicht 10 vor Beschädigung und Umwelteinflüssen zu schützen und gegebenenfalls thermisch zu isolieren. Des Weiteren kann in einem Ausführungsbeispiel vor dem Aufbringen der Heizvorrichtung 4 eine Grundierungsschicht oder andere Schicht, je nach Funktion und Einsatzzwecke, auf der Außenseite des Rohrs 4 aufgebracht werden.
Wie zuvor beschrieben, wird die Kontaktierungseinrichtung 6 an eine jeweilige nicht dargestellte Energiequelle, z. B. eine Strom- oder Spannungsquelle angeschlossen, um beispielsweise eine elektrische Spannung an die Heizschicht 10 anzulegen.
Eine Aufgabe der zuvor anhand von Ausführungsbeispielen beschriebenen Heizvorrichtung ist es, die Möglichkeit auch auf unebenen Untergründen, auf Wänden, auf allen Untergrundmaterialien als Trägerelementen und auf unterschiedlichen Geometrien aufgebracht zu werden, auf dem Material zu haften, sowie eine weitere Verarbeitung der Oberfläche zuzulassen. Das Material bzw. die Heizfarbe muss bei Beschädigung seine bzw. ihre Eigenschaften behalten und darf dabei vorzugsweise auch zu keinem Leistungsverlust der Heizung führen. Das Material bzw. der Heizanstrich soll vorzugsweise auf beliebigen Untergründen haften und mit seiner Stromzuführung verbunden bleiben. Das Material bzw. der Heizanstrich funktioniert sowohl bei Niedrigspannung als auch bei anderen Betriebsspannungen. Es kann die Leistungsabgabe durch den Einsatz anderer Transformatoren als Beispiel für Energiequellen verändert werden. Parallel kann das Material bzw. die Heizfarbe beim Aufbringen in verschiedenen Widerständen aufgebracht werden, ohne dass die chemische Zusammensetzung des Materials bzw. des Heizanstrichs verändert werden muss.
Parallel ist der Heizanstrich vorzugsweise in der Lage, seine Betriebstemperatur von zum Beispiel 25 Grad Celsius oder für andere Anwendungen von bis zu 300 Grad Celsius möglichst schnell zu erreichen, um Verluste durch zu lange Hysterese und Überheizung zu vermeiden.
Die Aufgaben werden des Weiteren gelöst durch ein Verfahren zum Aufbringen der Lacke, Farben, Anstriche und Putze, umfassend die Schritte:
Grundierung einer Oberfläche des Trägerelements,
Aufbringen eines Dämmputzes oder eines Dämmanstrichs, der optional zusätzlich mit Glaskügelchen und/oder Glitter durchsetzt sein kann, um Strahlungen im Infrarotbereich abzuschirmen und damit die Wand gegen zu hohen Wärmedurchfluss auf Basis von Wärmeübertragung im Kontakt zu schützen,
Aufbringen von Leiterbahnen in Form von z. B. Kupferstreifen als Kontaktierungseinrichtung, die den zu heizenden Geometrien folgen können. Die Leiterbahnen werden an möglichst gegenüberliegenden Streifen der Geometrie verbaut, der Abstand zur zweiten Leiterbahn kann auf jedem Abschnitt identisch sein. Die Leiterbahnen aus z. B. Kupferstreifen können geknickt und umgelenkt werden. Ebenso können sie auch abgetrennt und durch ein elektrisch leitfähiges Klebemittel miteinander elektrisch leitenden verbunden werden,
Aufbringen der Heizanstriche bzw. Heizfarbe oder Heizlacke mit elektrischem Anschluss an den Leiterbahnen,
Anschließen der Leiterbahnen an Energiequellen z. B. Transformatoren, die Niedrigspannung auf die Heizungsvorrichtung abgeben,
Optional kann ein Anschluss an Thermostate vorgesehen werden, die die ganze Heizfläche oder Teile der Heizfläche der Heizvorrichtung einschalten, damit die Heizvorrichtung ihre Betriebstemperatur erreicht.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Heizvorrichtung kann in den Prozess eine künstliche Intelligenz eingebracht werden, die die Heizvorrichtung, das Heizverhalten eines Wohnenden, das Heizverhalten einer ganzen Cloud von Nutzern und/oder die Beheizung von Räumen, technischen Einrichtungen oder Bauteilen abgestimmt auf eine Vielzahl solcher Einrichtungen erlaubt.
