DE2221533A1 - UNDERFLOOR HEATING - Google Patents

UNDERFLOOR HEATING

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DE2221533A1
DE2221533A1 DE19722221533 DE2221533A DE2221533A1 DE 2221533 A1 DE2221533 A1 DE 2221533A1 DE 19722221533 DE19722221533 DE 19722221533 DE 2221533 A DE2221533 A DE 2221533A DE 2221533 A1 DE2221533 A1 DE 2221533A1
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Artus Dipl-Ing Feist
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    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems
    • F24D3/12Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating
    • F24D3/14Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating incorporated in a ceiling, wall or floor
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Description

1. Dr.-Ing. A. Kollmar, 1 3 e r 1 i n 20, Saatwinkler Damm 357 2. MULTICHEMIE Artus Feist, 506 Bensberg-Refrath, Weidenweg 9 Fußbodenheizung Die Erfindung betrifft eine Fußbodenheizung mit Heizregistern aus Heizwasser führenden, im Oberboden eingebetteten Rohrschlangen.1. Dr.-Ing. A. Kollmar, 1 3 e r 1 i n 20, Saatwinkler Damm 357 2. MULTICHEMIE Artus Feist, 506 Bensberg-Refrath, Weidenweg 9 Floor heating The invention relates to underfloor heating with heating registers leading from heating water in the top floor embedded pipe coils.

Um in einem zu beheizenden Raum eine gewünschte Innentemperatur zu erreichen, ist diesem eine bestimmte Wärmeleistung (kcal/h) zuzuführen. Diese Wärmeleistung kans,durch verschiedenartige Ausbildung der Heizfläche aufgebracht werden Man unterscheidet bei der Wärmeabgabe der Heizfläche zwischen der Wärme strahlung und der Wärmeübertragung durch Konvektion. Nur Wärmeübertragung durch Konvektion liegt dann vor, wenn ein Raum durch die Heißluft eines Lufterhitzers erwärmt wird. Sonst treten je nach der Ausbildung der Heizfläche beide Wärmeübertragungsarten auf. Das Verhältnis der beiden Wärmeübertragungsarten zueinander läßt sich durch die Wahl' der Heizfläche innerhalb bestimmter Grenzen beeinflussen. Dies gilt auch bei Temperaturänderung der Heizfläche durch Regelvorrichtungen. Damit wird die Stäke der Wärmestrahlung einerseits und die Stärke der Wärmezufuhr durch Konvektion beeinflußt. Die Wärmephysiologische Zulässigkeit der Temperaturen ist dabei zu beachten. Die Temperatur der Heizfläche läßt sich durch Einregeln der Heizwassertemperatur unter Berücksichtigung der Außentemperatur einstellen. Eine weitere wärmephysiologische Einwirkungsmöglichkeit ergibt sich durch die örtliche Disposition der Wärmezuführung, wie zum Beispiel Radiatcr an der Außenwand cder Inwnd bzw. Warmluftaustritt unterhalb der Decke oder über dem Fußboden.In order to achieve a desired internal temperature in a room to be heated reach a certain heat output (kcal / h). This heat output kans, can be applied by different design of the heating surface. One differentiates in the heat emission of the heating surface between the heat radiation and the heat transfer by convection. There is only heat transfer by convection when a The room is heated by the hot air from an air heater. Otherwise occur depending on the Formation of the heating surface on both types of heat transfer. The relationship between the two Types of heat transfer to each other can be determined by the choice of 'the heating surface within affect certain limits. This also applies if the temperature of the heating surface changes by regulating devices. This increases the strength of the thermal radiation on the one hand and the strength of the heat input influenced by convection. The thermophysiological The permissibility of the temperatures must be observed. The temperature of the heating surface can be adjusted by adjusting the heating water temperature taking into account the outside temperature to adjust. Another possibility of thermal physiological influence arises by the local disposition of the heat supply, such as radiators the outer wall or the inside or hot air outlet below the ceiling or above the floor.

Es ist bekannt, Heizrohre in verschiedenen Räumen eines Gebäudes abhängig vonder dort gewünschten Innentemperatur und der gegebenen Fußbodenkonstruktion mit unterschiedlichem Abstand zu verlegen. Innerhalb eines Raumes war der Abstand der Rohre jedoch gleichbleibend. Dieser unterschiedliche Abstand der Heizrohre stellt schon eine Verbesserung gegenüber derjenigen Technik dar, bei der die Heizrohre mit gleichmäßigem Abstand mäander- oder labyrinth- bzw. spiralförmig verlegt wurden. Diese Verlegeformen sind seit vielen Jahren bekannt. Praktisch genommen wird hiermit nur eine mittlere Fußbodentemperatur über der Gesamtfußbodenheizfläche erreicht.It is known to depend on heating pipes in different rooms of a building the desired interior temperature there and the given floor construction to lay at different distances. Within a room the distance was that However, the pipes remain the same. This different distance between the heating pipes represents already represents an improvement over the technology in which the heating pipes were laid meander, labyrinth or spiral with equal spacing. These types of laying have been known for many years. This is used in practice only reaches a mean floor temperature above the total underfloor heating surface.

