DE2925121A1

DE2925121A1 - Warmluftheizung fuer einen kirchenraum

Info

Publication number: DE2925121A1
Application number: DE19792925121
Authority: DE
Inventors: Heinz Gossens
Original assignee: Mahr Soehne Theo GmbH
Current assignee: Mahr Soehne Theo GmbH
Priority date: 1979-06-22
Filing date: 1979-06-22
Publication date: 1981-01-08
Also published as: DE2925121C2

Description

Bezeichnung: Warmluftheizung für einen Kirchenraum Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Warmluftheizung für einen Kirchenraum mit einem Wärmeerzeuger und wenigstens einem Warmluftaustritt.

Großräume, insbesondere Kirchen, können wirtschaftlich und technisch praktisch nur mit einer Luftheizungsanlage beheizt werden. Bei den bisher für den Einsatz in Kirchen bekannten Warmluftheizungen wird die Heizluft vorwiegend in einem direkt befeuerten Lufterhitzer aufgeheizt und dann über langgestreckte, im Boden des zu heizenden Raumes verlegte Kanäle zu einzelnen Luftaustrittsöffnungen geführt und über diese in den zu beheizenden Raum ausgeblasen. Diese Bauform weist eine Reihe von Nachteilen auf und zwar sowohl beim Bau der Heizungsanlage als auch beim späteren Betrieb. Wegen der großen zu führenden Luftmengen müssen im Boden Kanäle mit entsprechend großem Strömungsquerschnitt verlegt werden, die

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es erforderlich machen, den Kirchenfußboden bis zu einer Tiefe von mindestens 70 cm aufzugraben und entsprechend große Durchbrüche durch die Fundament mau e-rn zum eigentlichen Heizraum vorzusehen. Die hierzu notwendigen Baumaßnahmen verlangen nicht nur einen hohen Planungsaufwand, sondern auch einen hohen Bauaufwand₃ so daß die Installation einer derartigen Warmluftheizung sehr kostspielig ist. Ein weiterer Nachteil besteht beim Betrieb derartiger Anlagen. Zum einen wird die Heizluft quasi punktförmig ausgeblasen an einigen

wenigen im Raum verteilten Stellen , so daß es

zu einer ungleichen Erwärmung des Luftraumes kommt. Vor allen Dingen in vertikaler Richtung sind Temperaturunterschiede zwischen den oberen und den unteren Luftschichten so groß, daß sie zu Schäden an den Orgeln, Malereien, Statuen und sonstigen Kunstwerken führen können. Ferner kann es aufgrund der punktförmigen Ausblasung der Heizluft wegen der entstehenden ungünstigen Temperaturschichtung mitunter sogar zu Schäden an den Gewölben kommen, weil diese zu intensiv angeblasen und erwärmt werden* Außerdem treten vor allen Dingen in derart beheizten Räumen Zugerscheinungen auf, die sich besonders während des Aufheizvorganges durch das sogenannte "Anheizziehen" bemerkbar machen. Der Grund hierfür liegt vor allen Dingen darin, daß die in den Raum ausgeblasene Luft zur Decke hochströmt, ohne daß eine nennenswerte Vermischung der Heizluft mit der kälteren Umgebungsluft stattfindet und

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daß dann die Luft an den kalten Außenwänden und an den Pensterflachen wieder nach unten abfließt. Da sich die Luft beim Abströmen nach unten stark abkühlt und durch die Induktionswirkung der ausströmenden Heizluft eine entsprechende Zirkulation entsteht, ergibt sich eine als unangenehmer Zug bemerkbar machende kalte Luftströmung über den Boden des Raumes. Diese ungünstige Querströmung kann selbst bei optimaler Verteilung der Warmluftaustrittsstellen im Raum nicht ganz verhindert werden, da die aus dem Raum abgesaugte Umluft meistens nur über ein oder zwei Ansauggitter zurückgesaugt werden kann, die sich möglichst in der Nähe des Heizungsraumes befinden sollten.

Ein weiteres Problem ergibt sich dadurch, daß der üblicherweise eingesetzte, direkt befeuerte Lufterhitzer zwangsläufig in seiner Größe an den maximalen Wärmebedarf angepaßt sein muß, so daß jeder Regeleingriff, der einen Betriebszustand unterhalb des maximalen Wärmebedarfs bewirkt, den Lufterhitzer in einem relativ unwirtschaftlichen Bereich arbeiten läßt.

den Es ist keine direkte Anpassung an/tatsächlichen Wärmebedarf möglich, da immer nur die Gesamtwärmeleistung entweder ein- oder ausgeschaltet werden kann. Auch die Verwendung so-.genannter Zweistufenbrenner bringt nur eine geringfügige Verbesserung.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Warmluft-Heizungsanlage für einen Kiruhenraum zu schaffen, die wesentlich kostengünstiger zu erstellen ist und bei der eine Anpassung an den geforderten Wärmebedarf möglich ist. 5

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Wärmeerzeuger in an sich bekannter Weise für ein flüssiges oder dampfförmiges Wärmeträgermedium ausgelegt ist, daß der Wärmeerzeuger über eine Zulauf- und eine Ablaufleitung mit dem Heizregister einer im I'ii chenraum befindlichen Wärmestation in Verbindung steht und da β die Wärmestation mit einem Gebläse versehen ist, durch 'das aus dem zu heizenden Kirchenraum angesaugte Luft über das Heizregister in den Kirchenraum geblasen wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß anstelle aufwendiger, nicht odernur schlecht zu isolierender Luftführungskanäle isolierte Rohrleitungen mit einem Gesamtdurchmesser von beispielsweise 5 cm.verwendet werden können, deren Verlegung einen sehr viel geringeren Bauaufwand und wegen des geringen Durchmessers sehr viel- geringere Eingriffe in den Kirchenfußboden erfordern. Ein besonderer Vorteil liegt vor allem darin, daß beispielsweise Bereiche mit denkmalwerten Funden ohne Schwierigkeiten umfahren werden können und daß darüber hinaus diese Rohrleitungen auch zum Teil außerhalb des Gebäudes im Erdreich verlegt und beispielsweise im hinteren Teil der Kirche wieder in den Kirchenraum hinein geführt werden

