DE3211970A1

DE3211970A1 - Heat-conducting cover board for panel heating systems and process for its production

Info

Publication number: DE3211970A1
Application number: DE19823211970
Authority: DE
Inventors: Gerhard 5708 Birrwil Pirchl
Original assignee: Individual
Current assignee: Plancal Ag Thalwil Ch
Priority date: 1981-07-17
Filing date: 1982-03-31
Publication date: 1983-01-27
Also published as: DE8209244U1; CH663460A5; DE3211970C2

Abstract

This cover board for panel heating systems, in particular floor heating systems, contains in a heat-insulating supporting board (2) a multiplicity of heat-conducting elements (4), which form in it heat bridges leading from one side of the board to the other. The heat-conducting elements (4) consist of a material which has a higher coefficient of thermal conductivity than the material of the supporting board, for example of a magnesium-oxide or aluminium-oxide sintered material. The heat-conducting elements (4) may be fitted as prefabricated parts into the supporting board (2) or produced by pressing a plastic, solidifying heat-conducting cement mass into clearances (2c) in the supporting board (2). There is preferably a heat-insulating air or plastic layer (5) between the heat-conducting elements (4) and the material of the supporting board. With approximately the same constructional properties as a conventional building board corresponding to the supporting board (2), the cover board is a better heat conductor. In the case of a panel heating system, the heating elements (9) are laid in grooves (13) of an underlay base (12) and the grooves (13) are filled with a heat-conducting mass (15). A thermally conducting layer (6b) joins the cover boards (10) to the underlay base (12). Such panel heating systems have a better control response with shorter heating-up and cooling-down times, thereby saving energy. <IMAGE>

Description

Wärmeleitende Abdeckplatte für Flächenheizungen Thermally conductive cover plate for surface heating

und Verfahren zu deren Herstellung Die Erfindung betrifft eine wärmeleitende Abdeckplatte für Flächenheizungen, insbesondere Bodenheizungen, und ein Verfahren zu deren Herstellung. and a method for their production. The invention relates to a thermally conductive Cover plate for surface heating, in particular floor heating, and a method for their production.

Die meisten heute in der Bauindustrie für Unterlagsböden bei Flächenheizungen verwendeten Materialien erfüllen hervorragend die bauphysikalischen Anforderungen, wie hohe Festigkeit, guteDampfdiffusionswerte und Schalldämmung. Bei einer Flächenheizung sind jedoch vor allem die thermischen Eigenschaften der Baumaterialien entscheidend. Während z.B. als Bodenbelag gut wärme- und schalldämmende Platten gefordert werden, benötigen Flächenheizungen, um einen befriedigenden Wirkungsgrad zu ergeben, gerade das Gegenteil, nämlich gut wärmeleitende Platten zur Abdeckung der im oder am Unterboden verlegten Heizelemente. Sehr gut wärmeleitende Materialien, wie Metalle, hingegen "atmen"nicht, haben unendlich hohe Dampfdiffusionswiderstadswerte und eine besonders schlechte Schalldämmung. Zum Abdecken von Flächenheizungen werden daher im allgemeinen dämmende Platten verwendet, die je nach der verlangten mechanischen Festigkeit und anderen Kriterien z.B. aus Holz, Span- oder Fasermaterial, Gips, Kunststoff oder Schaummaterial usw. bestehen und den besonderen Vorteil einer wirtschaftlichen Fertigung und des einfachen und leichten Verlegens haben. Das Material solcher dämmenden Platten hat aber gewöhnlich eine niedrige Wärmeleitzahl und eine hohe Wärmekapazität und demzufolge eine sehr niedrige Temperaturleitzahl, die sich bei der Flächenheizung insbesondere während der nichtstationären Wärmeleitungsphasen, d.h. beim Aufwärmen und Abkühlen der Heizfläche nachteilig auswirkt und zu einem unbefriedigenden Regelverhalten sowie einen erhöhten Energiebedarf der Flächenheizung führt. Most of them are used today in the construction industry for underlays for underfloor heating The materials used perfectly meet the building physics requirements, such as high strength, good vapor diffusion values and sound insulation. With surface heating However, it is the thermal properties of the building materials that are decisive. While e.g. good heat and sound insulating panels are required as flooring, need surface heating, in order to give a satisfactory level of efficiency, straight the opposite, namely highly thermally conductive plates to cover the in or on the sub-floor installed heating elements. Materials that conduct heat very well, such as metals, on the other hand Do not "breathe", have infinitely high vapor diffusion resistance values and one in particular poor sound insulation. To cover surface heating are therefore generally insulating panels are used, depending on the required mechanical strength and other criteria e.g. made of wood, chipboard or fiber material, plaster of paris, plastic or Foam material, etc. exist and the particular advantage of economical production and simple and easy laying. The material of such insulating panels but usually has a low coefficient of thermal conductivity and a high thermal capacity and consequently a very low thermal diffusivity, which is found in surface heating especially during the non-stationary heat conduction phases, i.e. when warming up and cooling of the heating surface has a detrimental effect and leads to unsatisfactory control behavior as well as an increased energy requirement the surface heating leads.