Bei der Fußbodenheizung von Wohn- und Büroräumen reicht dies bei Beachtung wärmephysiologischer Gesichtspunkte hinsichtlich der zulässigen Fußbodentemperatur jedoch nicht stets aus, um den Wärmebedarf gemäß DIN 4701 unter Beachtung der DIN 4108 über den Wärmeschutz im Hochbau zu decken. In diesem Sinne ausgelegte Fußbodenheizungen, zum Beispiel eine Fußbodenheizung als Elektrospeicherheizung oder eine Fußbodenheizung in konventioneller Warmwasserausführung, verlangen deshalb einen höheren Wärmeschutz durch Wärmeisolation der Wände. Dies erhöht die Baukosten, da der Wärmeschutz nach DIN 4108 nicht gefordert ist.In the case of underfloor heating in living rooms and offices, this is sufficient if you pay attention to it thermal physiological aspects with regard to the permissible floor temperature but not always from the heat demand according to DIN 4701 in compliance with DIN 4108 on thermal insulation in building construction. Underfloor heating designed with this in mind, For example, underfloor heating as an electric storage heater or underfloor heating in a conventional hot water version, therefore require a higher level of thermal insulation through thermal insulation of the walls. This increases the construction costs, as the thermal insulation after DIN 4108 is not required.

Die Bemessungsvorschriften für Raumheizungen nach den bekannten DIN-Normen gehen von der konventionellen Technik der Erwärmung der Räume mit Radiatoren aus. Diese sind im Raum zumeist unter dem Fenster angeordnet. Sie erwärmen die in ihrem Umkreis befindliche Luft und bewirken eine Luftströmung. An ihnen entlang strömt die sich erwärmende Luft nach oben, trifft auf die Zimmerdecke auf, strömt seitlich ab und sinkt allmählich im Raum tiefer. Nach einer gewissen Aufheizzeit erreichen auch die Bodenschichten die gewünschte Temperatur, Zuerst wird also im Raum die Decke erwärmt. Dies ist wegen der Warmluftströmung nicht zu vermeiden. Wärmeverluste treten an Außenwänden, an Fenstern und Innenwänden, an geringer beheizten Nebenräumen auf.The dimensioning regulations for space heating according to the known DIN standards are based on the conventional technology of heating rooms with radiators. These are usually arranged under the window in the room. They warm the inside of theirs Surrounding air and cause an air flow. Flows along them the warming air upwards, hits the ceiling, flows sideways and gradually sinks deeper in space. Achieve after a certain heating-up time also the soil layers the desired temperature, so first in the room the Ceiling warmed. This is because of the warm air flow can not be avoided. Heat losses occur on outside walls, on windows and inside walls, on less heated ones Adjoining rooms.

Die DIN-Vorschriften verlangen daher, daß nach Maßgabe der Ausdehnung und der Art dieser Wärmeverlustquellen Zuschläge zu der Heizleistung gemacht werden. Die Größe des Heizkörpers oder Radiators wird dann entsprechend dieser errechneten Heizleistung bestimmt.The DIN regulations therefore require that according to the extent and the nature of these sources of heat loss, additions to the heating output can be made. The size of the radiator or radiator is then calculated according to this Heat output determined.

Der Stand der Technik hat seit Übergang von der Beheizung mit Radiatoren auf die Beheizung durch Fußbodenheizung die gleichen oben genannten DIN-Vorschriften angewendet. Dies führt in Abhängigkeit vom Wärmebedarf für den zu beheizenden Raum zu Fußbodentemperaturen, die ein erträgliches Maß überschreiten.The state of the art has been since the transition from heating with radiators the same DIN regulations mentioned above apply to underfloor heating applied. This results depending on the heat demand for the room to be heated to floor temperatures that exceed a tolerable level.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die technische Aufgabe zugrunde, eine Fußbodenheizung so zu bemessen, daß der Raum ausreichend erwärmt wird, ohne daß dabei die E'ußbodentemperatur im genutzten Wohnbereich entgegen der allgemein verbreiteten Auffassung zu hoch wird.Based on this prior art, the invention is technical The underlying task is to dimension underfloor heating in such a way that the space is sufficient is heated without affecting the floor temperature in the living area used the generally accepted view is too high.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Modulationsver fahren vor, bei dem die örtlichen Temperaturen im Raum (jeweils Mittelwert aus der Raumlufttemperatur t1 und der mittleren Wandtemperatur tm in der Auswirkung auf den Standort des Menschen unter dem Einfluß von dessen Strahlungswärmeabgabe nach den kühleren Wandflächen, bedingt durch die höhere Oberflächentemperatur des Menschen) egalisiert und damit die Entwärmung des Menschen unabhängig vom Aufenthaltsort im Raum-und zugleich frontenmäßig (Vorder- und Rückseite des Menschen) stabilisiert werden. Die erwünschte Innentemperatur ist demnach nur eine integrierte Temperatur im Raum. Mit dem physikalischen Berechnungsverfahren nach der Wärmebedarfsberechnung DIN 4701 zu wäre dies nicht allein möglich. Auch der hierin enthaltene wärmephysiologische Zuschlag ZA kann dies nur mildern, jedoch nicht völlig kompensieren (Gesundheits-Ingenieur, 1972, Jahrgang 93, S. 1).To solve this problem, the invention provides a modulation method at which the local temperatures in the room (in each case mean value from the room air temperature t1 and the mean wall temperature tm in the effect on the location of the person under the influence of its radiant heat emission to the cooler wall surfaces, due to the higher surface temperature of humans) equalized and thus the cooling of people regardless of where they are in the room and at the same time in terms of the front (Front and back of the person) are stabilized. The desired internal temperature is therefore only an integrated temperature in the room. With the physical calculation method According to the DIN 4701 heat demand calculation, this would not be possible on its own. Even the thermophysiological supplement ZA contained therein can only mitigate this, however do not fully compensate (Gesundheits-Ingenieur, 1972, year 93, p. 1).

