DE2043001A1

DE2043001A1 - Elektrisches Flächenheizelement zur Beheizung von Flachen beliebiger Große

Info

Publication number: DE2043001A1
Application number: DE19702043001
Authority: DE
Inventors: Benjamin 5000 Köln Halbach
Original assignee: Felten and Guilleaume Kabelwerke GmbH
Current assignee: Felten and Guilleaume Kabelwerke GmbH
Priority date: 1970-08-29
Filing date: 1970-08-29
Publication date: 1972-03-02
Also published as: DE2043001C3; DE2043001B2

Description

Elektrisches Flächenheizelement zur Beheizung von Flächen beliebiger Größe Die Erfindung betrifft ein elektrisches Flächenheizelement zur Beheizung von Flächen beliebiger Größe mit beliebig wählbarer Flächenheizleistung.
Bei derartigen Flächenheizelementen ist s rforderlich, eine bestimmte Heizleistung pro Flächeneinheit zu gewährleisten, wobei die geometrischen Abmessungen der Heizfläche durch das zu beheizende Konstruktionsteil gegeben sind. So werden Flächenheizelemente zum Einbau in Konstruktionsteile, wie Kochplatten, BUgeleisen oder Frisier-Trockenhauben, fertig für eine bestimmte Heizleistung konfektioniert, da diese Heizleistung von vornherein feststeht. Es gibt aber auch Anwendungsgebiete, wo die nicht der Fall ist. Hier stellt vor allem die Fußbodenheizung besondere Ertordernisse, weil sich, gleichgultig ob es sich um einen Innenraum oder beispielsweise um eine Straße handelt, die Größe der zu beheizenden Fläche von Fall zu Fall ändert, obwohl in Jede. Falle eine ganz bestimmte Heizleistung pro Flächeneinheit verlangt wird.
Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse ein Gewebe aus isolierendem Material herzustellen und in dieses Gewebe Heizleiter endlicher Länge einzuarbeiten. Eine solche Anordnung beschreibt beispielsweise die D09 1 565 583. Es besteht dabei der Vorteil, daß das Trägergewebe mit den singearbeiteten Flächenheizelementen in großen Rollen aufgerollt zum Verlegungsort transportiert, hier in gewünschter Länge abgerollt und angeschlossen werden kann. Die Nachteile aber liegen einmal in der Herstellungstechnik, da die Webmaschine Jeweils zum Einfügen des Heizelementes angehalten werden muß. Es gibt noch keine Maschinen, die den Heizleiter automatisch einlegen. Zwar ist der Bau einer solchen automatischen Maschine beim heutigen Stand der Steuerungstechnik gruudsätzlich nicht möglich, doch würde sie verhältnismäßig teuer sein, Die Wirtschaftlichkeit spielt aber gerade bei eine solchen Produkt eine ausschlaggebende Rolle. Hinzu kommt, daß das Trägergewebe nach der Einbettung in den Fußboden dem Einfluß von Feutigkeit und Wärme ausgesetzt ist. Billige Textilwerkstoffe würden also bald zerstört werden, beständigere Kunststoffwerkstoffe aber würden das Produkt wiederum unwirtschaftlich machen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Flächenheizelement fflr Flächen beliebiger Größe in wirtschaftlicher Portigungsweise und ohne Trägermaterial zu schaffen, das in beliebigen Längen hergestellt und trotzdem so installiert werden kann, daß jede örtlich erforderliche Heizleistung pro Flächeneinheit einzustellen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das elektrische Flächenheizelement aus einem in üblicher Maschinentechnik in beliebiger Länge hergestellten Gewebe ohne weiteren Träger besteht. Der Schuß wird aus den durchlaufenden isolierten Heizleitern und die Kette aus mechanisch festen Drähten gebildet Dabei ist das Gewebe in Flächenelemente bestimmten elektrischen Widorstandes aufgeteilt» die Jeweils eine eigene Anschlußstelle haben, Durch die wahlweise Zusammenschaltung dieser Anschlußstellen naoh einem bestimmten Schema wird die jeweils gewünschte Flächenheizleistung bei Jeder erforderlichen Flächengröße eingestellt.
In einer Ausführung des erfindungsgemäßen elektrischen Flächenheizelementes sind diese Anschlußstellen an einer Seitenkante des Gewebes als Schlaufen herausgeführt. In einer anderen Ausführung liegen sie an beiden Seitenkanten des Gewebes.
Bei besonders großen zu beheizenden Flächen, beispielsweise Betondecken von Autobahnen, Flugzeugrollbahnen oder Brücken, wird das erfindungsgemäße Flächenheizelement dreiphasig geheizt, wobei die Anschlußstellen an den Seiten und in der Mitte des Gewebes angebracht sind.