Es war daher Aufgabe der Erfindung, eine Abdeckplatte für Flächenheizungen zu schaffen, die nicht wesentlich schlechtere bauphysikalische Eigenschaften jedoch für eine Flächenheizung entscheidend günstigere thermische Eigenschaften als die für den einzelnen Fall vorgesehene dämmende Platte aufweist, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben. It was therefore the object of the invention to provide a cover plate for surface heating to create, the not significantly poorer building physical properties, however thermal properties that are significantly more favorable for surface heating than for the individual case provided insulating plate, and a method to be specified for their production.

Die erfindungsgemässe Lösung der Aufgabe besteht in der im Anspruch 1 gekennzeichneten wärmeleitenden Abdeckplatte und dem im unabhängigen Anspruch 7 gekennzeichneten Verfahren zu deren Herstellung. The inventive solution to the problem consists in the claim 1 characterized thermally conductive cover plate and in the independent claim 7 marked process for their production.

Durch die in eine dämmende Trägerplatte aus einem für die jeweilige Verwendung zweckmässigen Material, wie Holz, Span oder Fasermaterial, Gips, Kunststoff, Schaummaterial, u.a. eingesetzten Wärmeleitungselemente mit einer höheren Wärme- und Temperaturleitzahl als das Trägerplattenmaterial werden die bauphysikalischen Eigenschaften der Trägerplatte nicht wesentlich beeinträchtigt die mittlere Wärmeleitzahl bzw. Temperaturleitzahl der Abdeckplatte gegenüber einer herkömmlichen Platte jedoch beachtlich erhöht, so dass eine mit Abdeckplatten nach der Erfindung abgedeckte Flächenheizung ein verbessertes Regelverhalten aufweist und auch erhebliche Energieeinsparungen ermöglicht. Through the in an insulating support plate from one for the respective Use of appropriate material, such as wood, chip or fiber material, plaster of paris, plastic, Foam material, including used heat conduction elements with a higher heat and thermal diffusivity as the carrier board material are the building physics Properties of the carrier plate does not significantly affect the average coefficient of thermal conductivity or thermal diffusivity of the cover plate compared to a conventional plate, however considerably increased, so that a covered with cover plates according to the invention Surface heating has an improved control behavior and also considerable energy savings enables.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen. Advantageous embodiments of the invention are set out in the dependent claims refer to.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Stück einer Abdeckplatte nach der Erfindung in einer ersten Ausführung, Fig.2 einen Längsschnitt durch ein Stück einer Abdeckplatte nach der Erfindung in einer anderen Ausführung mit einer gegenüber der Ausführung in Fig. 1 besseren Wärmeverteilung, Fig.3 die Abdeckplatte der Fig.2 in einer leicht durchgebogenen Lage, Fig.4 einen Vertikalschnitt durch eine Bodenheizung, deren Heizrohrschlange mit Abdeckplatten der in Fig.2 dargestellten Ausführung abgedeckt ist, Fig.5 in vergrösserter Darstellung einen Teilausschnitt der Fig.4, Fig.6 eine typische asymmetrische Heizkurve einer Abdeckplatten nach der Erfindung aufweisenden Flächenheizung, und Fig.7 in schematischer Darstellung eine Einrichtung zur maschinellen Anfertigung von Abdeckplatten nach der Erfindung aus vorgefertigten handelsüblichen Dämmplatten. In the following the invention is illustrated by means of exemplary embodiments explained in more detail with reference to the accompanying drawing. They show: Fig. 1 shows a longitudinal section through a piece of a cover plate according to the invention in one first embodiment, Fig.2 shows a longitudinal section through a piece of a cover plate of the invention in another embodiment with one opposite the Embodiment in Fig. 1 better heat distribution, Fig.3 the cover plate of Fig.2 in a slightly bent position, Fig. 4 is a vertical section through a floor heating, their heating pipe coil covered with cover plates of the embodiment shown in Figure 2 FIG. 5 shows, in an enlarged representation, a partial section of FIG. 4, FIG. 6 a typical asymmetrical heating curve of a cover plate according to the invention Surface heating, and Figure 7 in a schematic representation of a device for mechanical Manufacture of cover plates according to the invention from prefabricated commercially available Insulation boards.

