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Fußbodenheizanlage und Verfahren zu ihrer Herstellung
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Die Erfindung betrifft eine Fußbodenheizanlage, bestehend aus einer
Mehrschichtanordnung, innerhalb deren ein Warmwasser-Rohrleitungssystem eingebaut
ist.
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Bekannt sind Fußbodenheizanlagen, bei denen auf einer Dämmschicht
das Rohrleitungssystem angeordnet ist, auf welchem wiederum Spanplatten oder dgl.
aufgelegt sind, die mit einn Teppichboden abgedeckt sind.
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Solche Fußbodenheizanlagen haben wegen relativ ungünstiger Wärmeübertragungsverhältnisse
nur ein begrenztes Wärmeabgabevermögen, so daß die Leistung eines solchen Fußbodenheizsystems
begrenzt ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein neuartiges Fußbodenheizsystem zu
schaffen, das eine höhere Heizleistung pro qm ergibt und das mit möglichst geringen
Kosten hergestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einer Dämmschicht
mit hohem Wärmedämmvermögen eine Folie aufgelegt ist, deren Oberseite eine Reflexionsoberfläche
hat, oberhalb deren das Rohrleitungssystem angeordnet ist, daß die Räume zwischen
den Rohren des Rohrleitungssystems mit einem Schüttgut aufgefüllt sind und daß oberhalb
des Rohrleitungssystems eine Deckschicht mit geringem Wärmedämmwert angeordnet ist.
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Mit der Erfindung werden erhebliche Vorteile erzielt. Während die
Wärmedämmschicht den Wärmedurchgang nach unten, d.h. in den den Fußboden tragenden
Boden verringert, hält die Reflexionsfolie die Strahlungsenergie vor einem Abwandern
in den Boden, also nach unten zurück. Die Refexionsfolie reflektiert die Wärmestrahlung
nach oben, also in den oberhalb des Fußbodens liegenden Raum. Dank der Tatsache,
daß die Räume zwischen den Rohren des Rohrleitungssystems mit einem Schüttgut ausgefüllt
sind, werden Lufthohlräume in dieser Zwischenschicht vermieden, die eine Wärmeisolation
bewirken würden. Die von den Rohren des Rohrleitungssystems abgegebene Wärme kann
sich also durch Wärmeleitung unter
Vermeidung von Wärmeubergängen
in der Zwischenschicht ausbreiten, so daß eine größere Wärmeubertragungsfläche nach
oben erzielt wird. Die Deckschicht besteht erfindungsgemäß aus einem Material mit
geringem Wärmedämmwert. Diese Deckschicht steht nicht nur mit den Rohren, sondern
auch mit dem SchüttGut in Kontakt, so daß wiederum die gesamte Deckschicht nach
der Wärmeübertragungslehre durch Wärmeleitung mit den Rohren und dem Schüttgut verbunden
ist. Dadurch wird jeglicher örtlicher Wärmestau vermieden. Die Wärme wird von den
Rohren des Rohrleitungssystems wärmetechnisch günstig auf eine große Fläche verteilt
und auf ihrem Weg mit möglichst geringem Wärmewiderstand an die Deckschicht herangeführt.
Da die Deckschicht aus einem Material mit vergleichsweise hohem Wärmeleitwert besteht,
herrscht an der Oberfläche der Deckschicht eine Temperatur, die nur geringfügig
unter derJenigen der Heizkörperrohre liegt. Die Wärmeabgabeleistung pro qm ist somit
bei der neuartigen Fußbodenheizanlage hoch, so daß wegen der großen Effektivität
eine geringere Heizanlagenfläche für einen vorgegebenen Rauminhalt des zu beheizenden
Raumes benötigt wird bzw. die Heizanlage mit einer geringeren Warmwassertemperatur
betrieben werden kann. In beiden Fällen ergeben sich Ersparnisse in den Anlage-
und/oder den Betriebskosten.
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Die Rohre des Rohrleitungssystems sind vorzugsweise zueinander stabilisiert,
was mit Verbindungsstreben geschehen kann. Gemäß einem Merkmal wird zur Stabilisierung
Jedoch
ein Metallgitter vorgesehen, das zwischen Reflexionsfolie
und Rohrleitungssystem angeordnet ist. Dieses Metallgitter kann aus Baustahlmatten
bestehen. An diesen Baustahlmatten werden dann die Rohr in geeigneter Weise und
zwar vorzugsweise in gut wärmeleitender Verbindung befestigt. Das Metallgitter dient
ebenfalls zur gleichmäßigen und schnellen Verteilung der Wärme aus den Warmwasserrohren
über die gesamte Heizfläche der Anlage.