Es gab bisher im Stand der Technik noch keine modularen Systeme, die, in der Gesamtheit und unter Beachtung des Aufbaus, als Heizung geometrisch anspruchsvoller Flächen oder von Bauteilen, wie Rohren und Kugeln, Zuleitungen oder Reaktionsbehältern usw., eingesetzt werden konnten. Vor allem war das Problem der starren Systeme, dass keine Bewegung bei Wärmeausdehnung stattfinden konnte und so die Heizsysteme oder die zu heizenden Systeme Schaden nahmen, wenn sie unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten hatten, was niemals vermeidbar war.
Im Stand der Technik war es nie möglich durch eine einfache Aufbringung weiterer Heizschichten unter elektrischem Schluss, den Widerstand zu verändern, um die Heizleistung zu erhöhen. Das vorliegende Verfahren erlaubt die Schichtdicke zu verändern und dies auch an geometrisch unterschiedlichen Punkten oder Flächen innerhalb der Gesamtfläche zu tun, so dass unterschiedliche Temperaturen innerhalb einer einzigen Fläche erreicht werden können, die allein von der gewählten Schichtdicke der leitenden Heizfarbe oder von deren Zusammensetzung abhängig sind.
Die Einsatzgebiete für die erfindungsgemäße Heizvorrichtung lassen sich an den folgenden Beispielen gut ablesen.

– Heizung zur Zonenheizung oder Vollheizung von Wohn- und Arbeitsumgebungen
– Heizung besonders gefährdeter Oberflächen, die beschädigt werden können
– Heizung von Durchleitungsrohren als Bauteilen, die definierte Temperaturen mit extrem niedriger Hysterese einhalten müssen,
– Heizung zur Beheizung von Flugzeugtragflächen an der Vorderkante als Bauteilen, um Vereisung zu vermeiden,
– Heizung von chemischen Reaktionsbehältern als Bauteilen mit unterschiedlichen Temperaturen an verschiedenen Stellen der Oberfläche oder Innenfläche,
– Heizung unter Überwindung eines Vakuums,
– Heizung zur Erzeugung extrem gut verteilter Temperatur,
– Heizung zur Erzeugung von extrem hoher Temperatur in extrem kurzer Zeit, wie zum Beispiel in Pizzaöfen als Bauteilen,
– Heizung zur Beheizung von Batterien als Bauteilen in Elektrofahrzeugen, die sich bei zu niedriger Temperatur im Winter zu schnell entladen und zerstört werden, wenn bei niedriger Temperatur der Stromfluss zu hoch wird,
– Heizung von Reaktionsbehältern als Bauteilen, die extrem gut definierte Temperaturen erreichen, halten oder gezielt verändern können müssen,
– Heizung von Oberflächen in der Küche, die als aufgemalte Kochplatten oder Warmhaltebereiche fungieren und unabhängig vom Herd eingesetzt werden können,
– Reinigung von organischen Materialien durch Erzeugung extrem hoher Temperaturen, die außerhalb der Farbe organische Stoffe verbrennen lässt,
– Kühlung durch Aufbringung weiterer getrennter elektrischer Kreise der Heizungen, die es erlauben elektrische Energie aus dem System abzuziehen und dadurch die Gesamtenergie zu senken, was zu Kühlung führt,
– Isolation durch Trocknung von Wänden, die auf diese Weise durch Wasserentzug nicht mehr in der Lage sind Wärme in großer Menge an die Außenwelt abzugeben, die durch ein Heizsystem zur Konstanthaltung der Temperatur weiter zugeführt werden müsste.

