DE2857373C2 - Wärmeübertragungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmeübertragungssystem, insbesondere Fußbodenheizung, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspnjchs I.

Ein Wärmeübertragungssystem der eingangs genannten Art ist aus der DE-AS 19 00 661 bekannt Die Einsatz findenden Kunststoffrohre haben ausschließlich kreisförmigen Querschnitt

Derartige Wärmeübertragungssysteme haben den Nachteil, daß während des Abbindevorganges oder Erhärtungsvorganges des Estrichs zwischen dem kreisförmigen Kunststoffrohr u;id dem Estrich Luftspalte entstehen, die den Wärmeübergang vom Rohr zum Estrich erheblich reduzieren, so ί iQ sich ein geringerer Wirkungsgrad ergibt. Dieser Nachteil ist besonders bemerkenswert bei Heizungssystemen, wie Niedertemperatur-Heizungssystemen (insbesondere Fußbodenheizungen), die mit geringer Vorlauftemperatur arbeiten und bei schlechtem Wärmeübergang eine höhere Heizleistung, d.h. eine höhere Vorlauftemperatur erfordern. Niedertemperatur-Heizungssysteme werden auch häufig in Verbindung mit Wärmepumpen eingesetzt, so daß der reduzierte Wirkungsgrad nicht durch höhere Heizenergie ausgeglichen werden kann. Die zwischen den Rohren aus Kunststoff und dem Estrich auftretenden Luftspalte verhindern außerdem eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Estrich und dem Rohr, so daß infolge der unterschiedlichen Ausdehnungs-Koeffizienten des Estrichmaterials und des Kunststoffmaterials der Rohre beim Anfahren und Abschalten des Wärmeübertragungssystems sowie bei Regelvorgängen ein wiederholtes Schieben des Rohres gegenüber dem Estrich möglich ist, was im Laufe der Zeit zur Zerstörung des Rohres oder der Rohre führen kann.

Aus der FR-PS 9 08 262 ist ein ovales Metallrohr für Fußbodenheizungen bekannt, das mit der großen Achse senkrecht zum Unterboden verlegt wird. Durch die Verlegung des ovalen oder elliptischen Metallrohres senkrecht zur Verlegungsebene soll erreicht werden, daß die Temperatur über der Rohrstelle sich verringert, während sie zwischen den Rohren erhöht werden soll. Nachteilig ist jedoch, daß mit dem ovalförmigen Metallrohr Luftspalte zwischen dem Rohr und dem Hci/esirich nicht ausgeglichen werden können und somit die vorstehend erwähnten Nachteile des kreisförmigen b/w. runden Ktmststofirohrcs vorliegen.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe

zugrunde, ein Wärmeübertragungssystem zu schaffen, das neben einer gleichmäßigeren Oberflächentemperatur eine Verbesserung des Wärmeüberganges erreichen läßt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Die elliptische oder ovale Querschnittstorm der ίο Rohre aus Kunststoff führt dazu, daß im Betrieb des Wärmeübertragungssystems von dem durch die Rohre geführten Wärmeübertragungsmedium ein Druck auf die Innenwand der Rohre ausgeübt wird, der zu einer Verformung des elliptischen Querschnitts in Richtung auf einen kreisrunden Querschnitt führt. Der die Verformung des elliptischen Rohrquerschnitts bewirkende Innendruck des Wärmeübertragungsmediums bewirkt insbesondere in dem Bereich des Rohres eine Verformung, welcher den größten Krümmungsradius hat, so daß die betreffende Rohrwand satt und kraftschlüssig an dem zugeordneten wandbereich des erhärteten Estrichs anliegt Da der Rohrbereich mit großem Krümmungsradius den größeren Teil des Rohrumiangs darstellt, ergibt sich eine wesentliche Verbesserung des Wärmeübergangs zwischen dem Kunststoffrohr und dem Estrich. Dadurch ergibt sich auch eine kraflschlüssige Verbindung zwischen dem Estrich und den Rohren, die ein unkontrolliertes und additives Wandern des Rohres im Estrich als Folge der unterschiedlichen Wärmeausdehnungsfcoeffizienten des Estrich- und Kunststoffmaterials im Heizbetrieb verhindert

Die Anordnung der Rohre im Estrich auf solche Weise, daß die große Achse des Rohrquerschnitts senkrecht zum Unterboden liegt erleichtert das Biegen der Rohre bei deren Verlegung vor dem Aufbringen des Estrichs.