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Die Reflexionsfolie bildet eine besonders wirtschaftliche Möglichkeit,
um die Strahlungsenergie zur Raumheizung auszunutzen. Zwar könnten grundsätzlich
auch Platten mit reflektierender Oberfläche, beispielsweise polierte Metallplatten
verwendet werden, doch wäre der Aufwand hierfür wesentlich größer. Die billigste
Möglichkeit besteht zur Zeit darin, eine Kunststoffolie zu verwenden, die einseitig
mit einer Reflexionsschicht versehen ist. Ein einfaches Verfahren zur Erzielung
einer solchen Folie besteht im Metallisieren einer Kunststoffolie. Das Metall wird
in einer außerordentlich dünnen Schicht auf die Kunststoffolie aufgedampft. Solche
Folien lassen sich in Bahnen verlegen.
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Es besteht Jedoch auch ein Merkmal der Erfindung darin, Wärmedämmplatten
an ihrer Oberfläche mit einer Reflexionsschicht zu versehen, z.B. eine Reflexionsfolie
aus Metall oder eine metallisierte Kunststoffolie aufzukleben, um einen Arbeitsgang
beim Verlegen der Heizanlage zu ersparen.
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Es brauchen dann nur die Wärmedämmplatten mit den schon
vorhandenen
Reflexionsoberflächen eingelegt zu werden.
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Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß Jegliche Hohlräume
zwischen den Rohren vermieden werden, da Ja solche Hohlräume Lufträume sind, die
einen Wärmestau bewirken. Deswegen besteht das verwendete Schüttgut, welches die
Zwischenräume zwischen den Rohren ausfüllt, aus feinkörnigem Material, insbesondere
Kies und/oder Quarzsand. Das einfachste Verfahren zur Herstellung einer Fußbodenheizanlage
besteht erfindungsgemäß darin, daß nach dem Aufbringen der Wärmedämmschicht eine
metallisierte Reflexionsfolie als Bahnenware in mehreren parallelen Bahnen unter
gegenseitiger Uberlappung aufgelegt wird, um sicherzustellen, daß keinerlei Flächenabschnitte
entstehen, die ohne Reflexionswirkung sind. Bei dieser Verfahrensart wird Jeglicher
Verlust von relativ teurer metallisierter Folie vermieden, da eine Vorfertigung
entfällt und nur so viel Folie ausgelegt wird, wie zur vollständigen Abdeckung der
Bodenfläche nötig ist.
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Wichtig ist schließlich auch das Merkmal, daß die Deckschicht der
Fußbodenheizanlage aus möglichst gut wärmeleitendem Material gebildet ist. Hier
ist vorgesehen, daß die Deckschicht eine betonhaltige Estrichschicht aufweist, die
ein genugendes Wärmeleitvermögen besitzt. Die Estrichschicht ist dann mit einer
Oberflächenschicht abgedeckt, die vorzugsweise aus Fliesen oder Marmor besteht,
also ebenfalls
im Vergleich zu einem Teppichboden gut wärmeleitendem
Material.
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Der erfindungsgemäße Aufbau eines Fußbodens mit eingebauter Heizung
ist mit vergleichsweise geringen Kosten herstellbar und bietet eine höchstmögliche
Wärmeleistung pro Flächeneinheit.
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Anhand der Zeichnung, die ein Schnittbild durch eine Ausführungsform
eines Fußbodens mit erfindungsgemäß ausgebildeter Heizeinrichtung zeigt, sei die
Erfindung näher beschrieben.
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Die einzige Figur veranschaulicht einen Betonboden 1, auf welchem
sich eine dünne Schicht 2 befindet, die eine Wasserdampfdiffusion verhindern soll.
Diese dünne Schicht 2 besteht aus Bitumenpappe oder Polyäthylenfolie, und zwar wird
Bahnenware verwendet und die Bahnen werden unter gegenseitiger Uberlappung verlegt.
Auf der Diffusionssperrschicht 2 befindet sich eine Wärmedämmschicht, die aus vorgefertigten
Wärmedämmplatten besteht, welche schachbrettartig mindestens zweilagig verlegt sind.
Je nach dem, ob der Boden 1 eine Wohnungstrenndecke, eine Erdgeschoßdecke über unterkellerten
Wohnräumen, eine Decke über nicht unterkellerten Wohnräumen, z.B. Garagen oder eine
Decke ist, die auf der Außenseite direkt von der Außenluft beaufschlagt wird, ist
eine entsprechend
stärkere Isolierung der Wärmedämmschicht 3 nötig.