Bei einer mit Heizrohren durchgeführten Fußbodenheizung lassen sich der Abstand der im Fußboden verlegten Heizrohre partienweise ändern und damit modulierte Heizflächentemperaturen erreichen, die bis nahe an die Rücklauftemperatur und auch bis knapp über die Innentemperatur des Raumes heranreichen. Möglich ist dies auch in beliebigen Flächenpartien des beheizten Fußbodens ohne irgendeine Regelvorrichtung. Das ist mit keiner der bekannten örtlichen Heizflächen möglich. Zentral geregelt wird nur die Heizwassertemperatur je nach der Außentemperatur.With underfloor heating carried out with heating pipes the distance between the heating pipes laid in the floor change in parts and thus modulated Reach heating surface temperatures that are close to the return temperature and also to just above the internal temperature of the room. This is also possible in any area of the heated floor without any control device. This is not possible with any of the known local heating surfaces. Centrally regulated only the heating water temperature depends on the outside temperature.

Wie sich unter diesen Gesichtspunkten die Aufteilung der Temperaturen der Fußbodenheizfläche in diesbezügliche Flächenstreifen ermöglichen läßt, wird an folgenden Beispielen (Fig. 1, 2 und 3) erläutert Im Wohnraum (Fig. 1) ist der Wärmebedarf Qo/FFb = 80 kcal/m2H, worin FFb die Fußbodenfläche des Raumes ist0 Der Wert ist bereits ein Spitzenwert für normale Wohnräume mit einer Außenwand.How, from this point of view, the distribution of temperatures allows the underfloor heating surface in the relevant surface strips the following examples (Fig. 1, 2 and 3) explained In the living room (Fig. 1) is the Heat requirement Qo / FFb = 80 kcal / m2H, where FFb is the floor area of the room0 Der Value is already a top value for normal living spaces with an exterior wall.

Die Unterschrift unter Fig0 1 enthält die Daten für den Wohnraum I. Es spll untersucht werden, ob dieser Raum sich mit einer Fußbodentemperatur von 240 C bei der Außentemperatur von ta - -15O C beheizen läßt0 Fig. 2 zeigt einen der Kälte besonders ausgesetzten Raum mit zwei Außenwänden und demnach mit einem höheren Wärmebedarf, der mit 120 kcal/m²h angenommen sei. Dieser Wärmebedarf läßt sich nur durch modulierte Temperaturen der Fußbodenheizfläche mit diesbezüglich differenzierter Flächenaufteilung unter Beachtung wärmephysiologischer Gesichtspunkte bzw. der zulässigen Grenztemperaturen bei üblicher Wohnraumnutzung durch die Insassen decken.The signature under Fig0 1 contains the data for living room I. It spll be examined whether this room can handle a floor temperature of 240 C at the outside temperature of ta - -15O C can be heated0 Fig. 2 shows one A room that is particularly exposed to the cold has two outer walls and therefore one higher heat demand, which is assumed to be 120 kcal / m²h. This heat requirement leaves only through modulated temperatures of the underfloor heating surface in this regard differentiated division of space taking into account heat-physiological aspects or the permissible limit temperatures with normal use of living space by the occupants cover.

Beispiel 1: Mit der Fußbodenfläche von 30 m2 und einer Wärmeabgabe von 50 kcal/m²h ergibt sich die Wärmeleistung Q = 30 5050 = 1500 kcal/h, erforderlich sind aber 2400 kcal/h.Example 1: With a floor area of 30 m2 and a heat emission from 50 kcal / m²h the heat output is Q = 30 5050 = 1500 kcal / h, required but are 2400 kcal / h.

Beispiel 2: An der Außenwand wird ein Heizstreifen von 1 m Breite mit 300 C beheizt und für die übrige Fußbodenfläche 260 C zugelassen. Es ergibt sich 25,5 . 70 + 4,5 115 = 2320 kcal/h.Example 2: A heating strip 1 m wide is placed on the outer wall heated to 300 C and approved for the rest of the floor area at 260 C. It results themselves 25.5. 70 + 4.5 115 = 2320 kcal / h.

Der Wärmebedarf wird also damit praktisch gedeckt.The heat demand is thus practically covered.

Beispiel 3: Wird neben dem Außenwandstreifen noch an den beiden Längs-Innenwänden je ein Heizstreifen mit 0,5 m Breite und 300 C zugelassen, so ergibt sich 4,5 . 115 + 5,5 e 115 + 20 i 70 = 2530 kcal/h, das heißt Deckung iiber den erforderlichen Wärmebedarf.Example 3: In addition to the outer wall strip, it is also attached to the two longitudinal inner walls If one heating strip each 0.5 m wide and 300 C is permitted, the result is 4.5. 115 + 5.5 e 115 + 20 i 70 = 2530 kcal / h, i.e. coverage over the required Heat demand.