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können. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die hohen Wärmeverluste vermieden"werden, die bei den bekannten Warmluftheizungen durch die großformatigen, im Boden verlegten Luftführungskanäle auftreten. Die Heizluft

' 5 wird bei der erfindungsgemäßen Warmluftheizung erst in der Wärmestation aufgeheizt und. praktisch an der Stelle der Aufheizung in den Raum abgegeben. Hierdurch wird es möglichj entsprechend der Wärmebedarfsberechnung in allen Raumteilen, z. Bv dem Chorraum, den Querschiffen oder dem Hauptschiff, wärmebedarfsbezogen in ihrer Leistung angepaßte Wärmestationen vorzusehen. Ein weiterer Vorteil ■ liegt hierbei darin, daß neben einer wärmebedarfsbezogenen Anpassung der jeweiligen Wärmestation in jedem Raumteil eine eigene Umluftarisaugung gegeben ist, so daß die gefürchteten Querschichtungen und Querströmungen vermieden werden. In Werktags- oder Beichtkapellen, Krypten oder ähnlichen Räumen kann durch die Aufstellung einer eigenen Wärmestation eine vom großen Kirehenraum praktisch unabhängige Beheizung erwirkt werden. Je nach den baulichen Gegebenheiten kann die Beheizung eines derartigen Seitenraumes sogar getrennt geregelt werden. Ein totaler Heizungsausfall ist lediglich bei einem Ausfall des Brenners bzw. des Wärmeerzeugers für das Wärmeträgermedium gegeben« Wegen eines technischen Defektes an einer Wärmestation wird die Beheizung der Kirche nicht in Mitleidenschaft gezogen, so

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daß ein wesentlich größerer Spielraum für eine Reparatur gegeben ist. Für den Wärmeerzeuger kann ein handelsüblicher Heizkessel mit normaler Befeuerung verwendet werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß für die Zulauf- und für die Ablaufleitung biegsame Rohre mit wärmeisolierender Ummantelung verwendet werden. Neben einer Verlegung im Erdreich außerhalb des Gebäudes können mit derartigen biegsamen Rohren auch denkmalwerte Funde innerhalb des Kirchenbodens ohne Schwierigkeiten umfahren werden. Von großer Bedeutung ist auch, daß bei der Verwendung vcn biegsamen Rohren in Bergschädengebieten keine Risiken mehr bestehen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß bei Anordnung von mehreren Wärmestationen im Kirnhenraum dem Wärmeerzeuger zunächst eine Verteilereinrichtung nachgeschaltet ist, von der zu jeder Wärmestation eine gesonderte Zulaufleitung abzweigt. Auf diese Weise wird jede Wärmestation für sich mit dem Wärmeträgermedium versorgt. Besonders zweckmäßig ist es, wenn jede Zulaufleitung mit einem Regelventil versehen ist. Hierdurch kann in Form einer Grundeinstellung die Wärmeleistung jeder Wärmestation einreguliert werden, so daß die Regulierung im Bereich der Wärmestation selbst sehr viel feinfühliger erfolgen kann.

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Während es grundsätzlich möglich ist, die Wärmestation insbesondere im Randbereich über der Erde aufzustellen, ist es insbesondere für Kirchenräume zweckmäßig, wenn die Wärmestation in den Boden eingelassen ist, wobei der Warmluftaustritt in der Bodenebene liegt. Hierdurch lassen sich die Wärmestationen in einem Kirchenraum sowohl unter rein heizungstechnischen Gesichtspunkten als auch unter denkmalpflegerischen Gesichtspunkten optimal aufstellen, wobei bezüglich der Positionierung des Warmluftaustrittes im Raum auch auf Wandbilder, Skulpturen, Wand- und Deckengemälde, Altäre, Anordnung der Bestuhlung etc. Rücksicht genommen werden kann.

In einerbesonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß für die Wärmestation ein im Vertikalschnitt L-förmiges Gehäuse vorgesehen ist, dessen vertikaler Teil in eine Öffnung ausmündet und das durch eine ebenfalls L-förmig verlaufende Zwischenwand in einen Um luft- und einen Warmluftkanal unterteilt ist, wobei Umluftkanal und Warmluftkanal im Endbereich des horizontalen Gehäuseteil.s miteinander in Verbindung stehen, daß mindestens die Gehäusewandungen mit . einem wärme-, und schallisolierenden Material versehen sind, daß das Heizregister im Umluftkanal angeordnet ist, daß in Strömungsrichtung der Luft gesehen vor dem Heizregister ein Luftfilter und hinter dem Heizregister das Gebläse angeordnst

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ist und daß die öffnung in an sich bekannter Weise durch ein Gitter abgedeckt ist. Eine derartige Ausgestaltung der Wärmestation weist eine Vielzahl von Vorteilen auf. Gegenüber den bisher bekannten Warmluftheizungen läßt sich die Wärmestation komplett fabrikmäßig vorfertigen, so daß an der Baustelle das Gehäuse nur noch aufgestellt oder aber, wie dies bei Kirchenräumen in der Regel der Fall sein wird, in den Boden eingelassen werden kann. Gerade bei dieser Anwendungsart ist die L-Form des Gehäuses von Bedeutung, da hierbei die empfindlicneι Teile, nämlich Luftfilter, Heizregister und Gebläse im horizontalen Teil untergebracht werden können und somit Schmutz, Wischwasser etc. mit diesen Teilen nicht unmittelbar in Berührung kommen kann. Der in der Wärmestation vorhandene Luftfilter hat gegenüber normalen T.nftheizungsanlagen den Vorteil, daß · an Ort und Stelle, d. h. also dort, wo die staubhaltig Umluft angesaugt wird, auch unmittelbar ausgefiltert wird. Dadurch entfallen Kanalsäuberungen, die bei den bisherigen Warmluftheizungs-Systemen einen erheblichen Aufwand an Zeit und Kosten verlangten. 20

