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Elektrisch heizbare Isolierplatte, insbesondere zur Niedertemperatur-#rossflächenheizung
von Räumen Die Erfindung betrifft eine Schaumstoffplatte, deren Oberfläche mindestens
auf einer Seite in homogener Weise mit elektrischem Strom heizbar ist, und welche
elektrisch erzeugte Warme zum grössten Teil nur nach einer Seite abgibt. Sie eignet
sich insbesondere zur Montage an Wänden, Decken und in Fussböden, lässt sich mit
gleichartigen Heizplatten zu einer fläche von Wand-, Decken- oder Fussbodengrösse
zusammenfügen und auf einfachste Weise elektrisch in Reihe schalten.
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Selbst bei verhältnismässig geringen Dicken kann mit Hilfe dieser
Isolierplatte im Winter in Aussenwänden, im Dach und im Bussboden des Erdgeschosses
jenes ideale Temperaturgefälle aufgerichtet werden, das zur vollständigen Abschirmung
des Aussenklimas erforderlich ist. Bei vollkommener Belegung dieser Plächen kann
daher ein besonders hoher Komfort erzielt werden,
denn bei einer
automatischen Regelung der Heizleistung zur Aufrechterhaltung einer raumseitigen
konstanten Oberflächentemperatur im Bereich von 20 bis 24 0C wird - entsprechend
einer Grundforderung des Innenweltschutzes - durch Strahlungsaustausch eine gleichförmige
und optimale Entwärmung des menschlichen Körpersiach den verschiedenen Richtungen
des Raumes hin gewährleistet.
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Eine zweite Forderung des Innenweltschutzes besagt, dass die Temperatur
der Raumluft mindestens um 5 grd gegenüber der einheitlichen -Strahlungstemperatur
der Raumumschliessungsflächen abgesenkt sein sollte, um die Schleimhäute des Atemtraktes
beim Sinatmen der Raumluft so weit abzukühlen, dass sie der in der Lunge auf 36
#G erwärmten und feuchtigkeitsgesättig ten Ausatminluft genügend Feuchtigkeit durch
Kcndensation entziehen können. Auch diese Forderung lässt sich nur bei einer Niedertemperatur-Strahlungsheizung
erfüllen; bei allen anderen Heizungsarten sorgt nämlich der Wärmeübergang zur Raumluft
für eine schnelle Angleichung von Raumluft- und Strahlungs-Temperatur.
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Die bei der Niedertemperatur-Strahlungsheizung mögliche Absenkung
der Raumlufttemperatur ist auch noch aus drei weiteren Gründen sehr erwünscht: Personen,
die in Büro- oder Wohnräumen physiaRh arbeiten müssen, wird bei ihrer Bewegung durch
erzwungene
Konvektion in kühler Raumluft vermehrt Wärme entzogen,
sie leiden daher weniger unter einer Stauung ihrer zusätzlich erzeugten Körperwärme.
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Da zudem bei jeder Bewegung in kühler Raumluft dem Temperatur-Regelmechanismusides
menschlichen Körpers ein Impuls erteilt wird, wird dieses "Strahlungsklima" nicht
mehr - wie bei der#Radiatorenheizung - als einschläfernd, sondern als belebend und
erfrischend empfunden.
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-Schliesslich ist in wirtschaftlicher Hinsicht von grosser Bedeutung,
dass man bei niedriger Raumlufttemperatur a) erheblich weniger Verdampfungsenergie
aufwenden muss, um eine für Holzmöbel ausreichende relative Feuchtigkeit aufrechtzuerhalten,
und b) gegenüber einer Radiatorenheizung und einer Heizung durch Heizröhren oder
Heizdrähte Energie einspart durch den Fortfall jener Wärmeverluste, die mit der
Ausbreitung der Wärme in die Umschliessungsflächen des Raumes und in das Mauerwerk
des Gebäudes verbunden sind, weil man bei dieser Ausbreitung stets von höheren Temperaturen
ausgehen muss. Die Direkt-Strahlungsheizung mit homogen temperierten, grossflächigen
Heizplatten bietet demgegenüber den Vorteil, dass die Wärme ohne nennenswerte Verluste
gleich dort erzeugt wird, wo sie zur Aufrechterhaltung eines genügenden Temperaturgefälles
gegenüber der Umwelt gebraucht wird, nämlich in der dem Raum zugekehrten
Oberfläche
der Isolierplatten, wobei dieses Temperaturgefälle genau dem Bedarf entspricht und
die Heizleistung durch den Wärmewiderstand der Isolierplatten wesentlich reduziert
ist.