Bei der Außentemperatur von ta = -5° C ist der Wärmebedarf Qo - 25/35 . 2400 = 1700 kcal/h. Mit der Fußbodentemperatur von 25°C ergibt sich im Fall 1: 30 60 = 1800 kcal/h; also gut ausreichend. Im Fall 2 wird der Fensterheizstreifen mit 260 C und der Innenraum mit 24° C beheizt, was zu Q = 1620 kcal/h führt; also annähernd ausreichend. Im Fall 3 erhält man mit tFb = 24° C im Innenraum und den Heizstreifen an Innenwänden und Außenwand mit tFb = 260 C die Heizleistung von 1700 kcal/h, 0 also entsprechend dem Wärmebedarf bei t = -5 C.At an outside temperature of ta = -5 ° C, the heat demand is Qo - 25/35 . 2400 = 1700 kcal / h. With a floor temperature of 25 ° C this results in case 1: 30-60 = 1800 kcal / h; well enough. In case 2 the window heating strip is used heated at 260 C and the interior at 24 ° C, which leads to Q = 1620 kcal / h; so almost sufficient. In case 3 one obtains with tFb = 24 ° C in the interior and the Heating strips on inner and outer walls with tFb = 260 C, the heating output of 1700 kcal / h, 0 that is, according to the heat requirement at t = -5 C.

a Der Wohnraum II nach Fig0 2 mit einer.spezifischen Heizleistung von Qo/Fb = 120 koal/m²h erfordert wegen seines höheren Wärmebedarfs eine weitergehende Modulation der Temperatren der Fußbodenheizfläche und eine Flächenaufteilung, wie dies Fig. 2 mit den Ergebnissen zeigt. In Fig. 3 ist die diesbezügliche Rohrverlegung, um den Wärmebedarf zu decken, wiedergegeben. Unterschiedliche Fußbodentemperaturen lassen sich durch Variation der Rohrabstände unter Beachtung des Temperaturgefälles in den jeweiligen Heizstreifen (abhängig von der Gesamtwärmeleistung) erreichen. a The living room II according to Fig0 2 with a specific heating output of Qo / Fb = 120 koal / m²h requires a more extensive one because of its higher heat demand Modulation of the temperature of the underfloor heating surface and a division of space, as shown in Fig. 2 with the results. In Fig. 3 is the relevant pipe laying, to meet the heat demand, reproduced. Different floor temperatures can be achieved by varying the pipe spacing while taking the temperature gradient into account in the respective heating strips (depending on the total heat output).

Ein weiterhin zu beachtender Gesichtspunkt ist noch, daß durch ein Rohr-Einbeftungsmaterial (Estrich), das mit den physikalischen Eigenschaften des Kunststoffrohres harmoniert, höhere Heizwassertemperaturen zulässig sind, die den Rohrabstand ohne Minderung der mittleren Fußbodentemperatur vergrößern lassen.Another aspect to be considered is that through a Pipe anchoring material (screed) that matches the physical properties of the Plastic pipe harmonizes, higher heating water temperatures are permissible that the Have the pipe spacing increased without reducing the mean floor temperature.

Dies wirkt sich wirtschaftlich günstig auf den Rohraufwand aus.This has an economically favorable effect on the pipe expenditure.

Zur Vervollständigung dieser Darlegungen sei noch in Tabelle 1 die Wärmeabgabe einer Fußbodenheizfläche in Abhängigkeit von der Fußbodentemperatur und des damit zu deckenden Wärmebedarfs eines zu beheizenden Raumes in der spezifischen Heizleistung Qo/V aufgezeigt. Q0 ist nach der DIN 4701 zu berechnen und V das Raumvolumen. Wendet man hierzu die Modulation an, so läßt sich der Mittelwert von 260 C aus 240 C und 300 C Fußbodentemperatur in Abhängigkeit von den Flächenabmessungen aus (F1-t1+F2-t2)/ (F +F2) berechnen. In Zahlenwerten: (20 m 24 C + 10 m 30 C)/(30 m2) = 260 C, das heißt ein zulässiger Wert für eine Außentemperatur von -15° C, zumal der Außenwandstreifen nicht der ständige Aufenthalt der Raumbewohner ist. Auch bei einer Radiatorenheizung wird der Bewohner nicht ständig vor dem mit weit höherer Temperatur (800 C bei -15° C) beheizten Heizkörper unter dem Fenster stehen.In order to complete these explanations, the following is shown in Table 1 Heat emission of an underfloor heating surface depending on the floor temperature and the heat demand to be covered by a room to be heated in the specific Heating output Qo / V shown. Q0 is to be calculated according to DIN 4701 and V the room volume. If the modulation is used for this, the mean value of 260 C can be derived from 240 C and 300 C floor temperature depending on the surface dimensions from (F1-t1 + F2-t2) / (F + F2) calculate. In numerical values: (20 m 24 C + 10 m 30 C) / (30 m2) = 260 C, that is a permissible value for an outside temperature of -15 ° C, especially since the outer wall strip is not the permanent residence of the room dwellers. Even with radiator heating the resident is not constantly facing the much higher temperature (800 C at -15 ° C) heated radiator under the window.