Fig.1 veranschaulicht an einem einfachen Beispiel den Aufbau einer wärmeleitenden Abdeckplatte nach der Erfindung, bei welcher in einer dämmenden Trägerplatte 2 zylindrische Wärmeleitungselemente 3 angeordnet sind. Als Trägerplatte 2 wird zweckmässig eine herkömmliche Bauplatte verwendet, die in verschiedenen Grössen und aus verschiedenem Material, wie Holz, Span- oder Fasermaterial, Gips, Kunststoff, Kunststoffschaum, usw. im Handel erhältlich sind. Die Wahl der jeweils günstigsten Trägerplatte erfolgt hierbei im wesentlichen allein aufgrund der jeweiligen bautechnischen Erfordernissen, wie Festigkeit, Schalldämmung, Dampfdiffusion usw., und ohne Berücksichtigung der für eine Heizungsabdeckung speziellen thermischen Anforderungen. Die für eine Heizungsabdeckung erforderlichen thermischen Eigenschaften erhält die Abdeckplatte im wesentlichen durch die eingesetzten Wärmeleitungselemente 3, die aus einem beliebigen wärmeleitenden Material bestehen können, sofern dieses nur besser wärmeleitend ist, d.h. eine höhere Wärmeleitzahl hat als das Material der Trägerplatte. Die Wärmeleitungselemente können so beispielsweise aus bekannten keramischen Werkstoffen oder Zementmassen auf der Basis von Magnesium-oder Aluminiumoxid bestehen, deren Wärmeleitzahl um ein Vielfaches, etwa das 40fache grösser sein kann als die Wärmeleitzahl z.b. von Holzfasermaterial. Im einfachsten Falle sind die Wärmeleitungselemente 3 entweder als vorgefertigte Bauteile in Bohrungen in der Trägerplatte 2 fest eingedrückt oder durch Einpressen von wärmeleitender Zementmasse in die Bohrungen hergestellt, wobei die Stirnflächen der Wärmeleitungselemente 3 an den beiden Plattenseiten 2a und 2b freiliegen. Bei dem in Fig.1 veranschaulichten Plattenaufbau ist jedes Wärmeleitungselement 3 durch eine wärmedämmende Schicht 5 aus Kunststoff vom Material der Trägerplatte 2 getrennt, die gleichzeitig als Klebeschicht zum Festhalten des Wärmeleitungselementes 3 in der Trägerplatte 2 dient. Die wärmedämmende Kunststoffschicht 5 umschliesst die Mantelfläche des Wärmeleitungselementes 3 und erweitert sich auf der einen Plattenseite 2b flanschartig in einer entsprechenden Ausnehmung der Trägerplatte 2. Auf beiden Seiten ist die Trägerplatte 2 mit je einer Wärmeleitschicht 6a,6b belegt, die gut wärmeleitend mit den Wärmeleitungselementen 3 verbunden und z.B. aus einer bekannten wärmeleitenden Zementmasse oder einem Kitt bestehen und durch Aufstreichen der Masse auf die mit Wärmeleitunsgelementen 3 bestückte Trägerplatte 2 hergestellt sind. Fig. 1 illustrates the structure of a simple example thermally conductive cover plate according to the invention, in which in an insulating support plate 2 cylindrical heat conduction elements 3 are arranged. As a carrier plate 2 is It is advisable to use a conventional building board, which comes in different sizes and made of various materials, such as wood, chipboard or fiber material, plaster of paris, plastic, Plastic foam, etc. are commercially available. Choosing the cheapest in each case Carrier plate takes place here essentially solely on the basis of the respective structural engineering Requirements such as strength, sound insulation, vapor diffusion, etc., and without consideration the special thermal requirements for a heating cover. The one for one The cover plate receives the thermal properties required for the heating cover essentially by the heat conduction elements 3 used, which consist of any thermally conductive material can exist, provided this only better is thermally conductive, i.e. has a higher coefficient of thermal conductivity than the material of the carrier plate. The heat conduction elements can for example be made of known ceramic materials or cement masses based on magnesium or aluminum oxide, whose Thermal conductivity many times, about 40 times greater than the thermal conductivity e.g. of wood fiber material. In the simplest case, the heat conduction elements 3 either as prefabricated components firmly pressed into holes in the carrier plate 2 or produced by pressing thermally conductive cement mass into the bores, wherein the end faces of the heat conduction elements 3 on the two plate sides 2a and 2b are exposed. In the plate structure illustrated in Figure 1, each heat conduction element is 3 by a heat-insulating layer 5 made of plastic from the material of the carrier plate 2 separated, which also acts as an adhesive layer to hold the heat conduction element in place 3 in the carrier plate 2 is used. The heat-insulating plastic layer 5 encloses the outer surface of the heat conduction element 3 and expands on one side of the plate 2b flange-like in a corresponding recess of the carrier plate 2. On both The sides of the carrier plate 2 are each covered with a heat-conducting layer 6a, 6b, which are good connected in a thermally conductive manner to the heat conduction elements 3 and, for example, from a known thermally conductive cement mass or a putty and by brushing the mass are made on the support plate 2 equipped with heat conduction elements 3.