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Aber auch in ihrer Verwendung zur Niedertemperatur-Speicherheizung
bietet die erfindungsgemäss Isolierplatte besondere Vorteile. Wenn eine Wand, eine
Decke oder ein Fussboden vollständig mit elektrisch heizbaren Isolierplatten belegt
ist, wobei deren Heizseite mit dem Baumaterial in Wärmekontakt gebracht wird, wird
das Baumaterial durch die von den Isolierplatten erzeugte Warme nicht stärker beansprucht
als durch Sonnenbestrahlung, weil jede lokale Ueberhitzung, wie sie mit eingebetteten
wasserdurchströmten Heizröhren oder elektrischen Heizkabeln gegeben ist, bei der
homogenen Wärmeerzeugung in der Oberfläche der Isolierplatten ausgeschlossen ist.
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Ausserdem sind lokale Temperaturüberhöhungenan Pussboden vermieden,
wenn mit den erfindungsgemässen Isolierplatten eine Fussboden-Speicherheizung betrieben
wird.
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Als besonders wichtige Tatsache ist noch hervorzuheben, dass sowohl
Umwelt- wie Innenwelt-Schutz mit keinem anderen Heizsystem derart ideal zu verwirklichen
ist wie mit der elektrischen Niedertemperatur-Direktheizung und der elektrischen
Niedertemperatur-
Speicherheizung; denn nur bei diesen beiden Hei-,3ystemen
wird die Energie ohne die geringste Gefahr einer Umweltverschmutzung und vollkommen
wartungsfrei von einer weit ausserhalb des Siedlungsbereiches gelegenen Erzeugungsstätte
mit geringsten Verlusten ausschliesslich an jene Stellen transportiert und dort
verwertet, wo sie als Wärme benötigt wird, eben in den Umschliessungsflächen unserer
Wohn- ~und Arbeitsräumen.
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All dieser bedeutenden Vorteile wegen musste es das vornehmste Ziel
der Entwicklung auf dem Sektor Heizung und Klimatisierung sein, die Herstellung
von, elektrisch heizbaren, grossflächigen Isolierplatten für die Niedertemperatur-Strahlungsheizung
und die Niedertemperatur-Speicherheizung so zu vereinfachen und zu verbilligen,
dass diese beiden Systeme in Anlage und Betrieb nicht mehr wesentlich teurer sind
als die bekannten Zentralheizungssysteme der Oel-und Gasfeuerung oder die bekannten
Systeme der elektrischen Speicherheizung. Ja es sollten die Herstellungs- und Montage-Kosten
dieser elektrisch heizbaren Isolierplatten, wenn irgend möglich dermassen gesenkt
werden, dass auch in ökonömischer Beziehung die Konkurrenz einer Heizung mit Oel-
und Gasfeuerung aus dem Felde geschlagen werden kann. Aus diesem Grunde mussten
Wege gefunden werden, die zu einer erheblichen Senkung der Kosten der elektrischen
Grossflächenheizung
führen.
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Mit der vorLiegenden Erfindung ist in dieser Hinsicht ein wesentlicher
Beitrag geleistet. Ihr Gegenstand, eine elektrisch heizbare Isolierplatte, ist frei
von den Nachteilen der bekannten, mit itfarmwasser betriebenen Flächenheizungen
und den bekannten elektrischen Heizungen, bei denen die Wärme mit verhältnismässig
grossem Aufwand über die Flächen der Raumumschliessung verteilt werden muss, schwierige
und zum Teil unlösbare Probleme des Ausgleiches mechanischer Spannungen auftreten
und Fertigung und Montage zu arbeitsintensiv sind. Die erfindungsgemäs# Isolierplatte
ist auch frei von den Nachteilen einer elektrischen Flächenheizung mit elektrisch
leitfähigen Matten, Tapeten, Anstrichen oder aufgeklebten metallischen Bändern.
letztere äussern sich in Schwierigkeiten bei der Manipulierung, der Anbringung an
Decken und Wänden, der elektrischen und thermischen Isolierung vom Baukörper und
in einer bei Raumtemperatur zu geringen Wärmeabstrahlung des Heizleiters.