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken werden die Schußdrähte so bemessen, daß sie zusätzlich zur Erfüllung ihrer Aufgabe der mechanischen Sttitzung des Gewebes die Wärme gleichmäßig Uber die Fläche verteilen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das elektrische Flächenheizelement ein selbsttragendes Gewebe ohne zusätzliches Trägermaterial in großen Längen darstellt.
Es kann also aufgerollt an den Verlegungsort transportiert und dort auf die erforderliche Länge zugeschnitten werden, wobei die gewünschte Flächenheizleistung in einfachster Weise durch Verbinden der Anschlußstellen mit den Zuführungsleitungen nach einem einfachen Schema eingestellt wird. Der weitere Vorteil besteht darin, daß dieses Gewebe auf bekannten Masohinen der Web-, Häkelgalon-oder Maschentechnik oder einer anderen flächenbildenden Verknüpfungstechnik wirtschaftlich durchlaufend hergestellt und aufgewikkelt werden kann.
Pur die Beheizung besonders großer Flächen ist dX Möglichkeit der Anwendung der dreiphasigen Stromzuführung besonders vorteilhaft, da sloh hierdurch die Breite des Heizgewebes beträchtlich steigern läßt.
Die Ausführung der Kettdrähte in der Form, daß sie einerseits dem Gewebe mechanische Festigkeit geben, andererseits den elektrischen Schutz dadurch gewährleisten, daß sie auf Schutzleiterpotential gelegt werden, wird in vorteilhafter Weise dadurch ergänzt, daß sie auch zur besseren Wärmeverteilung Uber die Gewebefläche herangezogen werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.
Fig. 1 Aufbau des elektrischen Flächenheizelementes Fig. 2 Anschlußschema bei zweiphasig-einseitigen Zuführungen Fig. 3 Anschlußschema bei zweiphasig-zweiseitigen Zuführungen Fig. 4 Anschlußschema bei dreiphasiger Zuführung.
Das mit wärmebeständigen Kunststoff- oder Gummimischungen isolierte Heizkabel 1 ist als endlos in Schleifen liegender Schuß duroh das Gewebe gefUhrt (Fig. 1). Die Kettdrähte 2 sind blanke Metalldrähte.
Sie geben dem Gewebe die Festigkeit und werden nach der Verlegung schutzgeerdet. Der Schuß ist 80 ausgeführt, daß Jeweils nach einer bestimmten Anzahl Schlingen seitlich eine Schleife 3 gebildet wird Dadurch ist die ganzd Gewebefläche in elektrische Teilabschnitte aufgeteilt. In Fig. 2 sind die Zuführungsleiter R und Mp an den Stellen 4, 5, 6 und 7 angeschlossen.
In Fig. 3 sind die Zuführungsleiter R und Mp zweiseitig in der Nähe der Gewebekante angeordnet Die Anschlußstellen sind mit 8 und 9 gekennzeichnet.
Die Tabelle zeigt ein Beispiel für das Anschlußschema der so gebildeten Heizmatte; Jeder der Teilabschnitte 1., 2., 3. ... n hat einen Widerstand von 50 # und eine Fläche von 0.10 qm. Ist die zur Verfügung stehende Spannung 220 V und wird eine Flächenheizleistung von 270 W/qm verlangt, so sind n = 6 Flächenelemente hintereinander zu schalten. Das heißt, daß die Zuleitung R Jeweils an die erste Schleife angeschlossen wird, während der Draht Mp an die Schleife, die sech@ Flächenelemente weiter liegt, angeschlossen wird. Nach insgesamt 12 Flächenelementen wird wieder R angeschlossen, nach 18 Flächenelementen Mp usw. in der Jeweils geforderten Länge der Bahn, wobei die Bahn Uber diese ganze Länge die Heizleistung von 270 W/qm bei 220 V abgibt. Wie die Tabelle zeigt, kann für Jede Spannung durch Anschließen der entsprechenden Anzahl Flächenelemente eine gewünschte Heizleistung eingestellt werden.
Wonn große Flächen beheizt werden sollen, so empfiehlt sich die Heizung durch Drehstrom. Fig. 4 zeigt das Anschlußschema@ für die drei Phasenleiter R, 5, T, die zwischen den Kettdrähten in den Schuß eingeflochten und an den entsprechenden Kontaktstellen Dit dem Heizkabel verbunden werden. Im vorliegenden Fall liegen je 10,5 Teilabschnitte zwischen R und 8 mit den Verbindungspunkten 10 und 11, desgleichen zwischen 5 und T mit den Verbindungspunkten 11 und 12. Zwischen T und R schließlich liegen, mit den Verbindungspunkten 12 und 13, noch einmal 11 Teilabschnitte.
Die Heizmatte, die ohne Jedes weitere Trägermaterial in bekannter Web-, Häkelgalon- oder Maschentechnik oder einer anderen flächenbildenden Verknüpfungstechnik hergestellt wird, hat eine sehr hohe mechanische Festigkeit, Sie wird in großen Längen hergestellt und in Rollen aufbewahrt. Zum Gebrauch berechnet man die Anzahl Flächenelemente, die benötigt werden, gemäß der Tabelle, wickelt die entsprechende Länge von der Rolle ab und verlegt sie in der geforderten Fläche. Sodann stellt man die Verbindung mit den Zuführungen, wiederum gemäß der Tabelle, her und erzielt so die gewünschte Heizleistung pro Flächeneinheit.