Bei der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Ausführung weist jedes Wärmeleitungselement 4 innerhalb der Trägerplatte 2 einen kleinsten Querschnitt F auf, dessen Flächengrösse für den Wärmestrom durch das Wärmeleitungselement bestimmend ist, und erweitert sich von hier konisch zu den Plattenseiten 2a und 2b hin. Die konischen Erweiterungen des Wärmeleitungselementes 4 gehen in Endteile 4a, 4b über, die letztere flanschartig Uberragen und an den Uebergängen Innenschultern 4c bilden, mit denen das Wärmeleitungselement 4 in einer entsprechenden Ausnehmung am Material der Trägerplatte 2 aufliegt. Die Stirnflächen 4d bilden die an den Plattenseiten 2a und 2b liegenden Wärmeübergangsflächen, die gegenüber dem kleinsten Querschnitt F des Wärmeleitungselementes gross sind und auf denen die konischen Erweiterungen eine gleichmässige Temperaturverteilung bewirken, wenn ein Wärmestrom in der einen oder der anderen Richtung vorhanden ist. In the embodiment shown in Figures 2 and 3, each heat conduction element 4 has a smallest cross section F within the carrier plate 2, the area size of which is determining for the heat flow through the heat conduction element, and expanded from here conically to the plate sides 2a and 2b. The conical extensions of the heat conduction element 4 merge into end parts 4a, 4b, the latter in a flange-like manner Overhang and form inner shoulders 4c at the transitions, with which the heat conduction element 4 rests in a corresponding recess on the material of the carrier plate 2. the End faces 4d form those on the plate sides 2a and 2b lying Heat transfer surfaces that are opposite to the smallest cross section F of the heat conduction element are large and on which the conical extensions provide an even temperature distribution cause when there is a flow of heat in one direction or the other.

Wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführung nach Fig.1 können in die Trägerplatte 2 vorgefertigte Wärmeleitungselemente 4 eingesetzt werden, die dann zweiteilig ausgeführt sind, oder die Wärmeleitungselemente 4 werden durch Einpressen einer plastischen und sich verfestigenden wärmeleitenden Masse in entsprechende Oeffnungen in der Trägerplatte 2 hergestellt. Die zweiteiligen vorgefertigten Wärmeleitungselemente 4 sind zweckmässig am kleinsten Querschnitt F getrennt und miteinander durch einen Zapfen 8 verbunden, wobei die Pressoberfläche des Zapfens 8 grösser als die Fläche des kleinsten Querschnittes F ist. As in the above-described embodiment according to FIG prefabricated heat conduction elements 4 are used in the carrier plate 2, the are then made in two parts, or the heat conduction elements 4 are pressed in a plastic and solidifying thermally conductive mass in corresponding Openings made in the carrier plate 2. The two-part prefabricated heat conduction elements 4 are expediently separated at the smallest cross section F and with one another by a Pin 8 connected, the pressing surface of the pin 8 greater than the area of the smallest cross section F is.