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Auch hier sind Fertigung und Montage gewöhnlich recht arbeitsintensiv.
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Beim Aufkleben von metallischen Folienbändern auf Polystyrol - oder
Polyurethan-Schaumpatten wurde die Oberfläche dieser Platten durch die Ausdehnung
eingeschlossener luftblasen verbeult und der eLektrische Kontakt von der Heizfolie
zu den' St romzuführungsblechen durch Verschmutzung mit Resten des Klebers häufig
so schlecht, dass an den Kontaktsteilen Tempe
raturen auftraten,
bei denen schliesslich Schaumstoff und Folienband schmolz bzw. durchbrannte. Ausserdeit
wurden die Platten bei der einseitigen Erwarmung infolge eines Ueberzuges mit ungeeignetem
Edelputz auf der Sichtseite unzulässig stark konkav gekrümmt und schliesslich die
Verwendung von Polystyrol-Schaum und normalem Polyurethan-Schaum als Material für
eine isolierende Trägerplatte wegen einer zu niedrigen Brandklassenziffer abgelehnt.
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Bei der erfindungsgemässen elektrisch heizbaren Iso-Oberplatte sind
demgegenüber die erwähnten Schwierigkeiten und M'ängel vollkommen behoben. Diese
Isolierplatte ist im besonderen gekennzeichnet a) durch eine wärmedämmende und elektrisch
isolierende, von einem Strang in beliebiger länge abgeschnittene Platte aus Hartschaum,
die in fliessender Form mit einem eingelegten, über die Längskanten hinausreichenden
Metallfolienband und einem eingelegten Band von Plattenbreite als Strang durch Einspritzen
der flüssigen Komponenten des Schaumstoffes aufgeschäumt und vermöge der Klebkraft
des Schaumes fest mit der elektrisch leitenden Metallfolie überzogen ist, b) durch
flache schmale Nuten, die nachträglich in die mit Metallfolie belegte Oberfläche
der Platte in äquidistanten Abständen parallel zu deren Längskanten eingefräst sind
und aus dem metallischen Belag mindestens ein als Heizleiter dienen
des
Meanderband entstehen lassen, c) durch flexible Blechstreifen hoher elektrischer
Leitfähigkeit an den Enden des Meanderbandes und gegebenenfalls auch an den Enden
der einzelnen geraden Bandteile des Meanders, welche, mindestens einmal der Länge
nach gefalzt, von der' Schaumstoffplatte abgelöste Enden des Meanderbandes umfassen
und unter Druck durch Einwirkung von Ultraschall oder mit durchgeschlagenen metallischen
Nadelklammern in dauerhaften innigen elektrischen Kontakt mit diesen Enden gebracht
sind, d) durch eine Klebverbindung des der Kontaktierung dienenden Teiles der Blechstreifen
und der abgelösten Teile des Meanderbandes mit der Schaumstoffplatte und e) durch
einen abschliessenden, harten schützenden Ueberzug auf der mit dem Meander belegten
Plattenseite, welcher erst nach der Montage der Isolierplatte an die Wand, die Decke
oder auf dem ebenen Fussboden aufgebracht sein kann.
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Um ein Reissen des elektrisch leitenden Folienüberzuges bei der Handhabung
der Isolierplatte während der i'ra-sung und Kontaktierung oder bei der Montage zu
verhüten, ist in die Folie eine Struktur wie z.B-eine Hammerschlagstruktur eingeprägt,
die ihre Dehnbarkeit vergrössert. Noch besser ist der elektrisch leitende Folienüberzug
vor dem befürchteten Einrissen
insbesondere beim Einlegen in die
fliessende Form und beim Kontaktieren mit den Blechstreifen hoher elektrischer Leitfähigkeit
geschützt und gleichzeitig die -Schaums*bfSplatte versteift, wenn die dünne Metallfolie
vor dem Einlegen in die fliessende Form auf eine flexible, reissfeste Trägerschicht,
z.B.-ein sogenanntes Kraftpapier, aufkaschiert wurde.