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Zwischenwand zumindest im vertikal verlaufenden Gehäuseteil vorzugsweise mittels einer Steckverbindung lösbar befestigt ist. Dies hat den Vorteil, daß Wartungs- und Reparaturarbeiten erheblich vereinfacht werden, da der Innenraum der Wärmestation sehr viel

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leichter zugänglich wird.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zwischenwand im vertikal verlaufenden Gehäuseteil an ihrem oberen Ende mit einem teleskopartig verschiebbaren Kopfstück versehen ist. Dies hat den Vorteil, daß beieiner im Boden versenkten Wärmestation nach dem Einpassen des Gitters genau in der Ebene des Fußbodenbelages die Zwischenwand bis an die Unterseite des Gitters herangeführt werden kann und etwaige Höhendifferenzen ausgeglichen werden können, so daß auch keine "Strömungskurzschlüsse" zwischen dem Zuluft- und dem Warmluftkanal innerhalb des Gehäuses auftreten können.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Heizregister lösbar in der Wärmestation befestigt ist und über Schlauchzwischenstücke mit der Zulauf- und der Ablaufleitung für das Wärmeträgermedium in Verbindung steht. Auch diese Ausführungsform ist insbesondere für im Boden eingelassene Wärmestationen besonders vorteilhaft, da das Auswechseln schadhafter Heizregister ohne große Schwierigkeiten durchgeführt werden kann. In gleicher Weise ist es vorteilnaft, wenn das Gebläse auf einem Schlitten befestigt und in die Wärmestation einschiebbar ausgebildet ist. Zu Wartung^- und Reparaturzwecken kann dann das Gebläse

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jederzeit herausgenommen werden bzw. gegen ein Austauschgebläse ausgewechselt werden, so daß derartige Arbeiten nur einen geringen Aufwand erfordern.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Luftfilter plattenförmig ausgebildet ist und unter Vorspannung bogenförmig im Umluftkanal der Wärmestation befestigt ist. Durch die Bogenform wird nicht nur eine Vergrößerung der wirksamen Filteroberfläche geschaffen, sondern gleichzeitig auch dafür Sorge getragen, daß der Luftfilter nach dem Einsetzen in entsprechende Halteschienen an den Wandungen "des Zuluftkanals abdichtend gehalten ist.

Tn einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen Wärmeerzeuger und Verteilereinrichtung im Kreislauf des Wärmeträgermediums eine Regelstation angeordnet ist, daß die Regelstation ein starres, als Rücklauf für das Wärmeträgermedium dienendes Rohr als tragendes Element aufweist, das mit Bodenstützen versehen ist und auf dem sich der Vorlauf mit Mischventilen und Umwälzpumpe sowie das Gehäuse abstützen. Eine derartige Regelstation hat den Vorteil, daß sie als komplettes Bauteil in der Werkstatt vorgefertigt werden kann. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn das Mischventil mit einer elektronischen

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Temperatursteuerung in Verbindung steht, da dann die entsprechenden Geräte in Form eines Schaltpultes auf das Gehäuse aufgesetzt werden können und so auch die Verdrahtung komplett werkstattmäßig vorgefertigt werden kann. Der Anschluß von Rücklauf und Vorlauf an den Wärmeerzeugereinerseits und an die Verteilereinrichtung andererseits kann ebenfalls über biegsame Schlauchzwischenstücke erfolgen, so daß auch die Montagearbeiten im Heizraum vereinfacht werden, da die Verbindung nicht mehr durch Schweissung erfolgt, sondern durch montierbare Schlauchanschlüsse. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß das Aufstellen von Wärmeerzeuger, in der Regel ein handelsüblicher Heizkessel, Regelstation und Verteilereinrichtung sehr viel einfacher vorgenommen werden kann, da das Verlegen von flexiblen Schlauchzwischenstücken sehr viel einfacher ist. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Bodenstützen der Regelstation als Schwingungsdämpfer ausgebildet sind, so daß die Geräuschübertragung durch die Umwälzpumpe, den motorischen Antrieb für das "Mischventil etc. in Form von Körperschall unterbunden wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn das Gebläse der Wärmestation mit einem drehzahlregelbaren Antriebsmotor versehen ist und mit einem Temperaturregler zur temperaturabhängigen Drehzahlregelung in Verbindung steht, Durch eine derartige Ausgestaltung ist eine

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sehr feinfühlige, wärmebedarfsabhängige Regelung der einzelnen Wärmestationen möglich. Es wird dem Kirchenraum bzw. bestimmten Teilen des Kirchenraumes jeweils nur so viel Wärme zugeführt, wie gerade zur Deckung des

5_ Wärmebedarfs notwendig ist. Im Aufheizvorgang arbeiten die Wärmestat ionen zunächst mit voller Leistung und reduzieren dann die Drehzahl des Gebläses in dem Maße, wie sich der gemessene Ist-Wert dem eingestellten Soll-Wert nähert, bis nur noch die geringe Wärmeleistung für die Aufrechterhaltung dei Temperatur im Kirchenraum benötigt wird. Es kommt also zu langen, gleichmäßigen Heizvorgängen mit flachen Amplituden, wodurch ein Höchstmaß an Gleichmäßigkeit bezüglich der Beheizung im ganzen Kirchenraum gegeben wird. Die Regelung geschieht zweckmäßigerweise durch eine PI-Regelanlage unter Aufschaltung des Außenwertes, wobei der Ist-Wert in der Kirche über elektronische Fühler gemessen wird. Für die Beheizung des Kirchenraumes wird so nicht nur die unbedingt notwendige Wärmemenge, sondern auch nur die unbedingt notwendige Menge an elektrischem Strom verbraucht. Wenn die Temperatur im Kirchenraum den Soll-Wert erreicht hat und zur Aufrechterhaltung der eingestellten Temperatur keine weitere Energiezufuhr notwendig ist, was aufgrund des enormen Speichervermögens von Kirchenwänden sehr oft auftritt, schalten die Wärmestationen vollständig ab. Sind mehrere Wärmestationen in einem Kirchen-