Die nach dem Modulationsverfahren erstellte Fußbodenheizung deckt daher je nach Bauwerk mehr oder weniger einen um ca. 15 bis 20 96 höheren Wärmebedarf gemäß der in Tabelle 1 angegebenen Werte, weil bei diesem Verfahren bei der Wärmebedarfsberechnung gemäß DIN 4701 auf nachstehende Zuschläge verzichtet wird: 1. Transmissionswärmeverlust des Fußbodens im gegebenen Fall 2. QL (LUftungsverlust) 3 ZA (Zuschlag für'Außenwände in Abhängigkeit vom D-Wert der DIN 4701) Am Beispiel praktischer Ausführungsformen wird die Erfindung nun weiter erläutert. In der Zeichnung ist: Figo 1 die schematische Darstellung eines'Wohnraumes mit schematischer Angabe des Wärmebedarfs und der Wärmedeckung, Fig. 2 die schematische Darstellung eines anderen Wohnraumes mit höherem Wärmebedarf, Fig. 3 ein Verlegeschema für Heizrohre, Fig. 4 eine Aufsicht auf einen Raum mit einer Fußbodenheizung, wobei die Schleifen nach einem Parailelmuster und mit -wegen Fehlens eines Bezugswertes aus der Darstellung natürlich nicht erkennbarer - hoher Dichte verlegt sind, Fig. 5 eine entsprechende Aufsicht auf einen Raum, bei dem die hin- und hergehenden Längsstrecken (nachstehend mit Arm bezeichnet) der Schleifen des Heizregisters nicht parallel, sondern mit veränderlichem Abstand zueinander verlegt sind, Fig. 6 eine Fig. 5 entsprechende Darstellung, wobei die Annäherung der zurücklaufenden Arme an die hinlaufenden Arme jedoch noch stärker ist, und Fig. 7 die schematische Aufsicht auf einen Raum mit einer Fußbodenheizung, dessen Schleifen teilweise einen rechten Winkel miteinander einschließen.The underfloor heating created according to the modulation method covers therefore, depending on the building, more or less a heating requirement that is approx. 15 to 2096 higher in accordance with the values given in Table 1, because this method is used for calculating the heat demand in accordance with DIN 4701 the following surcharges are waived: 1. Transmission heat loss of the floor in the given case 2. QL (ventilation loss) 3 ZA (surcharge for external walls depending on the D-value of DIN 4701) Using the example of practical embodiments the invention will now be further explained. In the drawing: Figo 1 is the schematic Representation of a living room with a schematic indication of the heat demand and the heat coverage, Fig. 2 is a schematic representation of another living room with a higher heat requirement, FIG. 3 shows a layout diagram for heating pipes, FIG. 4 shows a plan view of a room underfloor heating, with the loops following a parallel pattern and with paths The absence of a reference value from the representation is of course not recognizable - higher Density are laid, Fig. 5 is a corresponding plan view of a room in which the reciprocating longitudinal stretches (hereinafter referred to as the arm) of the loops of the heating register not parallel, but with a variable distance to each other are relocated, FIG. 6 shows a representation corresponding to FIG. 5, the approximation the returning arms to the advancing arms is even stronger, and Fig. 7 the schematic plan view of a room with underfloor heating, its loops partially enclose a right angle with each other.

Fig. 4 zeigt einen Raum 12 mit einem Fenster 14 und einer Fußbodenheizung mit einzelnen Schleifen, die jeweils einen hin- und einen zurücklaufenden Arm 18 aufweisen. Die Arme 16 und 18 sind durch Umlenkbögen 20 miteinander verbunden. Der Vorlauf befindet sich bei 22 und führt sofort zu der Außenfront mit dem Fenster 14, da dort ein hoher Wärmeabfluß stattfindet. Aus Fig. 4 ist mangels einer vergleichenden Darstellung nicht erkennbar, daß die einzelnen Arme 16 und 18 dichter aufeinanderfolgen als dies gemäß herkömmlicher Praxis üblich ist. Fig. 4 shows a room 12 with a window 14 and underfloor heating with individual loops, each with an arm 18 running back and forth exhibit. The arms 16 and 18 are connected to one another by deflection bends 20. Of the Forward is at 22 and immediately leads to the outside front with the window 14, since there is a high level of heat dissipation there. From Fig. 4 is in the absence of a comparative It cannot be seen from the illustration that the individual arms 16 and 18 follow one another more closely than is common in conventional practice.

Fig. 5 zeigt als Besonderheit, daß der zurücklaufende Arm 18 jeder Schleife nicht parallel zu dem hinlaufenden Arm 16 der gleichen Schleife liegt, sondern sich auf seinem Weg von Umlenkbogen zu Umlenkbogen 20 diesem Arm 16 annähert. Unter sich sind die Arme 16 einerseits bzw. 18 andererseits parallel0 Aus einer vergleichenden Darstellung der Figuren 4 und 5 sieht man jedoch, daß bei Fig. 5 bei gleichem Durchmesser der Umlenkbogen 20 im gleichen Raum 12 zwölf Schleifen untergebracht sind, während dies bei Fig. 4 lediglich neun Schleifen sind. Durch die stetige Annäherung der rücklaufenden Arme 18 an die hinlaufenden Arme 16 läßt sich damit die Belegungsdichte wesentlich erhöhen. Fig. 5 shows as a special feature that the returning arm 18 each Loop is not parallel to the arm 16 of the same loop going there, but rather approaches this arm 16 on its way from deflection bend to deflection bend 20. The arms 16 on the one hand and 18 on the other hand are parallel to each other However, when comparing FIGS. 4 and 5, it can be seen that in FIG with the same diameter of the deflection bend 20 in the same space 12 twelve loops are accommodated, while this is only nine loops in FIG. By the steady approach of the returning arms 18 to the extending arms 16 can This increases the occupancy density significantly.