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Auf der Wärmedämmschicht 3 befindet sich eine Reflexionsschicht 4,
die aus einer metallisierten Kunststoffolie besteht, deren metallisierte Oberfläche
nach oben gerichtet, also von der Wärmedämmschicht 3 abgewandt angeordnet ist.
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Die metallisierte Kunststoffolie wird in Bahnen verlegt, die einander
überlappen, wie die Folienschicht 2 zur Erzielung der Wasserdampfsperre.
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Auf der metallisierten Reflexionsfolie 4 befindet sich ein Metallgitter,
z.B. ein Baustahlgewebe, an welchem Heizungsrohre 9 befestigt sind. Anstelle des
Baustahlgewebes können auch Bandeisen verwendet werden. In jedem Fall sind die Verbindungs-
und Verankerungselemente der Warmwasserrohre 9 aus gut wärmeleitendem Material herzustellen,
um neban dem Orientierungseffekt der Rohre auch eine gute Wärmeableitung von den
Rohren in die Umgebung zu bewirken. Die Zwischenräume zwischen den Rohren 9 sind
mit einem Schüttgut, insbesondere einem feinkörnigen Kies oder Quarzsand ausgefüllt,
so daß jegliche Hohlräume mit Lufteinschlüssen vermieden werden. Die von den Warmwasserrohren
9 abgegebene Wärme kann somit, ggf. unterstützt durch das Metallgitter 5 in der
Schicht 6 gleichmäßig verteilt werden, ohne daß dieser Verteilung größere Wärmewiderstände
entgegenstünden. Während die Wärmedämmschicht dafür sorgt, daß die von den Rohren
9
abgegebene Wärme im wesentlichen nur nach oben, nicht jedoch
nach unten an den Boden 1 herangelangt, bewirkt die Reflexionsfolie 4, daß der Strahlungsanteil
der von den Rohren 9 abgegebenen Wärme ebenfalls nicht nach unten gelangt, sondern
nach oben in Richtung des zu beheizenden Raumes hin reflektiert wird.
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Auf der die Heizungsrohre 9 enthaltenden Schüttgutschicht 6 befindet
sich eine Deckschicht mit relativ guten Wärmeleiteigenschaften. Obwohl für eine
Deckschicht z.B. Spanplatten in Frage kämen, wird jedoch vorgezogen, die Deckschicht
aus einem betonhaltigen Estrich zu machen. Die Deckschicht hat eine Dicke von ca.
3,5 bis 5,0 mm. Das Wärmeleitvermögen dieser Deckschicht ist damit erheblich besser,
als das einer Holzfaserplatte, so daß der Wärmeleitung durch die Deckschicht 7 hindurch
nach oben weniger Widerstand entgegengesetzt wird.
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Die Deckschicht 7 ist mit einem Belag abgedeckt, der einen ebenfalls
möglichst geringen Wärmedurchgangswiderstand hat.
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Zwar wird sich nicht ausschließen lassen, daß in gewissen Anwendungsfällen
als Belag ein Teppichboden vorgesehen wird, jedoch sollte dieser keinen kompakten,
d.h. ununterbrochenen Gummi- oder Schaumstoffrücken haben, sondern es sollte ein
Material sein, welches dem Wärmedurchgang möglichst geringen Widerstand entgegensetzt.
Besser als ein
Teppichbodenbelag ist ein Belag 8 aus Fliesen oder
Marmor, da dieses Material ein höheres Wärmeleitvermögen hat, so daß der Wärmedurchgangswiderstand
von den Wandungen der Rohre 9 bis zur Oberfläche des Belages 8 geringgehalten wird,
mit dem Ergebnis, daß die Oberflächentemperatur des Belages 8 nur geringfügig unterhalb
der Warmwassertemperatur der Rohre 9 liegt. Damit wird eine besonders wirksame Fußbodenheizanlage
geschaffen.
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Obwohl vorstehend ein Verfahren beschrieben worden ist, gemäß welchem
die Wärmedämmschicht 3 und die Reflexionsschicht 4 nacheinander aufgebracht werden,
so liegt es im Rahmen der Erfindung, kombinierte Wärmeisolier- und Reflexionsplatten
zu verwenden. So können Wärmedämmplatten mit einer vorgefertigten Reflexionsoberfläche
benutzt werden, um einen Arbeitsgang beim Verlegen zu sparen. Die Reflexionsoberfläche
kann entweder durch Aufkleben von Reflexionsfolien oder Reflexionsplatten erzielt
werden, jedoch ist es auch möglich, die Wärmedämmplatten selbst an ihrer Oberfläche
zu metallisieren, insbesondere dadurch, daß die Oberfläche nach einer entsprechenden
Vorbehandlung z.B. mit einer Reflexionsschicht bedampft wird.
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