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raum vorgesehen, so ergibt sich hieraus auch die Möglichkeit, einen technischen Defekt an einer Regelstation gänzlich bis zur Behebung des Defektes auszugleichen. Fällt nämlich eine Station aus, wird über die Temperaturfühler der übrigen Wärmestationen die verringerte Zufuhr an Wärmeenergie registriert und so über die übrigen Regelstationen eine erhöhte Wärmemenge zugeführt.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß im vertikalen Luftaustrittsteil der Wärmestation in Bodennähe Frischluft-Eintrittsöffnungen angeordnet sind. Diese Anordnung hatden Vorteil,' daß der zuzuführende Frischluftanteil intensiv mit der Warmluft vermischt wird, bevor er in den Kirchenraum austritt. Die Zuführung der kalten Außenluft erfolgt hierbei hinter dem Heizregister, so daß die Gefahr des Einfrierens im Winter für das Heizregister vermieden wird. Besonders zweckmäßig ist es, wenn bei einer Wärmestation mit L-förmigem Gehäuse die Frischluft-.Eintrittsöffnungen seitlich angeordnet sind. Die sich im vertikal nach oben erstreckenden Teil des Warmluftkanals ausbildenden gegenläufigen Warmluftwirbel nehmen die in Bodennähe eingespeiste Kaltluft auf und sorgen für eine gleichmäßige Vermischung, ohne daß die für den gleichmäßigen und langsamen Luftaustritt erforderlichen Luftwirbel durch die Zufuhr der Kaltluft gestört werden.

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Die erfindungsgemäße Warmluftheizung hat aber auch noch den Vorteil, daß sie mit einer sogenannten Warmluft-Fußbodenheizung kombiniert werden kann, bei der unter der Bodenfläche verlaufende Warmluftkanäle vorgesehen sind. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, daß an der Wärmestation wenigstens im Austrittsbereich des Warmluftkanals Öffnungen angeordnet sind, über die der Warmluftkanal mit den Warmluftkanälen in der Bodenfläche in Verbindung steht und daß eine Klappenanordnung vorgesehen ist, durch die wenigstens die in den Raum ausmündende Warmluftaustrittsöffnung der Wärmestation verschließbar ist. Durch diese Anordnung ist es möglich, e'ine bereits .bestehende Warmluft-Fußbodenheizung mit einer Warmluft-Raumheizung zu ergänzen, um so die Aufheizung des Kirchenraumes noch zu verbessern. Besonders zweckmäßig ist es hierbei, daß die Klappenanordnung mit einem Stellantrieb versehen ist und daß ein einstellbarer Temperaturfühler für die Bodentemperatur vorgesehen ist, über den bei Erreichen einer vorgesehenen Bodentemperatur durch Verstellen der Klappenanordnung die Warmluftzufuhr in den Raum freigegeben wird _t Solange das Heizsystem auf Bodenheizung geschaltet ist, ist durch die Klappenanordnung der Warmluftaustritt der Wärmestation geschlossen. Die erwärmte Luft fließt durch die Hohlräume innerhalb des Fußbodens, die beispielsweise durch Verlegung trapezförmig abgekanteter Bleche gebildet werden. Die zugeführte Warmluft kann man entweder an den

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Randzonen der Heizfelder in den Raum austreten lassen oder aber als Umluft jedoch wieder zur Wärmestation zurückführen. Bei entsprechender Ausbildung der Reglereinrichtung ergeben sich auch hier wieder große Vorteile, da wärmebedarfsabhängig und einem bestimmten Raumteil zugeordnet nicht nur die Bodenheizfläche, sondern auch die Wärmemenge, die über die Warmluft unmittelbar in den Raum eingeführt wird, genau angepaßt und ausreguliert werden kann. Die am Fühler eingestellte Bodentemperatur steht unmittelbar mit der zugeordneten Wärmestation in Verbindung,

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtdarstellung der erfindungsgemäßen

Warmluftheizung;

Fig. 2 im Vertikalschnitt eine Wärmestation; Fig. 3 eine Aufsicht auf eine Wärmestation;

Fig. 4 einen Teilschnitt durch den Raumboden;

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch eine Wärmestation für Raum- und Bodenheizung.

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Wie aus der schematischen Darstellung gemäß Fig. 1 ersichtlich, ist für die Warmluftheizung für eine Kirche als Wärmeerzeuger 1 ein normaler oel-, gas- oder kohlebefeuerter Heizkessel vorgesehen, der in einem gesonderten Heizraum (hier nicht näher dargestellt) aufgestellt ist. Um die Anlage auch von weniger geschultem Fachpersonal aufstellen zu können, sind weitgehend Fertigbauteile vorgesehen, die auch von weniger geschultem Fachpersonal ohne jegliche Schweißarbeiten montiert werden können, so daß eine komplette Vorfertigung im Werk möglich ist und die betreffenden Zubehörteile auf der Baustelle nur noch zusammengesetzt werden müssen. Aus diesen Gründen wird an den Vorlaufstutzen 2 ein Vorlaufbauteil 3 angeflanscht, das mit einem nicht näher dargestellten Anschlußstutzen für einen Wassermangelschalter versehen ist, den Druckanzeiger sowie den automatischen Entlüfter enthält.

An den Rücklaufstutzen 4 ist ein Rücklaufbauteil 5 angeflanscht, das mit Armaturen für Füllung und Leerung sowie mit dem Ausdehnungsgefäß 6 versehen ist. Das Vorlaufbauteil 3 und das Rücklaufbauteil 5 sind über Stahlschläuche 7, 8 mit einer Regelstation 9 verbunden.