Der zuvor anhand von Ausführungsbeispielen beschriebene Heizanstrich, Heizlack, Heizfarbe oder Heizputz, kann in eine Wand oder auf den zu heizenden Gegenstand direkt aufgebracht werden, um direkt an der Kältebrücke zu heizen. Eine Verbesserung der Wirkung wird zudem erzielt in dem ein Dämmanstrich, Reflexionsanstrich, Dämmlack oder Dämmputz als Schicht oder Schichten aufgebracht wird, der unter der Heizvorrichtung seine Wirkung ebenfalls direkt am zu heizenden Medium entfaltet.
Die leitenden Heizfarbe oder -lack oder leitende Putz, welche bzw. welcher Carbonfasern und weitere Zusatzstoffe enthält, die bei Durchleitung von elektrischem Strom im Niederspannungsbereich auf Basis ihres Widerstandes eine definierte Heiztemperatur erreichen, kann zur Beheizung von Gegenständen, Menschen und Umgebungen verwendet werden.
Insbesondere kann die leitende Heizfarbe oder -lack oder leitende Putz sowohl großflächig wie kleinflächig aufgetragen werden und insbesondere auch unterschiedliche Substratträger, des Weiteren kann die leitenden Heizfarbe oder -lack oder leitende Putz in Verbindung mit Dämmputzen und Dämmunterlagen aufgebracht und die Heizvorrichtung beispielsweise an einer Außenwand eines Gebäudes unterhalb oder oberhalb einer Dämmunterlage oder einem Dämmputz oberhalb oder unterhalb der Oberfläche aufgebracht werden. Die Heizvorrichtung eignet sich, wie zuvor ausgeführt, für die unterschiedlichsten Anwendungen und Anwendungsgebiete, wobei die genannten Anwendungen und Anwendungsgebiete lediglich beispielhaft sind und die Erfindung auf die genannten Beispiele nicht beschränkt ist. Die Heizvorrichtung kann insbesondere bei einer Niederspannung von beispielsweise 230 V betrieben werden. Je nach Funktion und Einsatzzweck sind aber auch niedrigere und höhere Spannungen möglich. Der genannte Wert von 230 V ist lediglich ein Beispielswert.
Die Heizvorrichtung kann auch zur bewussten Vernichtung von Überschusstrom verwendet werden, der bei der Stromerzeugung die Netze beeinträchtigt. Dabei können Stoffe erwärmt werden, die die Energie in Form von Wärmeenergie speichern und an zu heizende Medien wieder abgegeben werden können.
Die Heizvorrichtung kann sowohl mobil und entsprechend auf einem mobilen Trägerelement vorgesehen werden als auch immobil oder fest installiert sein an einem Trägerelement, wie beispielsweise einer Hauswand oder eine fest installierten Behälter.
Die Heizvorrichtung hat den Vorteil, dass sie hoch hitzebeständig ist und es zu keinen statischen Entladungen kommt.
Des Weiteren kann die Heizvorrichtung nicht nur heizfähig sondern kann auch zur Kühlung eingesetzt werden. Sie kann sowohl wärmeerzeugend als auch kälteabführend genutzt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen sind miteinander kombinierbar insbesondere einzelne Merkmale davon. Zum Beispiel ist eine Ausführung möglich, die durchsichtig ist und in Fenstern als Lack montiert werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Raum
2: Wand
3: Boden
4: Heizvorrichtung
5: Heizanstrich, Heizfarbe, Heizputz oder Heizlack
6: Kontaktierungseinrichtung
7: Trägerelement
8: Elektrisch leitfähiger Streifen
9: Klebemittel
10: Heizschicht
11: Wandfarbe
12: Grundierungsschicht
13: Schutzschicht
14: Rohr

Claims

Heizfarbe, Heizanstrich, Heizputz oder Heizlack (5) bestehend aus einer Mischung, welche wenigstens Carbonfasern und eine elektrisch leitfähiger Stoffmischung aufweist.
Heizfarbe oder Heizlack (5) nach Anspruch 1, wobei die Carbonfasern größer als Carbonfasernanotubes sind.