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Zugleich kann durch diese Trägerschicht die Haftung an den Kunststoffschaum
der Isolierplatte vergrdssert werden.
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Sollte das Metallfolienmaterial, wie z.B. bei Zinnfolien, nicht in
genügend breiten Bändern erhältlich sein, so können zwei oder mehrere Folienbänder
mit schmalem Zwischenraum nebeneinander auf eine breitere Trägerschicht aufkaschiert
werden. In solchen Fällen entfallen dann ein oder mehrere Nuteneinfräsungen in die
von Metailfolienpapier überzogene Isolierplatte; dafür müssen in der weiter unten
beschriebenen Weise Stromverbindungan zwischen den getrennten Folienbahnen hergestellt
werden.
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Das als Heizleiter dienende ebene Meanderband kann nach Fig;l 2 aus
dem metallischen Ueberzug der Schaumstoffplatte 1 durch Einfräsen von schmalen Nuten
3 und 4 gebildet sein, die grade nur so tief sind, dass in ihnen der Metallfolienbelag
mit Sicherheit überall beseitigt ist; sie laufen parallel zu den längskanten der
Schaumstoffplatte und sind um die Breite des Meanderbandes kürzer als der von der
Metallfolie belegte Teil der
Schaumstoffplate. Wenn dann an beiden
Querseiten isomer nur jede zweite Nut bis zur Schnittkante der Schaumstoffplatte
reicht, ist das Meanderband in sich zusammenhängend. An den Stellen, an denen eine
Nut noch innerhalb des ebenen Metallfolienbelages endet, erzeugt der elektrische
Heizstrom keine wesentlichen Uebertemperaturen.
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Um ausschliesslich die Meanderseite und nicht die im allgemeinen verdeckte
I~angskante der Schaumstoffplatte durch JoultscheJ######## Wärme zu heizen, sind
die 5 Stromzuführungsblechstreifen lediglich an jenen Stellen des metallischen Folienbelages
der längskanten angebracht, die nicht durch Nuten von dem metallischen Belag der
Meanderseite abgetrennt sind. Zur Kontaktierung der Strom#uführungsblechstreifen
an den beiden Enden des Meanderbandes wird zweckmässig die Schaumstoffplatte an
jenen Stellen von der Rückseite her in einer Tiefe von nahezu Plattenstärke so eingesägt,
dass aus dem metallischen Belag der Längskanten je ein von der Schaumstoffplatte
einseitig abgelöster Lappen entsteht, an dem noch eine dünne Schaumstoff schicht
haftet.
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6 Häufig müssen noch an den Querkanten Streifen von mehr als 4 mm
Breite von dem Folienbelag abgefräst werden, damit dort eine elektrische Isolation
gewährleistet ist, wenn mehrere elektrisch heizbare Isolierplatten zu einer grösseren
Fläche zusammengesetzt werden.
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Nach einem anderen Gedanken der Erfindung gelangt man aber auch zu
einem ebenen Meanderband-Heizleiter, der Fig. 2 entsprechend / wenn maiyparaliei
zu en iigskanten der Schaumstoffplatten flache schmale Nuten3 in äquidistanten Abständen
in die mit metallischem Belag versehene Seite einfräst, die vbn einer Querkante
zur anderen reichen und durch rückseitige parallel zu den Querkanten laufende tiefe
Einschnitte, die fast bis zum Metallfolien-10 belag reichen, auf beiden Seiten je
ein Streifen nahezu quadratischen Querschnittes von der Schaumstoffplatte-und ihrem
metallischen Belag ablöst, die einzelnen metallischen Bänder an ihren überstehenden
5 und 8/ Lappen durch flexible Bleche/tiofler elektrischer Leitfähigkeit zu einem
durchlaufenden Meander verbindet, mit ihren angehefteten Blechstreifen um 90 0 auf
die 9 neu gebildeten Kanten der Schaumstoffplatte umlegt und an den Schnittkanten
der Schaumstoffplatte mit Kontaktkleber befestigt. Die der Stromzuführung dienenden
Blechstreifen5an den beiden Enden des Meanders lässt man in diesem Falle über die
Ecken der Schaumstoffplatte hinausragen, während die der Kontaktie-8 rung dienenden
Teile der Blechstreifen durch Wsder-10 ankleben der abgeschnittenen Teile der Schaumstoffplatte
vor Berührung und Erdschluss geschützt werden können.