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Die Regelstation 9 ist wiederum so konzipiert, daß sie komplett im Werk vorgefertigt werden kann und der Anschluß über Schläuche erfolgen kann. Zu diesem Zweck weist die Regelstation 9 ein starres, als Rücklauf für das Wärmeträgermedium dienendes Rohr 10 auf, das als tragendes Element für die ganze Regelstation dient. Das Rohr 10 ist mit Bodenstützen 11 versehen. Auf dem Rohr 10 ist über die Zweigleitung 11 ein vorzugsweise motorbetriebenes Mischventil 12 abgestützt, das mit einem Stutzen über den Schlauch 7 an den Vorlauf des Wärmeerzeugers 1 angeschlossen ist und mit seinem anderen Stutzen mit der Umwälzpumpe 13 in Verbindung steht. Im vorliegenden Fall sind zwei Umwälzpumpen parallel nebeneinander geschaltet, so daß beim Ausfall der einen Pumpe die andere Pumpe in Betrieb gesetzt werden kann.

Diese Rohrgabelung einschließlich der Pumpen und ihrer Antriebe ist über entsprechende Stützen 14 ebenfalls am Rohr 10 befestigt. Je nach Aufstellungsort der Regelstation kann diese auch noch mit einem Gehäuse 15 versehen sein, das weitgehend die einzusetzenden Regel- und Meßgeräte aufnimmt, so daß auch hier eine werkseitige Vorverdrahtung möglich ist. Durch die flexible Verbindung zwischen Wärmeerzeuger 1 und Regelstation 9 sind nahezu alle Aufstellungsmöglichkeiten innerhalb des vorhandenen Heizraumes nutzbar, was vor allen Dingen für kleinere Räume von Bedeutung ist.

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Die Regelstation 9 ist vorzugsweise wiederum über Schläuche 16, 17, beispielsweise flexible Edelstahl-Wellschläuche, mit einer Verteilereinrichtung 18 für den Vorlauf und einer Sammeleinrichtung 19 für den Rücklauf verbunden. Auch hier handelt es sich wiederum um ein Fertigbauteil. Zumindest die Vorlauf-Verteilereinrichtung ist mit einer Anzahl von Anschlußstutzen 20 versehen, deren Zahl der anzuschließenden Wärmestationen 21 entspricht. Auf der Rücklaufseite können mehrere Wärmestationen zusammengefaßt werden. Zweckmäßig ist es aber auch hier, wie dargestellt, eine "Verteilereinrichtung" 19 vorzusehen, so daß jede Wärmstation 21 (hier ist der Einfachheit halber nur eine Wärmestation dargestellt) über eine eigene Zulaufleitung 22 und eine eigene Rücklaufleitung

ist 23 an den Heizkreislauf angeschlossen. Zweckmäßigerweise ist sowohl vorlaufseitig als auch rücklaufseitig überentsprechende Ventile 2k jeder Kreislauf gesondert absperrbar. Bildet man zumindest die vorlaufseitigen Ventile 24 als von Hand regelbare Ventile aus, so kann in Form einer Grundeinstellung für jede Wärmestation gesondert die maximale Wärmeleistung· vorgegeben werden.

Während grundsätzlich die Leitungen 22, 23 als isolierte Rohrleitungen verlegt werden können, ist es besonders zweckmäßig, wenn hierfür sogenannte "Fernheizkabel" aus Edelstahl-Wellrohr mit isolierender Schäumstoffummantelung und Kunst-

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stoffschutzmantel eingesetzt werden. Derartige Fernheizkabel können von der Rolle abgelängt und an Ort und Stelle angepaßt werden. Da derartige Fernheizkabel außerdem verhältnismäßig biegsam sind, ist auch eine einfache "Verlegung und eine Umgehung von Fundamentteilen und dergleichen möglich.

Die Wärmestation 21 ist in Fig. 1 nur im Prinzip dargestellt und weist zum einen ein vom Wärmeträgermedium durchströmtes Heizregister 25 auf, durch das mittels eines Gebläses 26 Luft hindurchgesaugt wird, die an der Oberseite durch ein entsprechendes Gitter 27 frei in den Raum austreten kann. Die Wärmestation 21 kann entweder frei auf dem Boden aufgestellt sein. Für Kirchenräume empfiehlt es sich schon aus optischen Gründen grundsätzlich, die Wärmestation im Boden zu versenken, so daß das Austrittsgitter 27 in der Bodenebene liegt. Die versenkte Anordnung ermöglicht zudem eine Aufstellung unter weitgehender Berücksichtigung rein wärmetechnischer Überlegungen, da der Kirchenraum bei einer versenkten Anordnung für die Wärmestation weder in seiner Begehbarkeit noch in seinem optischen Eindruck beeinträchtigt wird.

Die verwendeten Heizkabel haben nicht nur den Vorteil, daß sie aufgrund Ihres geringen Durchmessers auch nur Gräben von geringer Tiefe benötigen (vgl. Fig. 4), die beispielsweise gemessen von der Oberkante des Fußbodenbelages nur Tiefen von

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etwa 30 cm benötigen. Hierdurch sind nicht nur die Bauarbeiten und damit auch die Baukosten verringert, sondern auch Zerstörungen des Kirchenbodens werden in geringen Grenzen gehalten. Aufgrund der sehr guten Isolierung derartiger Fernheizkabel ist es zudem möglich, diese auf der Außenseite des Gebäudes im Erdreich zu verlegen, so daß zur Versorgung auch vom Heizraum weit entfernt liegendenWärmestationen nur geringe Ausschachtungsarbeiten innerhalb des Kirchenraumes notwendig sind. Aufgrund des geringen Durchmessers von etwa 5 cm bereitet auch die Durchführung derartiger Pernheizkabel durch Wände keine große Schwierigkeiten,

In Fig. 2 ist in einem Vertikalschnitt eine bevorzugte Ausführungsform für eine derartige Wärmestation dargestellt.

