DE202014104262U1

DE202014104262U1 - Wandheizsystem

Info

Publication number: DE202014104262U1
Application number: DE202014104262.8U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-09-09
Filing date: 2014-09-09
Publication date: 2014-11-25
Anticipated expiration: 2024-09-10
Also published as: WO2016037606A3; DE112015004125A5; WO2016037606A2

Abstract

Wandheizsystem mit einem in eine Wand oder ein Wandelement eingebrachten Flächenheizelement (1) zur Temperierung eines Raumes, umfassend mindestens eine Trägerplatte (2) mit einem Vor- und Rücklauf (3) und mindestens einem darauf mäanderförmig verlegtem Wärmetauscherrohr (4), dadurch gekennzeichnet, dass auf das mindestens eine Wärmetauscherrohr (4) eine graphithaltige Wärmeleitschicht (5) aufgebracht ist, wobei in die Wärmeleitschicht (5) und/oder die Trägerplatte (2) mindestens eine Nut zur Aufnahme des mindestens einen Wärmetauscherrohrs (4) eingebracht ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wandheizsystem mit einem in eine Wand oder ein Wandelement eingebrachten Flächenheizelement zur Temperierung eines Raumes, umfassend mindestens eine Trägerplatte mit einem Vor- und Rücklauf und mindestens einem darauf mäanderförmig verlegtem Wärmetauscherrohr.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Wandheizungen aus hohlen, meist doppelwandigen Bausteinen (aus Ton, Kalksandstein etc.) bekannt, in denen im unteren Bereich ein Wärmetauscherrohr eingebaut ist, welches die Luft im Hohlraum erwärmt, durch den Hohlraum aufsteigt und durch eine weitere Hohlkammer abgekühlt wieder absteigt, um sich von neuem zu erwärmen und wieder aufzusteigen.
Eine weitere Form von Wandheizung bilden mehr oder weniger großformatige Platten aus Gips, Lehm, Gipsfasern o.ä., in welche Wärmetauscherrohre fest eingegossen sind. Hier ist man immer an die wenigen Standartformate der Platten gebunden. Diese Art ist sehr wenig flexibel in der Handhabung und – bedingt durch die geringe Wärmeleitfähigkeit des Plattenmaterials – auch sehr träge und zur Kühlung in der Regel nicht oder nur bedingt geeignet, insbesondere auch wegen des Schwitzwassers, welches sich bilden kann, was z. B. besonders Gips und zum Teil auch Lehm auf Dauer schadet.
Bekannt sind aus dem Stand der Technik ferner Platten aus Gipsfasern oder anderen Materialien, in welche eine Nut eingefräst ist, um ein – meist dünnes – Wärmetauscherrohr aufzunehmen. Durch die geringe Wärmeleitfähigkeit ist auch hier eine starke Trägheit nicht zu vermeiden.
Darüber hinaus sind Wandheizsysteme bekannt, bei denen Wärmetauscherrohre auf Clips-Leisten direkt auf die Wand oder ganze vorgefertigte Rohrregister direkt auf der Wand befestigt werden, um mit mehreren Lehmschichten verputzt zu werden. Bei diesem System geht viel Energie durch die Wand verloren, besonders bei nicht gedämmten Außenwänden. Wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit ist auch ein solches System sehr träge und die Wärmeverteilung innerhalb der Wandheizungsfläche sehr ungleichmäßig.
Ein weiteres modulares Wandheizsystem besteht aus einer Trägerplatte mit darauf aufgebrachten Schamottesteinen, zwischen denen eine Nut verbleibt für die Aufnahme eines Wärmetauscherrohrs. Schamotte ist zwar ein guter Wärmespeicher, aber ein sehr schlechter Wärmeleiter. Das System ist relativ träge und wird besonders bei niedrigen Vorlauftemperaturen nur sehr ungleichmäßig warm.
Neben den genannten Nachteilen sind bei den aufgeführten Systemen der hohe Flächenverbrauch, die teils schlechte Anpassbarkeit an räumliche Begebenheiten, die Untauglichkeit für Räumlichkeiten mit einer vorhandenen Feuchtigkeit, welche nicht oder nicht komplett beseitigt werden kann sowie ferner die Untauglichkeit für eine Kombination mit Innendämmsystemen wegen potentieller Taupunktverlagerung, Schwitzwasserbildung oder mangelnder Diffusionsoffenheit zu nennen.
Darstellung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Wandheizsystem zu schaffen, welches die Trägheit der vorgenannten Systeme beseitigt und welches geeignet ist, mit möglichst niedriger Vorlauftemperatur voll funktionsfähig zu sein, um bspw. auch solare Energie (Solarthermie) über möglichst lange Zeit und unter ungünstigen Witterungsverhältnissen nutzen zu können. Ferner besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Wandheizsystem zu schaffen, welches die gesamte Wandheizungsfläche nicht nur schnell, sondern auch möglichst gleichmäßig erwärmt.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Wandheizsystems sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist ein Wandheizsystem der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass auf das mindestens eine Wärmetauscherrohr eine graphithaltige Wärmeleitschicht aufgebracht ist, wobei in die Wärmeleitschicht und/oder die Trägerplatte mindestens eine Nut zur Aufnahme des mindestens einen Wärmetauscherrohrs eingebracht ist.