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Der elektrische Kontakt zwischen den abgelösten Lappen 7 des Meanderbandes
und den Stroinzuführungs- oder Strom-5 bzv. 8/ verbindungs-Blechstreifen/lst entweder
durch Kaltschweissang
mittels Ultraschall oder durch flächigen
Anpressdruck vermittelt. In letzterem Fall sind die von der Schaumstoffplatte abgelösten
Enden des metallischen Meanderbandes, an denen noch Reste von elastischem Schaumstoff
haften, einmal in Richtung der anzubringenden Blechstreifen so gefalzt, dass ihre
blanke Seite aussen ist. Durch eine in diesen Falz eingelegte elastische Kunststoffschicht
oder durch die bereits anhaftendfnlieste von elastischem Schaumstoff wird dann diese
blanke Seite der Metallfolie gegen die Schenkel eines in längsrichtung gefalzten
Blechstreifens hoher elektrischer Leitfähigkeit gedrückt, wenn zur dauerhaften Kontaktierung
in den gefalzten Blechstreifen Nadelklammern geschlagen werden, und dadurch die
beiden Schenkel des Blechstreifens an einzelnen Stellen mit grösserer Kraft zusammengehalten
werden.
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5 bzw. 6/ Um die von den Blechstreifeqzeingetassten Meanderfahnen
zu entlasten, sind sie mitsamt ihren Blechstreifen an den Kontaktierungsstellen
nachträglich 9 1 an die entsprechende Kante der Schaumstoffplatte angeklebt, wobei
die der Stromzuführung dienenden Blechstreifen gleichzeitig in ihrer ganzen Länge
gerade so in die rechteckige Schaumstoffplatte eingelassen sind, dass das Rechteckprofil
erhalten bleibt. Mindestens an diesen Stellen 11 müssen daher die Längskanten der
Schaumstoffplatte vorher vom Folienbelag befreit werden.
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Falls der auf die Schaumstoffplatte aufgebrachte metallische
Belag
aus einem Material verhältnismässig hoher elektrischer Leitfähigkeit, z.B. aus Aluminium,
besteht, muss der Querschnitt der flexiblen Stromzuführungs- bzw. Stromverbindungs-Blechstreifen
dadurch vergrössert werden, dass diese breiter als die länge der gefalzten Folienenden
gehalten werden und in längsrichtung nicht nur einmal, sondern mehrwie in Fi.
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mals in der Art gefalzt werden, dass ihr wie in Fig.3 Querschnitt,
die Form eines Meanders erhält. Mit dieser Massnahme lassen sich unzulässige Erwärmungen
der Stromzuführungsblechstreifen im Heizbetrieb umgehen.
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Wenn mehrere elektrisch heizbare Isolierplatten zu einer grdsseren
Fläche, etwa einer ganzen Wand- oder Deckenfläche zusammengesetzt werden sollen,
können die Stromzuführungs-Blechstreifen aneinander stossender Platten entweder
während des Ankleben dieser Isolierplatten mittels einer Bostitsch-Zange durch Nadelklammern
miteinander ver-11 bunden und in entsprechende Vertiefungen der Längskanten eingelassen
werden, oder wie in Fig.2 oder 4 gezeigt, über die @@-ken der Schaumstoffplatten
hinausstehen, dana erst nach der mechanischen Montage durch Nadelklammern miteinander
verbunden und in entsprechende Vertie-2 fungen12 der Schnittkanten eingelassen werden.
Im ersteren Fall erhält man eine geschlossene grössere Heizfläche mit je einem Stromzuführungs-Blechstreifen
an den beiden äusseren Längskanten, in letzterem Falle muss auf die Querkanten der
Schaumstoffplatten noch ein Streifen von Schaumstoff oder anderem Isoliermaterial
aufgebracht
werden.