^Λ\· Diese weist ein Gehäuse 28 auf, das im Vertikalschnitt in etwa die Form eines liegenden L aufweist. Durch eine ebenfalls L-förmig verlaufende Zwischenwand 29, 30 ist das Gehäuse in einen Umluftkanal 30 und einen Warmluftkanal 31 unterteilt, wobei Umluftkanal und Warmluftkanal im Endbereich des horizontalen Gehäuseteiles miteinander in Verbindung stehen. Im Umluftkanal 30 ist das Heizregister 25 befestigt, das wiederum über flexible Schlauchstücke 32 an entsprechende Anschlußstutzen 33 in der Gehäusewandung mit der Zulaufleitung 22 und der Ablaufleitung 23 für das Wärmeträgermedium verbunden ist. Das Heizregister 25 ist hierbei

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zweckmäß-igerweise lösbar mit dem Gehäuse 28 verbunden, so daß es in einfacher Weise bei Beschädigungen ausgewechselt werden kann·. In -Durchlaufrichtung der Um luft gesehen (Pfeil 34) ist vor dem Heizregister 25 ein Tuftfilter 35 im Uriuftkanal 30 angeordnet, der sich über die ganze Kanalbreite erstreckt. Der luftfilter 35 ist hierbei zweckmäßigerweise plattenförmig ausgebildet und in seiner Höhe so bemessen-, daß er beim Einsetzen eine bogenförmige Gestalt annimmt und so unter Vorspannung gegen Halteleisten 36j 37 gepreßt wird. Hierdurch erfolgt nicht nur ein dichter Abschluß an den Wandungen des Um luftkanals 30, sondern zugleich wird 'durch die gewählte Bogenform die Filterfläche entsprechend vergrößert. ■■.....-

In Strömungsriehtung der Omluft gesehen"hinter dem Heizregister 25 _*.st ein Gebläse 26 angeordnet, mit dessen Hilfe die Umluft über den Umluftkanal durch den Luftfilter 35 und das Heizregister 25 hindurehgesaugt und auf der Druckseite in den Warmluftkanal 31 eingeblasen wird. Das Gebläse 26 ist hierbei zweckmäßigerweise auf einem Schlitten 39 montiert, so daß das Gebläse ebenfalls in einfacher Weise, aus dem Gehäuse 28 herausgesogen werden kann. Wie die Darstellung erkennen läßt, ist durch die L-Porm des Gehäuses 28 sichergestellt, daß durch die Spalten des Gitters 27 bei dem dargestellten Unterflureinbau hindurchfallender Schmutz und

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Wischwassertropfen nicht unmittelbar auf den Luftfilter 35, das Heizregister 25 und das Gebläse 26 auftreffen.

Für den dargestellten Unterflureinbau ist ferner vorgesehen, daß die Teilwände 29, 38, ¹Jl der L-förmigen Zwischwand lösbar im Gehäuse befestigt sind. Dies kann beispielsweise in der angedeuteten Form durch eine einfache Steckverbindung erfolgen, bei der die Zwischenwandteile 29, 38 und 30^r auf entsprechenden Halteeisen hO des Gehäuses gehalten sind. Zu Reparaturzwecken können nach Abheben des Gitters 27 zunächst der Zwischenwandteil 29 herausgezogen werden und anschließend die horizontalen Zwischenwandteile 38, 38' herausgezogen werden. Dadurch ist der horizontale Gehäuseteil zugänglich, so daß das Heizregister 25 und/oder der Ventilator 26 durch den

Iy vertikal verlaufenden, schachtförmigen Gehäuseteil herausgehoben werden können. Der vertikale Zwischenwandteil 29 ist an seinem oberen Ende mit einem teleskopartig verschiebbaren Kopfstück Hl versehen, durch das ein oberer dichter Abschluß zwischen Umluftkanal 30 und Warmluftkanal 31 im Gitterbereich geschaffen werden kann.

Im Betrieb wird nun aus dem Kirchenraum über den Umluftkanal aus dem aufzuheizenden Kirchenraum Luft angesogen und beim Durchströmen des Heizregisters 25 aufgewärmt und als Warmluft über den Warmluftkanal 31 wieder in den Raum ausgeblasen. Wie

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in Pig. 2 und auch in der Aufsicht gemäß Fig. 3 angedeutet, bilden sich im Warmluftkanal 31 zwei gegenläufig rotirende Wirbelzöpfe aus. Hierdurch wird die mit relativ hoher Strömungsgeschwindigkeit das Gebläse 26 verlassende Luft entspannt, da sich die beiden Wirbel nach oben in den Warmluftkanal 31 schieben und mit der allgemeinen Krümmerwirbelbildung zn einem sehr¹ wirkungsvollen F-ntspannungswirbelbild überlagern, so daß die Luft nahezu geräuschfrei entspannt wird und mit geringer Geschwindigkeit aus dem Gitter 27 austritt. Versuche haben gezeigt, daß trotz der unmittelbaren Nachbarschaft von Eintritt in den Umluftkanal 30 und Austritt der Warmluft aus" dem Warmluftkanal 31 keine "Kurzschlüsse" auftreten, sondern daß die warme Luft ohne Absaugung im unmittelbaren Gitterbereich in den Raum austritt.

Bei Warmluftheizungen ist es zweckmäßig, einen bestimmten Anteil an Frischluft zuzumischen. Zu diesem Zweck sind einige der aufgestellten Wärmestationen mit öffnungen für die Zufuhr von Frischluft versehen. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind derartige Frischluftzufuhröffnungen 42 im vertikalen Warmluftkanal in Bodennähe angeordnet, Die Frischluft wird zweckmäßigerweise über ein nicht näher dargestelltes Ventilatorsystem eingeblasen. Durch die Ein blasung in Bodennähe werden die vom Gebläse 26 erzeugten Warmluftwirbelzöpfe nicht gestört, so daß von der Warmluft

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die eingeblasene Kaltluft aufgenommen und durch die ständige Verwirbelung gut durchmischt in den Raum austritt. Aus Gründen einer gleichmäßigen Beaufschlagung des Heizregisters 25 ist es darüber hinaus zweckmäßig, wenn das Gebläse 26 zweiflutig ausgebildet ist, so daß die Ansaugung der im Register 25 aufgeheizten Luft weitgehend über die gesamte Kanalbreite erfolgt.