Eine weitere Steigerung in dieser Richtung zeigt Fig. 6. Hier sind bei gleichem Durchmesser der einzelnen Umlenkbögen 20 vierzehn Schleifen im gleichen Raum 12 untergebracht. Dies erklärt sich daraus, daß die zurucklaufenden Arme 18 noch stärker in ihre jeweilige Schleife hineinlaufen und sich noch stärker an das Anfangsende des hinlaufenden Armes 16 annähern, Fig. 6 zeigt daher einen Fußboden mit hoher Wärmeabgabe, wie er in einem Raum mit hohem Wärmebedarf installiert werden wird. A further increase in this direction is shown in Fig. 6. Here are with the same diameter of the individual deflection bends 20 fourteen loops in the same Room 12 housed. This is explained by the fact that the returning arms 18 run even more deeply into their respective loop and even more closely to the Approach the starting end of the extending arm 16, Fig. 6 therefore shows a floor with high heat output, such as can be installed in a room with high heat demand will.

Fig. 7 zeigt einen Raum 12, in den das Heizwasser am Vorlauf 22 und an dem nur angedeuteten Rücklauf 24 abgeleitet wird. Der Raum 12 hat zwei Außenfronten mit je einem Fenster 14. Dadurch ergibt sich an beiden Außenfronten ein hoher Wärmebedarf, Dieser wird damit gedeckt, daß die Schleifen parallel zu den beiden Au- Benfronten verlegt sind und sich damit in der Raumecke 26 unter einem Winkel von 900 stoßen. Dies bedeutet, daß die beiden hinlaufenden Arme 16 von je zwei Schleifen aufeinanderfolgen, so daß auch die rücklaufenden Arme 18 beider Schleifen aneinander anschließen. Zusätzlich zu der damit erreichten hohen Belegungsdichte ergibt sich damit erfindungsgemäß als weiterer Vorteil, daß zwei heißes Vorlaufwasser führende hinlaufende Arme 16 unmittelbar an den Renstern 14 bzw. den kalten Außenfronten liegen. Der zurücklaufende Arm 18 der ersten Schleuse an der rechten Außenfront bildet damit gleichzeitig den hinlaufenden Arm der zweiten Schleife. An jeder Außenfront liegen zwei bis zweieinhalb solcher Schleifen mit dichtem Abstand der hin- und zurücklaufenden Arme 16 bzw. 18. Die weiter innen liegenden Bereiche des Raumes 12, an denen der Wärmeabfluß geringer ist, zeigen ein Verlegeschema ähnlich den Figuren 5 und 6. Nur zwei solcher Schleifen sind dargestellt. Die weiteren sind der Ubersichtlich--keit halber weggelassen. Schon aus den wenigen Darstellungen erkennt man, daß diese Verlegemuster eine hohe spezifische Rohrbelegung zulassen und an die Forderungen anpaßbar sind, die ein Raum infolge zweier aneinanderstoßender kalter Außenfronten usw. Fig. 7 shows a room 12 in which the heating water on the flow 22 and is derived from the only indicated return line 24. Room 12 has two external fronts with one window each 14. This results in a high heat requirement on both outer fronts, This is covered by the fact that the loops parallel to the two Au- Benfronten are laid and thus meet in the corner 26 of the room at an angle of 900. This means that the two running arms 16 of two loops each follow one another, so that the returning arms 18 of both loops also connect to one another. Additionally According to the invention, this results in the high occupancy density thus achieved as a further advantage that two running arms 16 leading to hot flow water lie directly on the Renstern 14 or the cold outer fronts. The returning one Arm 18 of the first lock on the right outer front thus simultaneously forms the going arm of the second loop. There are two to two and a half on each outer front such loops with close spacing of the back and forth running arms 16 or 18. The more inner areas of the room 12, where the heat flow is less, show a laying scheme similar to Figures 5 and 6. Only two such Loops are shown. The others have been omitted for the sake of clarity. Even from the few representations one can see that this laying pattern is a high one allow specific pipe allocation and are adaptable to the requirements that a Space as a result of two cold exterior fronts butting against one another, etc.

stellt.represents.

Beispiele, die i zum Gegenstand der Erfindung gehören: 2 Beispiel 1: Mit der Fußbodenfläche von 30 m und einer Wärmeabgabe von 50 kcal/m²h ergibt sich die Wärmeleistung Q = 30 50 = 1500 kcal/h, erforderlich sind aber 2400 kcal/h.Examples which belong to the subject matter of the invention: 2 example 1: With a floor area of 30 m and a heat emission of 50 kcal / m²h results the heat output Q = 30 50 = 1500 kcal / h, but 2400 kcal / h are required.

Beispiel 2: An der Außenwand wird ein Heizstreifen von 1 m Breite mit 300 C beheizt und für die übrige Fußbodenfläche 260 C zugelassen. Es ergibt sich 25,5 ' 70 + 4,5 115 = 2320 kcal/h.Example 2: A heating strip 1 m wide is placed on the outer wall heated to 300 C and approved for the rest of the floor area at 260 C. It results 25.5 '70 + 4.5 115 = 2320 kcal / h.

Der Wärmebedarf wird also damit praktisch gedeckt.The heat demand is thus practically covered.