Ein weiterer Vorteil des ovalen Rohrs aus Kunststoff besteht darin, daß anhand seiner Form ein verwindungsfreies Verlegen ohne zusäizJiche Markierungen am Rohr sichergestellt ist unii am Kehr selbst festgestellt werden kann, ob es verwunden oder verwindungsfrei verlegt ist.

Aufgrund des verbesserten Wärmeübergangs zwischen dem Kunststoffrohr und dem Estrich ergibt sich ein höherer Wirkungsgrad, d. h. im Gegensatz zu den bekannten Fußbodenheizungen mit Kunststoffrohren kreisförmigen Querschnitts wird die gleiche Fußboden-Oberflächentemperatur bei niedrigerer Vorlauftempcratur erhalten. Außerdem wird eine gleichmäßigere Oberflächentemperatur des Estrichs sowie des darauf so befindlichen Bodenbelags erreicht, insbesondere in dem Fall, in welchem sich die Rohre sehr nahe an der Wärmedämmschicht befinden. Das erfindungsgemäüe Großflächen-Wärmeübertragungssystem eignet sich besonders zur Anwendung bei Fußbodenheizungen, sogenannten Niedertemperatur-Fußbodenheizungen, die mit niedriger Vorlauftemperatur in Verbindung mit einem herkömmlichen Heizsystem oder mit Wärmepumpen arbeiten.

Im folgenden wird das Wärmeübertragungssysicm anhand der Zeichnung beschrieben. In der einzigen Figur ist eine Schnittansicht durch den Aufbau einer Fußbodenheizung dargestellt.

Die Figur zeigt den grundsätzlichen Aufbau der Fußbodenheizung. Auf einem Unterboden I. bcispielsweise Rohbeton, ist eine Wärmedämmschicht 2 iius einem beliebigen wärmedämmenden Material, vorzugsweise Polystyrol, ungeordnet. Auf die Wärmedämmschicht 2 sind in vorgegebener Anordnung und in

Absiqnd zueinander Befestigungsleisten 3 aufgelegt, die beispielsweise aus Metall bestehen und zur Aufnahme \on Halterungen 4 dienen. Die Halterungen 4 fixieren die Rohre 5 aus Kunststoff vor dem Aufbringen eines mit 6 bezeichneten abbindefähigen oder erhärtenden > Mediums, das im folgenden als Estrichschicht bezeichnet wird. Die Rohre 5 werden klemmend von den Halterungen 4 aufgenommen, so daß sich vor dem Aufbringen der Estrichschicht 6 ein mäanderförmiger Verlauf der Rohra 5 ergibt Nach dem Aufbringen der Estrichschicht und dem Erhärten des Estrichs wird auf der Oberfläche ein beliebiger Fußbodenbelag 7 vorgesehen.

Wie aus der Figur ersichtlich ist, weist die Fußbodenheizung Rohre 5 mit elliptischem oder ovalem Querschnitt auf, die so in die Halterungen 4 eingesetzt sind, daß die große Achse des elliptischen Querschnitts senkrecht zum Unterboden steht Das Rohr 5 ist über den gesamten Bereich, das heißt sowohl über den gebogenen Bereich als auch über den weitgehend gerade verlaufenden Bereich mit der großen Achse des Rohrquerschnitts senkrecht zum ünterboden I verlegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

JO

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Claims (2)

Patentansprüche;

1. Wärmeübertragungssystem, insbesondere Fußbodenheizung, bestehend aus in einem abbindefähigen oder erhärtenden Medium angeordneten Rohren aus Kunststoff, die auf einem Unterboden mäanderförmig verlegt sind und ein Heizmedium, z. B. Warmwasser, führen, wobei die Kunststoffrohre in einem ersten Bereich gebogen sind und in einem zweiten Bereich weitgehend gerade verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (5) ovalen oder elliptischen Querschnitt aufweisen.

2. Wärmeübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (5) mit der großen Achse senkrecht zur Oberfläche des Unterbodens (1) verlegt sind.