DE2442503A1

DE2442503A1 - Flaechenheizung

Info

Publication number: DE2442503A1
Application number: DE2442503A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl Ing Pferschy
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-09-05
Filing date: 1974-09-05
Publication date: 1976-03-18

Description

Flächenheizung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beheizen von Flächen, wie Fußböden und Verkehrsflächen, Außentreppen, Parkflächen, aber auch von Wänden und Decken, mit Hilfe von im Boden, Belag oder Estrich oder einem anderen Einbettungsmaterial schlangen- oder registerförmig eingebetteten, ein Heizmedium, z.B. eine Heizfliissigkeit oder ein heißes Gas, wie Heißluft, führenden Rohren.
Es ist bekannt, daß selbst Kunststoffrohre, die für solche Heizungen verwendet werden, sich beim Einschalten der Heizung infolge der dadurch bedingten Erwärmung stark ausdehnen, bevor sich das umgebende Einbettungsmaterial erwärmt und dann sich ebenfalls auszudehnen beginnt, und somit nicht unmittelbar unter der Oberfläche des Fußbodens verlegt werden können, weil die durch die vorzeitige Ans dehnung der Rohre im Einbettungsmate ri al erzeugten Sprengspannungen dazu führen, daß das Einbettungsmaterial reißt und damit ernsthaft beschädigt wird.
In Kenntnis dieser Problematik werden beispielsweise nach der DT-OS 2 248 228 die d.ie Heiz.flüssigkeit führenden Rohre in Kanäle eingelegt, deren Abmessungen so gewählt sind, daß selbst die sich ausdehnenden Rohre noch ein gewisses Spiel in den Kanälen belassen, und dadurch das Proble, der Erzeugung von Sprengspannungen im Einbettungsmaterial vermieden ist.
Diese Anordnung, die beispielsweise auch aus der XT-Gbm-Schrift 73 03564 zu entnehmen ist, hat jedoch den Nachteil, daß die abdeckende Schicht des Fußbodens an den Stellen, an denen die Kanäle verlaufen, geschwächt wird und damit einsinken oder einbrechen kann bzw. der Fußboden wenigstens an diesen Stellen unter entsprechender Verteuerung verstärkt werden muß, so daß der Vorteil, den die Verlegung unmittelbar unterhalb der zu beheizenden Flache an sich b.ietet, weitgehendst wieder verlorengeht.
Zum Stande der Technik gehört ferner eine Fußbodenheizung nach der DT-Gbm-Schrift 73 17697, gemäß der die im Oberboden verlegten Rohre nach oben eine abgeflachte Seite aufweisen sollen, wobei dieser abgeflachte Bereich ggfls. auch in seiner Wandstärke dünner ausgeffihrt sein soll. Mit dieser Maßnahme wird erstrebt, die Kontaktfläche zum Strahlungskörper, d.h.
im vorliegenden Falle zum Fußboden, zu Vergrößern. Diese bekannte Maßnahme zwingt aber zur Ausbildung besonderer Rohrformen und damit zu einer Erhöhung der Kosten für die Rohre.
Gefährliche Sprengspannungen werden bei fester Einbettung jedoch mit einer solchen Maßnahme nicht verändert. Ferner ist natürlich auch hier die Gefahr des Einsinkens und Einbrechens nicht beseitigt. Für den Bodenbelag fehlt darüber hinaus eine homogene Oberfläche und bei Anwendung auf Verkehrsflächen ein Verschleißbelag.
Somit verbleibt es im allgemeinen bei solchen Vorrichtungen zum Beheizen von Flächen, wie Fußböden od. dgl. dabei, die verlegten Rohre weit unterhalb der zu beheizenden Fläche in den Tragbeton, Oberboden, Estrich oder Belag oder einer Isolierschicht einzubetten, wodurch allerdings das Einsetzen der Wirkung der Flächenheizung durch die über den Rohren befindliche vergleichsweise dicke Einbettungsschicht relativ spät erfolgt und damit die gesamte Heizung vergleichsweise träge arbeitet. Die Anheizzeit verlängert sich nämlich mit dem Quadrat der Dicke der Uberdeckung, was z. B. bei einer Verdoppelung der Stärke der Überdeckung eine Vervierfachung der Anheizzeit zur Folge hat.
Um dieses träge Arbeiten auszuschalten, war es deshalb erforderlich, durch die Fußbodenheizung nur eine Grundheizung vorzunehmen und die Spitzenbelastung durch zusätzliche schnell reagierende Direktheizungen,zum Beispiel Konvektoren, auffangen zu lassen. Bei Freiflächenheizungen muß die Temperatur der Oberfläche dauernd über dem Gefrierpunkt von Wasser gehalten werden, und zwar auch ohne Schneefall und Glatteisbildung.
Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere zur Vermeidung des Einsatzes zusätzlicher Heizvorrichtungen die Rohre so zu verlegen, daß bei stark fallender Außentemperatur oder nach dem Lüften eines Raumes, bzw. im Freien auch bei Schneefall oder Glatteisbildung, die Heizung beim Einschalten rasch zur Wirkung auf die zu beheizende Oberfläche kommt, ohne daß dadurch die Gefahr besteht, daß der Boden o. dgl., d.h. das Einbettungsmaterial, durch von der Dehnung der Rohre herrührende Sprengspannungen beschädigt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Beheizen von Flächen, Fußböden und Verkehrsflächen, Außentreppen, Parkflächen, aber auch Wänden und Decken, mit Hilfe von im Boden, Belag, Estrich oder einem anderen Einbettungsmaterial schlangen- oder registerförmig eingebetteten, ein Heizmedium, z. B. eine Heizflüssigkeit oder ein heißes Gas, wie Heißluft, führenden Rohren, dadurch erfindungsgemäß gelöst, daß die Rohre in geringem Abstand, d.h. größenordnungsmäßig = 3 cm, unterhalb der zu beheizenden Fläche angeordnet sind und/oder aus einem Material bestehen, welches bei Erwärmung keine wesentlichen Sprengspannungen auf das die Rohre umgebende Einbettungsmaterial ausübt.
Bei Verwendung eines solchen Materials werden somit die bei einsetzender Erwärmung des Heizmediums normalerweise in den Rohren auftretenden Dehnungen von diesem Rohrmaterial selbst aufgefangen und können sich nicht wesentlich auf das die Rohre umgebende Einbettungsmaterial auswirken.
Vorzugsweise bestehen gemäß der Erfindung die Rohre aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi o. dgl..
Bei Verwendung eines solchen Materials werden die beim Erwärmen auftretenden Volumenvergrößerungen des Materials vom Material durch Stauchung desselben selbst aufgenommen und können sich somit nur in geringem Umfange auf das die Rohre umgebende Einbettungsmaterial auswirken, falls eine solche Wirkung überhaupt auftritt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn in weiterer Ausbildung des Grundgedankens der Erfindung die Rohre aus in das Einbettungsmaterial im Zuge von dessen Verlegung eingeformten, innenseitig durch eine für das Heizmedium undurchlässige Folie mit vorzugsweise geringer Wandstärke ausgekleideten Hohlräumen bestehen.
Eine solche Vorrichtung läßt sich in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch herstellen, daß vor dem Aufbringen des Einbettungsmaterials Rohre aus vorzugsweise dünnwandiger, auch nicht elastischer Folie in dem gewünschten Muster ausgelegt und dann die Rohre durch Einleiten eines Druckmittels prall gefüllt werden, worauf das Einbettungsmaterial eingefüllt und zum Abhärten gebracht wird, und anschließend die vom Druckmittel entleerten Rohre an die Heizmediumquelle angeschlossen werden.
Die Rohre können also nach ihrer Entlastung von dem Druckmittel auch bei dem anschließenden Aufheizen des Heizmediums keine Kräfte mehr auf das Einbettungsmaterial ausüben, den Druck des Druckmittels und damit die Dehnung des Rohrmaterials beim Verlegen des Einbettungsmaterials so zu wählen, daß entsprechende Dehnkräfte durch die Dehnung des Heizmediums nicht mehr auftreten können. Das Einbettungsmaterial ist somit praktisch vollständig von Sprengkräften beim Aufheizen der Flächenheizung entlastet und es kann nicht mehr zu entsprechenden Rissen oder weitergehenden Zerstörungen im Eins bettungsmaterial bzw. in dem entsprechenden Boden kommen.
In weiterer Ausbildung der Erfindung können die Rohre auch anstelle dieser Maßnahme oder zusätzlich dazu durch wendelförmige feste Einlagen gegen ein Zusammendrücken geschützt werden. Diese Einlagen üben dabei keine das Einbettungsmaterial gefährdenden Sprengspannungen aus.
Vorzugsweise sind die Rohre durch Querstege gehalten, die in vorgegebenen Abständen bogenförmige Ausnehmungen aufweisen, in welche die Rohre eingelegt und durch um sie geschlagene Klammern fixiert sind. Eine derartige Fixierung der Rohre wirkt sich nicht wesentlich verschlechternd auf die Übertragung von Kräften auf das Einbettungsmaterial aus, weil die Querstege nur an den Überkreuzungsstellen durch das heiße Heizmedium beeinflußt werden, die im Vergleich zu den ansonsten durch die Rohre besetzten Flächen nur geringfügige Flächenanteile darstellen.
Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, die das Heizmedium führenden Rohre vor dem Verlegen und/oder während des Einbringens des Einbettungsmaterials unter eine Vorspannung zu setzen, die nach dem Aushärten des Einbettungsmaterials abgelassen wird. Mit einer solchen Maßnahme, z.B.
in Form des Einblasens von Luft oder des Einbringens einer unter Druck stehenden Flüssigkeit in das Rohrsystem, verringert sich der Einfluß der Wärmedehnungen des aufgeheizten Heizmediums auf das Einbettungsmaterial ebenfalls, weil bei der dadurch hervorgerufenen Wärmedehnung zuerst das Ausmaß der Vorspannung wieder erreicht werden muß, die bei der Einbettung des Rohrsystems bereits voll berücksichtigt ist.
PatentansprUche