Beispiel 3: Wird neben dem Außenwandstreifen noch an den beiden Längs-Innenwänden je ein Heizstreifen mit 0,5 m Breite und 300 C zugelassen, so ergibt sich 4,5 . 115 + 5,5 . 115 + 20 70 = 2530 kcal/h, das heißt Deckung über den erforderlichen Wärmebedarf.Example 3: In addition to the outer wall strip, it is also attached to the two longitudinal inner walls If one heating strip each 0.5 m wide and 300 C is permitted, the result is 4.5. 115 + 5.5. 115 + 20 70 = 2530 kcal / h, that is, coverage over the required heat demand.

Bei der Außentemperatur von ta = 5 C ist der Wärmebedarf Qo = 25/35 . 2400 = 1700 kcal/h. Mit der Fußbodentemperatur von 250 C ergibt sich im Fall 1: 30 60 = 1800 kcal/h; also gut ausreichend. Im Fall 2 wird der Fensterheizstreifen mit 260 C und der Innenraum mit 24° C beheizt, was zu Q = 1620 kcal/h führt; also annähernd ausreichend. Im Fall 3 erhält man mit tFb = 240 C im Innenraum und den Heizstreifen an Innenwänden und Außenwand mit tFb = 260 C die Heizleistung von 1700 kcal/h, also entsprechend dem Wärmebedarf bei t = ~5 C.At an outside temperature of ta = 5 C, the heat demand is Qo = 25/35 . 2400 = 1700 kcal / h. With a floor temperature of 250 C this results in case 1: 30-60 = 1800 kcal / h; well enough. In case 2 the window heating strip is used heated at 260 C and the interior at 24 ° C, which leads to Q = 1620 kcal / h; so almost sufficient. In case 3 one obtains with tFb = 240 C in the interior and the Heating strips on inner and outer walls with tFb = 260 C, the heating output of 1700 kcal / h, i.e. according to the heat requirement at t = ~ 5 C.

a Der Wohnraum II nach Fig. 2 mit einer spezifischen Heizleistung von Qo/Fb = 120 kcal/m2h erfordert wegen seines höheren Wärmebedarfs eine weitergehende Modulation der Temperaturen der Fußbodenheizfläche und eine Flächenaufteilung, wie dies Fig. 2 mit den Ergebnissen zeigt. In Fig. 3 ist die diesbezügliche Rohrverlegung, um den Wärmebedarf zu decken, wiedergegeben. Unterschied liche Fußbodentemperaturen lassen sich durch die Variation der Roihrabstände unter Beachtung des Temperaturgefälles in den jeweiligen Heizstreifen (abhängig von der Gesamtwärmeleistung) erreichen. a The living room II according to FIG. 2 with a specific heating power of Qo / Fb = 120 kcal / m2h requires a more extensive one because of its higher heat demand Modulation of the temperatures of the underfloor heating surface and a division of the area, such as this is shown in Fig. 2 with the results. In Fig. 3 is the relevant pipe laying, to meet the heat demand, reproduced. Different floor temperatures can be determined by varying the pipe spacing while taking the temperature gradient into account in the respective heating strips (depending on the total heat output).

Ein weiterhin zu beachtender Gesichtspunkt ist noch, daß durch ein Rohr-Einbettungsmaterial (Estrich), das mit den physikalischen Eigenschaften des Kunststoffrohres harmoniert, höhere Heizwassertemperaturen zulässig sind, die den Rohrabstand ohne Minderung der mittleren Fußbodentemperatur vergrößern lassen.Another aspect to be considered is that through a Pipe embedding material (screed) that matches the physical properties of the Plastic pipe harmonizes, higher heating water temperatures are permissible that the Have the pipe spacing increased without reducing the mean floor temperature.

Dies wirkt sich wirtschaftlich günstig auf den Rohraufwand aus.This has an economically favorable effect on the pipe expenditure.

Zur Vervollständigung dieser Darlegungen sei noch in Tabelle 1 die Wärmeabgabe einer FUBbodenheizfläche in Abhängigkeit von der Fußbodentemperatur und der damit zu t deckende Wärmebedarf eines zu beheizenden Raumes in der spezifischen Heizleistung Qo/V aufgezeigt. Q0 ist nach der DIN 4701 zu berechnen und V zeigt das Raumvolumen an. Wendet man hierzu die Modulation an, so läßt sich der Mittelwert zum Beispiel mit 260 C und 300 C Fußbodentemperatur in Abhängigkeit von den Flächenabmessungen aus (F1 . 2t1 + F2 . t2) j (F1 + F2) berechnen0 In Zahlenwerten: (20 m² . 24° C + 10 m² . 30° C) / (30 m²) = 260 C, das heißt ein zulässiger Wert für eine Außentemperatur von -15° C, zumal der Außenwandstreifen nicht der ständige Aufenthalt der Raumbewohner ist. Auch bei einer Radiatorenheizung wird der Bewohner nicht ständig vor dem mit weit höherer Temperatur (800 C bei 150 C) beheizten Heizkörper unter dem Fenster stehen.In order to complete these explanations, the following is shown in Table 1 Heat emission of a floor heating surface depending on the floor temperature and the heat demand of a room to be heated in the specific Heating output Qo / V shown. Q0 is to be calculated according to DIN 4701 and V shows the Room volume. If you use the modulation for this purpose, then leave the mean value is, for example, depending on the floor temperature of 260 C and 300 C Calculate from the surface dimensions (F1. 2t1 + F2. t2) j (F1 + F2) 0 In numerical values: (20 m². 24 ° C + 10 m². 30 ° C) / (30 m²) = 260 C, i.e. a permissible value for an outside temperature of -15 ° C, especially since the outer wall strip is not the constant one Residence of the room occupants is. Even with radiator heating, the resident will not always in front of the radiator heated to a much higher temperature (800 C at 150 C) stand under the window.