Claims

Ansprüche:

1. Elektrisches Flächenheizelement zur Beheizung von Flächen beliebiger Größe mit beliebig wählbarer Flächenheizleistung, d a d u r o h g e k e n n z e 1 o h n e t, daß es aus einem in Ublioher Maschinentechnik in beliebiger Lange hergestellten Gewebe ohne weiteren Träger besteht, bei dem der Schuß aus den durchlaufenden isolierten Heizleitern und die Kette aus mechanisch festen Drähten gebildet wird, wobei das Gewebe in Flächenelemente bestimmten elektrischen Widerstandes mit Jeweils eigenen Anschlußstellen aufgeteilt ist, durch deren wahlweise Zusammenschaltung nach einem resten Schema Jeweils die gewünschte Flächenheizleistung bei jeder erforderlichen Fiächengröße eingestellt wird

2, Elektrisches Flächenheizelement nach Anspruch 1, d a d u r o h g e k e n n z e 1 a h n e t, daß die Anschlußstellen (3) der aus den Heizleitern (2) und den Schußdrähten (1) gebildeten Flächenelemente an einer Seitenkante des Gewebes als Schlaufen in den durchgehenden Heizleitern (2) herausgeführt sind.

3. Elektrisches Flächenheizelement nach Anspruch 1, d a d u r o h g o k e n n z e i o h n e t, das die Anschlußstellen (8, 9) der Flächenheizelemente an beiden Seitenkanten des Gewebes liegen.

4. Elektrisches Flächenheizelement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n 8 e 1 0 h n e t, daß die Anschlußstellen der Flächenheizelemente rUr dreiphasige Zuleitung (R, 8, T) an den Seiten (10, 12) und in der Mitte des Gewebes (11) angebracht sind.

5. Elektrisches Flächenheizelement nach Anspruch 2, ) oder 4, d a d u r o h g e k e n n z e i o h n e t, daß die Kettdrähte (2) so bemessen sind, daß sie zusätzlich zur Erfüllung ihrer Aufgabe der mechanischen Stützung des Gewebes die Wärme gleichmäßig über die Fläche verteilen.