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Wo an Ecken einer aus mehreren elektrisch heizbaren Isolierplatten
zusammengesetzten Heizfläche Stromzuführungs-Blechstreifen frei zugänglich sind,
kann die Verbindung zu einem Stromzuführungskabel runden Querschnittes über einen
mit seitlicher Feder vergemäss Fig.5/ sehenen Bananensteckerstift erfolgen, inde
er 5 5 am Ende/ Stromzuführungs-Blechstreifen am Ende zu einer Schlaufe. gebogen
und die Schlaufe durch in den Blechstreifen 14 eingedrückte Nadelklammern zu einer
deformierbaren Buchse geschlossen wird, in welche der Bananenstecker des Stromzuführungs-
oder Verbindungskabels eingesteckt ist. Durch den Federdruck der Steckerfeder schmiegt
sich die deformierbare Buchse an den festen Steckerstift an und gewährleistet so
einen Flächenkontakt mit so geringem Uebergangswiderstand, dass die mittlere Temperatur
des Heizleiters auf Grund seines Temperaturkoeffizienten getestet und durch automatische
Regelung der Heizleistung auf einen im Bereich von +-0,1 grd kon-Temperatur-/ stanteqgWert
geregelt werden kann, der von der Wärme belastung des Raumes unabhängig ist. Nach
Verlegung und Anschluss des Stromzuführungskabels ist es möglich, Schlaufbuchse
und Stecker durch einfaches Eindrücken in die Kante der Schaumstoffplatte und gegebenenfalls
auch in die Kante einer angrenzenden Schaumstoffplatte, die nicht heizbar zu sein
braucht, verschwinden zu lassen und auf diese Weise gegenüber
Erde
und Berührung zu isolieren.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf den mechanischen und elektrischen
Schutz des leicht verletzbaren metallischen Meanderbandes: Vor dem Transport zur
Baustelle werden das metallische Meanderband und insbesondere auch dessen Kontaktstellen
an den Band enden durch einen dünn aufgespritzten Ueberzug aus Rauhfaser-Edelputz
vor Beschädigung ausreichend geschützt. Nachdem die Platten im Bau als Wärmestrahlplatten
einer elektrischen Direktheizung durch Ankleben an die Wand oder an die Rohbaudecke
montiert Schicht aus/ sind, werden sie mit einer#hrumpfender, abhärtender# Kunststoff-Spachtelmasse
überzogen, die zugleich die eingefrästen Nuten und' die Fugen zwischen aneinander
gefügten Isolierplatten ausfüllt, und schliesslich mit einem abhärtenden Edelputz
beworfen oder bespritzt, der auch starke Stösse und Schläge vom Meanderband abwehrt,
und Schutz vor Erdschluss bietet.
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An die Stelle des aufgespritzten Rohfaser-Edelputzes, des Spachtelüberzuges
und des abhärtenden Edelputzes kann auch ein Ueberzug aus eingefärbtem Hart-Polyvinyl-Chlorid
(PVC) treten, der mittels eines Kontaktklebers auf das stromleitende Meanderband
aufgeklebt ist. Der eingefärbte- TIart-PVC-Belag kann dabei das Dessin eines Holzes
tragen und es können die Fugen zwischen
den einzelnen aneinander
stossenden Isolierplatten wie bei einer Wandtäfelung durch schmale Leisten abgedeckt
sein.
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Ein Hart-PVC-Belag oder Hartpapier-Belag mit aufgerauhter Oberfläche
empfiehlt sich auch in den Fällen, wo die elektrisch heizbare Isolierplatte mit
ihrer Heizseite zur Niedertemperatur-Speicherheizung an Decken, Estrich, Fussböden
oder Wänden verwendet werden soll und die den Wärmekontakt vermittelnde Zwischenschicht
auS Mörtel sonst mit dem Metall des Meanderbandes chemisch reagieren würde.
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Weiter kommt als Schutz für das stromleitende Meanderband ein Auftrag
von Polyesterharz in Frage, der gegebenenfalls als Laminat mit Glasfasern, Glasfasergewebe
oder Papier verstärkt ist. In ihrer Verwendung zu einer Wärmestrahlung emittierenden
Decke können die elektrisch heizbaren Isolierplatten auch mit einer lichtdurchlässigen
Polyesterharzschicht überzodirekt geheizte / gen werden, um eine/ nibhlende Decke
zu erhalten, die trotz ihres hohen Absorptions- und Emissionsvermögens für Wärmestrahlung
das auffallende sichtbare Licht nur mit geringen Verlusten an dem blanken metallischen
Wander reflektiert und dadurch den Raum nicht unwesentlich aufhellt.