In Fig. 5 ist eine Ausführungsform einer Wärmestation dargestellt, die so ausgebildet ist, daß sowohl der Raum direkt als auch indirekt über die Bodenfläche beheizt werden kann. Die dargestellte Wärmestation entspricht in ihrem grundsätzlichen Aufbau der anhand von Fig. 2 beschriebenen Ausführungsform, so daß auf die Beschreibung zu Fig. 2 verwiesen werden kann. Die für eine Beheizung der Bodenfläche notwendigen Warmluftkanäle 44 verlaufen

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dicht unterhalb des Bodenbelages, wobei je nach Größe der zu beheizenden Bodenfläche bzw. des zu beheizenden Teilfeldes des Raumbodens, Hauptkanäle mit seitlich abzweigenden Teilkanälen vorgesehen sein können. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die durch die Warmluftkanäle 44 geführte Heizungsluft über entsprechende Rückführkanäle 47, die ebenfalls im Boden liegen, zur Wärmestation zurückgeführt. Die konstruktive Ausgestaltung und bauliche Anordnung innerhalb eines Raumes sind grundsätzlich bekannt, so

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daß hier auf eine eingehende Darstellung verzichtet werden kann.

Die Wärmestation ist für diese Beheizungsart so ausgebildet, daß unterhalb ihrer in den Raum ausmündenden öffnungen des Umluftkanals 30 und des Warmluftkanals 31 seitliche öffnungen vorgesehen sind, über die der Umluftkanal 30 und der Warmluftkanal 31 jeweils über Öffnungen 45 mit den im Boden verlaufenden Warmluftkanalen 44 bzw. den Umluftkanälen 47 in Verbindung stehen. Zwischen dem Abdeckgitter 27 und den Verbindungsöffnungen zu den im Boden verlaufenden Kanälen 44, 47 ist sowohl im Umluftkanal 30 als auch im Warmluftkanal 31 eine Klappenanordnung 46 vorgesehen, durch die die Verbindung des Umluftkanals 30 und des Warmluftkanals 31 mit dem zu beheizenden Raum abgeschlossen werden kann. Wird die Klappenanordnung 46 geschlossen, so wird durch das Gebläse 26 die Warmluft in die Bodenkanäle 44 gedrückt und dementsprechend auch die Umluft aus den Bodenkanälen 47 wieder zurückgesaugt. Öffnet man dagegen die Klappenanordnung 46, so kann die Luft, wie anhand von Fig. 2 beschrieben, aus dem zu beheizenden Raum angesaugt und die Warmluft in den zu beheizenden Raum ausgeblasen werden. Hierbei brauchen jedoch die Verbindungsöffnungen 45 zu den im Boden verlaufenden Kanälen 44, 47 nicht verschlossen zu werden, da der Strömungswiderstand dieser Kanäle gegenüber dem Strömungswiderstand der

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.ge,.

Klappenanordnung 46 und des Abdeckgitters 27 so hoch ist, daß die Luft ungehindert aus dem Raum ein- bzw. in den Raum ausströmt.

Im praktischen Betrieb wird so verfahren, daß zunächst die Klappenanordnung 46 geschlossen wird und zuerst der Boden aufgeheizt wird. Ist der Boden genügend aufgeheizt, so wird die Klappenanordnung 46 geöffnet und die Warmluft unmittelbar in den Raum eingeführt.

Die Steuerung der Klappenanordnung 46 kann in einfachster Form über einen Zeitschalter erfolgen, so daß nach dem Einschalten der Heizung zunächst' für einen bestimmten Zeitraum der Boden aufgeheizt wird und dann die Klappenanordnung 46 zum Raum hin geöffnet wird, so daß anschließend nur noch der Raum geheizt wird. Eine derartige Steuerung ist vor allem für kleinere Kirchen und für Kirchen, die nur zu bestimmten Zeiten geöffnet sind, zweckmäßig.

Bei ganztägig zu beheizenden Kirchen ist es dagegen zweckmäßig, wenn der nicht näher dargestellte Stellantrieb der Klappenanordnung 46 mit einem Temperaturfühler in Verbindung steht, der auf eine bestimmte Bodentemperatur eingestellt ist. Bei einer derartigen Anordnung wird wiederum zunächst nach dem Einschalten der Heizung die Klappenanordnung über

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den Temperaturfühler geschlossen, so daß zunächst der Boden aufgeheizt wird. Ist die vorgegebene Bodentemperatur erreicht, so öffnet die Klappenordnung und die Warmluft tritt in den Raum aus. Sinkt jedoch die Bodentemperatur unter einen vorgegebenen Wert ab, so wird über den Temperaturfühler wiederum die Klappenanordnung 46 geschlossen und der Boden wieder so weit aufgeheizt, bis er die vorgegebene Temperatur erreicht hat und die Warmluft von neuem dem Raum zugeführt werden kann. In einer einfacheren Ausgestaltung kann die Bodenheizung auch so ausgebildet sein, daß im Boden lediglich die Warmluftkanäle verlegt sind, die mit dem" Warmluftkanal 31 der Wärmestation in Verbindung stehen, wobei die im Boden verlegten Kanäle an ihren Enden in den Raum ausmünden. Bei dieser Bauweise erfolgt dann in jedem Fall das Ansaugen der Umluft über den Umluftkanal 30 der Wärmestation, so daß die in Fig. 5 dargestellte Klappenanordnung 46 im Umluftkanal 30 entfällt.

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Claims

2925121 Maxton ■ Maxton · Langmaack Patentanwälte

gegr. 1895

Patentanwälte Maxton & Langmaack - Pferdmengesstr. 50 · 500OKoIn 51

Diplom-Ingenieure

Alfred Maxton »r. C1943-1978)

Anmelderin: Theod. Mahr Söhne GmbH, Alfred Maxton

Jürgen Langmaack

Hüttenstraße 27
5100 Aachen

5000 Köln si

Unsere Zeichen Datum

68 pg 792 21.06.79

Bezeichnung: Warmluftheizung für einen Kirchenraum Ansprüche:

fl.j Warmluftheizung für einen Kirchenraum mit einem Wärmeerzeuger und wenigstens einem Warmluftaustritt, dadurch gekennzeichnet , daß der Wärmeerzeuger (1) in an sich bekannter Weise für ein flüssiges oder dampfförmiges Wärmeträgermedium ausgelegt ist, daß der Wärmeerzeuger (1) über eine Zulaufleitung (7, l6, 22) und eine Ablaufleitung. (8, 17, 23) mit dem Heizregister (25) einer im Kirchenraum befindlichen Wärmestation (21) in Verbindung steht und daß die Wärmestation (21) mit einem Gebläse (26) versehen ist, durch das aus dem zu heizenden Kirchenraum angesaugte Luft über das Heizregister (25) in den Kirchenraum geblasen wird.