Claims

Patentansprü~che: 1. Vorrichtung zum Beheizen von Flächen, wie Fußböden Verkehrsflächen, Außentreppen, Parkflächen, aber auch von Wänden und Decken, mit Hilfe von im Boden, Belag, Estrich oder einem anderen Einbettungsmaterial schlangen- oder registerförmig eingebetteten, ein Heizmedium, z.B. eine Heizflüssigkeit oder ein heißes Gas, wie Heißluft, führenden Rohren, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Rohre in geringem Abstand, d.h. größenordnungsmäßig 7 3 cm, unterhalb der zu beheizenden Fläche angeordnet sind und/oder aus einem Material bestehen, welches bei Erwärmung keine wesentlichen Sprengspannungen auf das die Rohre umgebende Einbettungsmaterial ausübt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre aus einem elastischen Material, vorzugsweise Gummi bestehen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre aus in das Einbettungsmaterial im Zuge von dessen Verlegung eingeformten9 innenseitig durch eine für das Heizmedium undurchlässige Folie mit vorzugsweise geringer Wandstärke ausgekleideten Hohlräumen bestehen.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre mit wendelförmigen festen Einlagen versehen sind.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre vor dem Verlegen und/oder während. des Einbringens des Einbettungsmaterials unter Vorspannung gesetzt sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre durch Querstege gehalten sind, die in vorgegebenen Abständen bogenförmige Ausnehmungen aufweisen, in welche die Rohre eingelegt und durch um sie geschlagene Klammern fixiert sind.
7. Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verlegen des Einbettungsmaterials die Rohre in dem gewiinschten Muster ausgelegt und dann durch Einleiten eines Druckmittels prall gefüllt oder unter Vorspannung gesetzt werden, worauf das Einbettungsmaterial eingefüllt und.

zum Abhärten gebracht wird und abschließend die vom Druckmittel entleerten Rohre an die Heizmediumwelle angeschlossen werden.