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Als Wärmestrahlung emittierende Plächen-unter dem Dach und an Aussenwänden
angebracht, erlauben die elektrisch heizbaren Isolierpla1,ten in der kai tC11 Jahreszeit
das Temperaturgefalle im Dach bzw. in de
Aussenwänden dermassen
zu vergrössern, dass die Strahlungstemperatur des Raumes unabhängig vom Aussenklima
stets auf einem behaglichen Wert im Bereich von 20 bis 2400 gebracht werden kann,
ohne undkonomisch @dicke Wärmeisolationen und höher temperierte Wa#rmequelle'n im
Raum einsetzen zu müssen, welche letztere dieHomogenität des Wärmestrahlungsfeldes
verderben. Da die Schutzschicht des Heizmeanders bei 4en erfindungsgemässen Isolierplatten
den zum Raum gerichteten Wärmefluss nur einen Widerstand entgegensetzt, der im Vergleich
zum #ärmeübergangswiderstand ihrer Oberfläche sehr klein ist, lässt sich die mittlere
Strahlungstemperatur der Platten allein schon mit der Temperatur oder dem elektrischen
Gesamtwiderstand ihrer in Reihe geschalteten heizenden Meanderbänder konstant halten,
was - wie bereits oben angedeutet - in einfachster Weise auf Grund der Temperaturabhängigkeit
ihrer elektrischen Widerstände möglich ist. Mit der sich hieraus ergebenden Möglichkeit
zur automatischen Regelung der mittleren Strahlungstemperatur eines Raumes zeichnet
sich ein neuer yortæchrigt in der elektrischen Grossflächk-Direktheieurng ab.
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Im übrigen können an der Decke montierte, elektrisch heizbare Isolierplatten
bei einer Ionen-Klimatisierung des Raumes auch zur Aufrichtung eines elektrostatischen
Feldes verwendet werden, und zwar vorwiegend in jenen Zeiten, in denen sie nicht
zur Heizung benötigt
werden. Gegenüber abgehängten isolierten
Decken haben die an der Decke angeklebten elektrisch heizbaren Isolierplatten den
Vorteil, an ihrer Rückseite Uberhaupt Acht und an ihren Rändern erheblich weniger
zu verschmutzen, weil das elektrostatische Feld an den äusseren Rändern der vom
Meanderband belegten Fläche durch den bis zu geerdeten Teilen reichenden Edelputzüberzug
dank dessen schwacher elektrischer ~leitfähigkeit weit weniger konzentriert ist
als an den Rändern einer abgehängten Decke.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die elektrisch heizbare
Isolierplatte auch zur Pussboden-Direktheizung verwendet werden. In diesem Falle
werden die Isolierplatten mit ihrer nicht heizbaren Seite direkt über dem Fussboden,
etwa dem Rohbeton-Fussboden, ausgelegt, durch Verbinden der Stromzuführungsfläche
mit Nadelklammern in der oben beschriebenen Weise elektrisch in Reihe geschaltet
und mit ihren metallischen Meander durch Kontaktkleber gegen eine aufgelegte, elektrisc
+ cht leitende feste Deckplatte, z.B. eine Holzspanplatte, flächenmässig verbunden.
Die Deckplatten lassen sich nach dem Aufkleben mit Feder und Nut zusammenfügen,
weil die Isolierplatten lose auf dem Fussboden liegen.
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Falls die Deckplattinicht wasserdicht und genügend abriebfest sein
sollte, kann sie schliesslich noch mit einem abriebfesten'Bodenbelag überzogen werden,
der
sich an seinen Stossstellen wasserdicht verschweissen läßt. Bei dieser Verwendung
ist es besonders vorteilhaft, dass die Wärme durch den flächenhaft ausgebildeten
Heizleiter der Isolierplatte in der ganzen Bodenfläche homogen erzeugt wird und
daher nicht mehr, wie bei einer Heizung mit Heizkabeln Uebertemperaturen auftreten,
die sich an den Flüssen sehr unangenehm bemerkbar machen.