Die Trägerplatte kann je nach Verwendungszweck und den baulichen Begebenheiten aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Bei feuchten Wänden wird vorzugsweise eine Calciumsilikatplatte oder eine Perliteplatte verwendet, da diese resistent ist gegen Feuchtigkeit. Die Calciumsilikatplatte kann auch gegebenenfalls sehr viel Schwitzwasser aufnehmen wenn z. B. starke Kühlleistung verlangt wird.
Bei diffusionsoffenen Innendämmungen findet vorzugsweise eine Holzweichfaserplatte in passender Stärke Verwendung.
Bei „normalen“ Verhältnissen, die weder einer Innendämmung bedürfen, noch feuchte Wände aufweisen, können als Trägerplatte auch andere geeignete Materialien zum Einsatz kommen wie z. B. zementgebundene Perliteplatten, Vermiduliteplatten etc.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird zur Herstellung der Wärmeleitschicht auf die Trägerplatte mit einem ökologisch einwandfreiem Kleber oder Dünnbettmörtel mindestens eine Wärmeleitplatte aus expandiertem Graphit aufgebracht. Nach Abbindung des Klebers oder Mörtels wird eine ausreichend große Nut in die Wärmeleitplatte eingefräst. Anschließend wird das fertige Modul mit einer Grundierung versehen, damit später der Putz besser haften bleibt. Diese Nut wird nach der Montage des Moduls mindestens ein Wärmetauscherrohr aufnehmen, welches mit einem gut wärmeleitenden Material eingeputzt wird.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung kann auf die Trägerplatte auch mindestens eine einzelne graphithaltige Wärmeleitplatte so aufgeklebt werden, dass zwischen den Platten eine Nut für das Wärmetauscherrohr verbleibt.
In einer weiteren Ausführung sind großformatige, graphithaltige Wärmeleitplatten auf die Trägerplatte aufgeklebt und in diese eine passende Nut für das mindestens eine Wärmetauscherrohr eingefräst.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Wärmeleitschicht auch ein feinkörniges oder gering viskoses bis flüssiges, graphithaltiges Material sein, welches auf die Wärmetauscherrohre bzw. die Trägerplatte aufgebracht ist.
Durch die enorme Wärmleitfähigkeit des verwendeten Materials wird die gesamte Wandheizungsfläche auch bei sehr niedrigen Vorlauftemperaturen schnell und gleichmäßig warm. Dies ermöglicht die optimale Nutzung von Sonnenenergie, denn diese lässt sich am effizientesten nutzen, wenn die Vorlauftemperatur möglichst niedrig gewählt werden kann.
Temperaturen von um die 30° sind bei Verwendung von Solarthermie fast immer im Pufferspeicher gegeben, selbst bei ungünstiger Witterung. Hierdurch werden ganz neue Nutzungsmöglichkeiten mit Solarthermie im Heizungsbereich eröffnet.
Durch die Anordnung der erfindungsgemäßen Wärmeleitschicht werden darüber hinaus auch weitere Vorteile gegenüber vorhandenen Systemen erzielt, denn durch ihre Verwendung wird eine besonders geringe Trägheit und ein sehr geringer Flächenverbrauch (im Vergleich zu anderen Systemen bis zu 70%) erreicht. Innerhalb weniger Minuten erfolgt die Wärmeabgabe durch Strahlung und es ist weniger Fläche bei gleicher Strahlungsleistung erforderlich.
Durch die Modulbauweise und durch das geringe Gewicht ist eine leichte Handhabung bei der Montage gewährleistet. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darüber hinaus in der durch die Verwendung von Graphit oder graphithaltigem Material vorhandenen Abschirmung von elektromagnetischen Strahlen durch Elektroleitungen.
Durch das erfindungsgemäße Wandheizsystem werden darüber hinaus nicht nur die schmalen Streifen über den Wärmetauscherrohren erwärmt, sondern auch der gesamte Bereich zwischen den Wärmetauscherrohren. Dies führt zu viel kleineren Heizungsflächen. Dies hat bspw. einen positiven Einfluss bei Vorhandensein großer Wand- oder Fensterflächen, welche durch Möbel verdeckt sind. Kleinere Wandheizungsflächen erleichtern auch bei Einbauküchen und in kleineren Bädern die Montage von Wandheizungen.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Wandheizsystems ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von der Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
In der Zeichnung zeigt
1 das Wandheizsystem in der Seitenansicht.
Ausführung der Erfindung
Wie aus 1 ersichtlich, umfasst das erfindungsgemäße Wandheizsystem mindestens eine Trägerplatte 2 mit einem Vor- und Rücklauf 3 sowie mindestens ein darauf verlegtes Wärmetauscherrohr 4. Auf das mindestens eine Wärmetauscherrohr 4 ist eine graphithaltige Wärmeleitschicht 5 aufgebracht, in das mindestens ein Wärmetauscherrohr 4 eingebracht ist.
Die Größe der Wandheizsystem-Module kann variieren. Serienmäßig ist ein Format von 60 × 60 cm als Standartformat vorgesehen. Es können aber auch deutlich größere Formate angefertigt werden, sogar mit schon fertig eingeputztem Wärmetauscherrohr 4, dessen Vor- und Rücklauf oben oder unten herausragt und leicht mittels Schraub- oder Pressverbindung an dem Heizkreislauf angeschlossen werden kann.
Das erfindungsgemäße Wandheizsystem beschränkt sich in seiner Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsformen. Vielmehr sind eine Vielzahl von Ausgestaltungsvariationen denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung Gebrauch machen.
Bezugszeichenliste