P a t e n t a n s p r ü c h e : P a t e n t a n s p r ü c h e:

Claims (9)

1. Dr.-Ing. A. Kollmar, 1 B e r 1 i n 20, Saatwinkler Damm 357 2. MULTICHEMIE Artus Feist, 506 Bensberg-Refrath, Weidenweg 9 P A T E N T A N S P R U C H E Fußbodenheizung mit Temperaturmodulation in dem zu beheizenden Wohn- oder Geschäftsraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Heizwassers mit dem Temperaturgefälle zwischen Vor- und Rücklauf und mit dem Rohrabstand zum Erreichen bestimmter spezifischer Wärmeabgaben in Flächenstreifen unter Beachtung des wärmephysiologischen Grenzwertes der Fußbodentemperatur im effektiv genützten Aufenthaltsbereich abgestimmt und der erforderliche Wärmebedarf durch die Summe der Flächenstreifen mit deren Wärmeabgabe gedeckt wird.1. Dr.-Ing. A. Kollmar, 1 B e r 1 i n 20, Saatwinkler Damm 357 2. MULTICHEMIE Artus Feist, 506 Bensberg-Refrath, Weidenweg 9 P A T E N T A N S P R U C H E Underfloor heating with temperature modulation in the living room or to be heated Business space, characterized in that the temperature of the heating water with the Temperature gradient between flow and return and with the pipe distance to achieve certain specific heat emissions in surface strips taking into account the heat-physiological Limit value of the floor temperature in the effectively used living area and the required heat requirement through the sum of the surface strips with their Heat emission is covered. 2. Fußbodenheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrlänge bzw. die Dichte der Rohrlagen je Flächeneinheit des Fußbodens entsprechend dem nach DIN 4701 errechneten Wärmebedarf nicht mehr nur auf die bisher als allein zulässig erachtete gleichmäßige Erwärmung der Fußbodenoberfläche ausgerichtet ist. 2. Floor heating according to claim 1, characterized in that the Pipe length or the density of the pipe layers per unit area of the floor accordingly the heat demand calculated according to DIN 4701 is no longer limited to the previous than alone uniform heating of the floor surface that is considered permissible. » Fußbodenheizung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Rohrlänge je Quadratmeter Fußbodenbfläche derart ist, daß sich höhere Wärmeabgaben erreichen lassen. »Floor heating according to claim 2, characterized in that the specific pipe length per square meter of floor area is such that higher Let heat emissions reach. 40 Fußbodenheizung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabstand innerhalb des Heizregisters und zugleich das Temperaturgefälle in den Flächenstreifen voneinander verschiedener Rohrabstände veränderlich ist. 40 underfloor heating according to claim 2 or 3, characterized in that that the pipe spacing within the heating register and at the same time the temperature gradient is variable in the surface strips of mutually different pipe spacings. 5. Fußbodenheizung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrlagen an den kälteren Außen- und Innenwänden gegenüber dem genutzten Innenraum verdichtet werden, daßdäs in den Flächenstreifen verschiedener Rohrdichte herrschende Temperaturgefälle nach den tatsächlich vorhandenen Werten und nicht nach einem über der Gesamtfläche gemittelten Durchschnittswert bestimmt und das Temperaturgefälle über sämtlichen Flächenstreifen vergrößert wird.5. Floor heating according to claim 4, characterized in that the Pipe layers on the colder outer and inner walls opposite the interior used be compressed thatdäs prevailing in the surface strips of different pipe densities Temperature gradient according to the actually existing values and not after an over of the total area averaged and the temperature gradient is enlarged over all surface strips. 6. Fußbodenheizung, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenstreifen mit höheren Wärmeabgaben bei mischwassergesteuertem Heizkessel an einen gesonderten Rohrstrang angeschlossen und mit erhöhter Vorlauftemperatur gefahren werden, zur Verminderung des erforderlichen Rohraufwandes.6. underfloor heating, characterized in that the surface strips with higher heat output in the case of a mixed water-controlled boiler to a separate one Pipeline can be connected and run with increased flow temperature, for Reduction of the required pipe work. 7. Fußbodenheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arme (16, 18) der einzelnen Schleifen des Heizregisters sich mit zunehmender Entfernung vom Umlenkbogen (20) einander annEhernO 7. Floor heating according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the two arms (16, 18) of the individual loops of the heating register approach one another as the distance from the deflection bend (20) increases 8. Fußbodenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Armen (16, 18) der einzelnen Schleifen des Heizregisters kleiner als der Durchmesser ihres Umlenkbogens (20) ist.8. Underfloor heating according to one of claims 1 to 7, characterized in that the distance between the arms (16, 18) of the individual loops of the heating register smaller than the diameter their deflection bend (20) is. 9. Fußbodenheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (16, 18) einzelner Schleifen oder von Schleifenserien unter einem Winkel zueinander verlaufen.9. Underfloor heating according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the arms (16, 18) of individual loops or series of loops run at an angle to each other.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0051713A1 (en) * 1980-11-12 1982-05-19 Heinz Eggert Low-temperature panel heating

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