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Der homogenen Erwärmung in der Fläche des Heizmeanders wegen ist
die elektrisch heizbare Isolierplatte siucb besonders geeignet zur Niedertemperatur-Speicherheizung
an Decken, Eussböden und Enden, wo das geschützte heizende Meanderband über eine
gegebenenfalls mit Klebstoff versetzte Mörtelschicht den guten Wärmekontakt zu jener
Fläche der Rohbaudecke des darunter gelegenen Raumes oder des schwimmenden Estrichs
gebracht wird, die nicht Sichtfläche ist, bzw. zu jener Wandfläche, die ausserhalb
des zu beheizenden Raumes liegt. Umgekehrt können die elektrisch heizbaren Isolierplatten
auch für eine wärmespeichernde Deckenheiznng verwendet werden, wenn man sie mit
ihrer nach unten weisenden Heizseite unter 7,wischenlage einer ausgleichenden Mörteischiolt
auf den Betonfussboden des darüberliegenden Raumes bzw. des Flachdaclies aufklebt.
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In solchen Fällen dringt die im Meanderband erzeugte Wärme mit eiiicr
maximalen Uebertemperatur voi. nur
20 grd von unten in den Betonfussboden,
von oben in die Betondecke oder von der Seite in die Betonwand bzw. Backsteinmauer
ein, ohne unzulässig hohe mechanische Spannungen im Baumaterial zu verursachen,
während die Uebertemperatur von maximal 20 grd durch die Isolierplatten selbst vom
angrenzenden Raum bzw.
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von der Dachhaut abgeschirmt ist. Bei einer Betondecke bzw. Betonwand
von 25 cm Stärke wird die Temperatur an der Sichtfläche des Fussbodens bzw. der
Decke oder der Wand im Anschluss an eine achtstündige Aufheizung mit 340 W/m2 in
3Y2 Stunden von 3 grd Uebertemperatur auf 3,5 grd Uebertemperatur gehoben, um erst
nach 12 h auf eine Uebertemperatur von 2,5 grd abzusinken.
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In allen diesen Fällen muss das empfindliche metallische Meanderband
mit einem Ueberzug aus Hart-PVC oder Hartpapier geschützt werden, um zu vermeiden,
dass das Meanderband von Betonmilch angegriffen wird und in elektrischem Kontakt
mit durchfeuchtetem Baumaterial kommt. Dort wo die elektrisch heizbaren Isolierplatten
von oben in eine Verschalung montiert und darüber frischer Beton geschüttet wird,
müssen die Stossfugen der Platten mit einem wasserdichten Klebband überklebt werden,
um zu verhindern, dass die elektrischen Kontakte an den Stromzuf\xhrungs-Blechstreifen
durch eindringende Betonmilch zerstört werden.
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Trotz der hohen Wärmedämmung der erfindungsgemässen Isolierplatten
gelangt immer nocii ein nennenswert#:
Bruchteil der im metallischen
Meander erzeugten Stromwärme in jenen Raum, in welchem die Isolierplatte untergebracht
ist. Falls ausserhalb der Ladezeiten des ärmespeichers noch eine Direktheizung in
diesem Raum benötigt wird, können beide Seiten der Schaumstoffplatte: mit je einem
Heizmeander versehen werden, wobei das eine der Direktheizung des erwähnten Raumes
unddas andere der Niedertemperatur-Speicherheizung des angrenzenden Raumes dient.
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In Kombination mit einer durch Magnetit oder Zement verfestigten Platte
aus lose geschichteten Holzspänen ist es möglich, die elektrisch heizbare Isolierplatte
bei genügender Dicke auch noch als äussere verlorene Verschalung von Wänden zu verwenden,
die in einer Mantelbetonbauweise aufgerichtet werden. In diesem Falle kann auch
die außenwand Wärme speicher für die elektrische Heizenergie sein; wenn nur ihre
innere Seite wieder von der Verschal w g befreit wird, gibt sie die in ihr gespeicherte
Wärme ungehindert durch Strahlung an den zu heizenden Raum ab.
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Auch hier ist die heizbare Seite der Isolierplatte durch eine Kunststoffschicht
zu schützen, an welcher der Mörtel der Betonwand haftet. Die Schicht muss aber sehr
viel steifer und bruchfester sein, um die unterschiedlichen Drücke aufzunehmen,
die beim Einschütten, Stopfen und Vibrieren des frischen Betons auftreten.