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Telefon: (0221) 38 02 38 · Telegramm: Inventator Köln · Telex: 8883555 max d f !2 Postscheckkonto Köln (BLZ 370100 50) Kto.-Nr. 1522 51-500 · Deutsche Bank AG Köln (BLZ 370 700 60) Kto.-Nr. 1236181
2. Warmluftheizung nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet , daß für die Zulaufleitung (22) und die Ablaufleitung (23) biegsame Rohre mit wärmeisolierender Ummantelung verwendet werden.
3- Warmluftheizung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß bei Anordnung von mehreren Wärmestationen (21) im Kirchenraum dem Wärmeerzeuger (1) zunächst eine Verteilereinrichtung (l8) nachgeschaltet ist, von der zl jeder Wärmestation (21) eine gesonderte Zulaufleitung (22) abzweigt.
4. Warmluftheizung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet , daß jede Zulaufleitung (22) mit einem Regelventil (24) versehen ist.
5. Warmluftheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Wärmestation (21) in den Boden eingelassen ist, wobei der Warmluftaustritt in der Bodenebene liegt.
6. Warmluftheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß für die Wärmestation (21) ein im Vertikalschnitt L-förmiges Gehäuse (28) vorgesehen ist, dessen vertikaler Teil in eine Öffnung aus-

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mündet j und daß durch eine ebenfalls L-förmig verlaufende Zwischenwand (29, 3Q^ 3Ό¹) in einen Um luftkanal (30) und einen-Warmluftkanal (3D unterteilt ist, wobei Umluftkanal (30) und Warmlüftkanal (31) im Endbereich des horizontalen-Gehäuseteils miteinander in Verbindung stehen, daß mindestens die Gehäusewandungen mit einem wärme- -und schallisolierenden Material versehen sind, daß das Heizregister (25) im-Zuluftkanal (30) angeordnet ist, daß in Strömungsrichtung (3*0. der Luft gesehen vor dem Heizregister (25) ein Luftfilter (35) und hinter dem Heizregister (25) das Gebläse (26) angeordnet ist,, und daß· die' Öffnung in an sieh bekannter' Weise durch Gitter (27) abgedeckt ist.
7. - Warmluftheizung nach Anspruch 6,

dadurch . g e k e·. η η ζ e i e h η e t , daß die Zwischenwand (293 30) zumindest im vertikal verlaufenden Gehäuseteil vorzugsweise mittels einer Steckverbindung- lösbar befestigt ist.
8. Warmluftheizung nach Anspruch 6 oder 7>

dadurch gekennzeichnet , daß die Zwischenwand (293 30) im vertikal verlaufenden Gehäuseteil an ihrem oberen Ende mit einem teleskopartig verschiebbaren Kopfstück versehen ist.
9· Warmluftheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 8_a

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dadurch gekennzeichnet , daß das Heizregister (25) lösbar in der Wärmestation (21) befestigt ist und über Schlauehzwischenstücke (32) mit der Zulaufleitung (22) und der Ablaufleitung (23) für das Wärmeträgermedium in Verbindung steht.
10. Warmluftheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß das Gebläse (26) auf einem Schlitten (39) befestigt und in die Wärmestation (21) einschiebbar ausgebildet ist.
11. Warmluftheizung nach"einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Luftfilter (35) plattenförmig ausgebildet ist und unter Vorspannung bogenförmig im Umluftkanal (30) der Wärmestation (21) befestigt ist.
12. Warmluftheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen Wärmeerzeuger (1) und Verteilereinrichtung (18, 19) im Kreislauf des Wärmeträgermediums eine Regelstation (9) angeordnet ist, daß die Regelstation (9) ein starres, als Rücklauf für das Wärmeträgermedium dienendes Rohr (10) als tragendes Element aufweist, das mit Bodenstützen (11) versehen ist und auf dem sich der Vorlauf mit Mischventil (12)

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und Umwälzpumpe (13) sowie ein Gehäuse (15) abstützen.
13. Warmluftheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß das Gebläse (26) der Wärmestation (21) mit einem drehzahlregelbaren Antriebsmotor versehen ist und mit einem Temperaturregler zur temperaturabhängigen Drehzahlregelung in Verbindung steht.
14. Warmluftheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, insbesondere nach den Ansprüchen 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß im vertikalen Teil des Warmluftkanals (31) der Wärmestation (21) in Bodennähe Frischluftzufuhröffnangen (42) angeordnet sind.
15. Warmluftheizung nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet , daß bei einer Wärmestation mit L-förmigen Gehäuse die Frischluftzufuhröffnungen (42) seitlich angeordnet sind. 20
16. Warmluftheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, mit unter der Bodenfläche verlaufenden Warmluftkariälen zur Bodenbeheizung, dadurch gekennzeichnet , daß an der Wärmestation wenigstens im Austrittsbereich des Warmluftkanals (31) öffnungen (45) angeordnet sind, über die der

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Warmluftkanal (31) mit den Warmluftkanälen (4'4) in der Bodenfläche in Verbindung steht, und daß eine Klappenanordnung (^6) vorgesehen ist, durch die wenigstens die in den Raum ausmündende Warmluftaustrittsöffnung der Wärmestation verschließbar ist.
17. Warmluftheizung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Klappenanordnung mit einem Stellantrieb versehen ist und daß ein einstellbarer Temperaturfühler für die Bodentemperatur vorgesehen ist, über den bei Erreichen einer vorgegebenen Bodentemperatur durch Verstellen der Klappenanordnung die Warmluftzufuhr in den Raum freigegeben wird.

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