1: Flächenheizelement
2: Trägerplatte
3: Vor- und Rücklauf
4: Wärmetauscherrohr
5: Wärmeleitschicht

Claims

Wandheizsystem mit einem in eine Wand oder ein Wandelement eingebrachten Flächenheizelement (1) zur Temperierung eines Raumes, umfassend mindestens eine Trägerplatte (2) mit einem Vor- und Rücklauf (3) und mindestens einem darauf mäanderförmig verlegtem Wärmetauscherrohr (4), dadurch gekennzeichnet, dass auf das mindestens eine Wärmetauscherrohr (4) eine graphithaltige Wärmeleitschicht (5) aufgebracht ist, wobei in die Wärmeleitschicht (5) und/oder die Trägerplatte (2) mindestens eine Nut zur Aufnahme des mindestens einen Wärmetauscherrohrs (4) eingebracht ist.
Wandheizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitschicht (5) mindestens eine graphithaltige Wärmeleitplatte ist.
Wandheizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitschicht (5) gering viskoses bis flüssiges, graphithaltiges Material ist, welches auf die Wärmetauscherrohre (4) bzw. die Trägerplatte (2) aufgebracht ist.
Wandheizsystem nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Nut für das mindestens eine Wärmetauscherrohr (4) in die Wärmeleitplatte (5) oder die Wärmeleitschicht (5) einfräst ist.
Wandheizsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (2) eine Calciumsilikatplatte ist.
Wandheizsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (2) eine Perliteplatte ist.
Wandheizsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (2) eine Holzweichfaserplatte ist.