Heizfarbe, Heizantrich, Heizputz oder Heizlack (5) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Mischung zusätzlich wenigstens ein elektrisch leitfähiges Polymer, wenigstens ein elektrisch nicht leitfähiges Polymer und/oder einen oder mehrere Zuschlagsstoff aufweist.
Heizvorrichtung (4) zum Beheizen einer Fläche eines Trägerelements (7), wobei das Trägerelement (7) insbesondere eine Wand (2) eines Raums (1), ein Boden (3) eines Raums (1) oder ein Bauteil (14) ist, aufweisend: eine Kontaktierungseinrichtung (6), wobei die Kontaktierungseinrichtung (6) wenigstens zwei elektrisch leitfähige Streifen (8) aufweist zum Aufbringen auf die zu beheizende Fläche des Trägerelements (7), und eine Heizschicht (10) aus einer Heizfarbe, einem Heizputz, einem Heizanstrich oder einem Heizlack (5), welche zumindest zwischen den elektrisch leitfähigen Steifen (8) derart auf der zu beheizenden Fläche des Trägerelements (7) aufbringbar ist, dass eine elektrische Spannung an die Heizschicht (10) durch die elektrisch leitfähigen Streifen (8) anlegbar ist.
Heizvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfarbe, der Heizanstrich, der Heizputz oder der Heizlack (5) aus einer Mischung aus wenigstens Carbonfasern und einer elektrisch leitfähigen Stoffmischung besteht.
Heizvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Steifen (8) elektrisch leitfähige Metallstreifen, insbesondere elektrisch leitfähige Kupferstreifen, sind.
Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizschicht (10) eine konstante Dicke oder eine variierende Dicke aufweist.
Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Streifen (8) jeweils einen Anschluss zum Anschließen an eine Energiequelle aufweisen, wobei die Energiequelle insbesondere eine Spannungsquelle oder Stromquelle ist.
Trägerelement mit einer Heizvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische leitfähigen Steifen (8) auf dem Trägerelement (7) mittels eines Klebemittels (9) befestigt oder die elektrische leitfähigen Steifen (8) auf dem Trägerelement (7) aufgespritzt oder auflaminiert sind.
Trägerelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen das Trägerelement (7) und den elektrisch leitfähigen Streifen (8) wenigstens eine Grundierungsschicht (12) und/oder eine Schicht aus einer Spachtelmasse aufgebracht ist.
Trägerelement nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Heizschicht (10) der Heizvorrichtung (4) eine Schutzschicht, eine Grundierungsschicht (12) und/oder eine Schicht aus einer Spachtelmasse aufgebracht ist.
Trägerelement nach einem der Ansprüche 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Wand (2) als Trägerelement (7) auf die Heizschicht (10) oder auf die oberste auf die Heizschicht (10) aufgebrachte Schicht eine Wandfarbe, eine Tapete, Fließen, Wandpaneele und/oder ein Putz aufgebracht oder aufgeklebt ist.
Trägerelement nach einem der Ansprüche 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Boden (3) als Trägerelement (7) auf die Heizschicht (10) oder auf die oberste auf die Heizschicht (10) aufgebrachte Schicht eine Bodenbelag, insbesondere ein Teppich, Bodenpaneele, ein Parkett oder ein Laminat, aufgebracht oder aufgeklebt ist.
Trägerelement nach einem der Ansprüche 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Bauteil (14), insbesondere einer Rohrleitung, als Trägerelement (7), zumindest auf die Heizschicht (10) oder auf die oberste auf die Heizschicht (10) aufgebracht Schicht eine Schutzschicht und/oder thermische Isolationsschicht vorgesehen ist.
Trägerelement nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schicht als Infrarotstrahlung oder Wärmestrahlung abschirmende Schicht ausgebildet ist.
Trägerelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Infrarotstrahlung oder Wärmestrahlung abschirmende Schicht Glaskügelchen und/oder Glitter aufweist.
Trägerelement nach einem der Ansprüche 9, 10, 11, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (7) eine Flugzeugtragfläche, ein Ofen, eine Batterie, ein Reaktionsbehälter oder eine Kochplatte oder ein Deckenstrahler ist.