Vorzugsweise sind die konischen Bereiche jedes Wärmeleitungselementes 4 vom Material der Trägerplatte 2 durch eine wärmedämmende Luft- oder Kunststoffschicht 5 getrennt, wobei dann die zur Aufnahme des Wärmeleitungselementes 4 vorgesehene Ausnehmung in der Trägerplatte 2 entsprechend grösser dimensioniert wird und sich beim Einsetzen vorgefertigter zweiteiliger Wärmeleitungselemente 4 eine optimal wärmedämmende Luftschicht von selbst ergibt. Preferably the conical areas are each heat conduction element 4 from the material of the carrier plate 2 through a heat-insulating air or plastic layer 5 separated, then provided for receiving the heat conduction element 4 Recess in the carrier plate 2 is dimensioned correspondingly larger and itself when inserting prefabricated two-part heat conduction elements 4 an optimal heat-insulating air layer results by itself.

Bei jedem Wärmeleitungselement 4 der in Fig.2 und 3 gezeigten Abdeckplatte 10 ist längs des Umfanges der Endteile 4a und 4b zwischen diesen und dem Material der Trägerplatte 2 ein Spalt 7 vorhanden, der mit einem wärmeleitenden elastischen Kleber ausgefüllt ist und eine gewisse Blastizität der Abdeckplatte 10 gewährleistet, was insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn die Platte viele starre Wärmeleitungselemente 4 enthält, deren Endteile 4a bzw. 4b dicht nebeneinander liegen. Wie in Fig.3 gezeigt, kann sich dann z.B. bei einer Auflast, Pfeil P, die Abdeckplatte etwas nach unten durchbiegen, wobei die oberen Spalte 7 verengt und die unteren Spalte erweitert werden. For each heat conduction element 4 of the cover plate shown in FIGS 10 is along the periphery of the end portions 4a and 4b between them and the material the carrier plate 2 has a gap 7, which is connected to a thermally conductive elastic Adhesive is filled and a certain blasticity of the cover plate 10 is guaranteed, which is particularly important if the plate has many rigid heat conduction elements 4 contains, the end parts 4a and 4b are close to each other. As shown in Fig.3, The cover plate can then move down a little, e.g. with a load, arrow P bend, the upper column 7 narrowing and the lower column expanding will.

Als Verwendungsbeispiel von wärmeleitenden Abdeckplatten nach der Erfindung zeigen Fig.4 einen Vertikalschnitt durch eine Bodenheizung mit Rohrleitungen und Fig.5 einen vergrösserten Ausschnitt im Bereich eines Leitungsrohres. Statt der Rohre als Heizleiter können auch Heizleiter vorgesehen sein. Als Abdeckplatten sind hier solche der in Fig.2 gezeigten Ausführung vorgesehen. As an example of use of thermally conductive cover plates according to the Invention Figure 4 shows a vertical section through a floor heating system with pipelines and FIG. 5 shows an enlarged section in the area of a conduit pipe. Instead of of the pipes as heating conductors, heating conductors can also be provided. As cover plates those of the embodiment shown in FIG. 2 are provided here.

Die Betondecke 11 trägt einen herkömmlichen Unterlagsboden 12 für Flächenheizungen. Zur Aufnahme der Leitungsrohre 9 enthält der Unterlagsboden 12 Nuten 13, die am Nutenboden bockartige Erhebungen 14 zum Auflegen der Rohre 9 aufweisen. The concrete ceiling 11 carries a conventional sub-floor 12 for Surface heating. To accommodate the line pipes 9, the base 12 contains Grooves 13 which have trestle-like elevations 14 on the groove base for placing the tubes 9 on.

Die Weite der Nuten 13 an der Oberfläche des Unterlagsbodens 12 entspricht in etwa dem Durchmesser der Endteile 4b (Fig.2).The width of the grooves 13 on the surface of the base 12 corresponds approximately the diameter of the end parts 4b (Figure 2).

Der Unterlagsboden 12 selbst ist gut wärmedämmend. Nach dem Einlegen der Leitungsrohre 9 werden die Nuten 13 mit einem aus dem gleichen wärmeleitenden Material wie die Wärmeleitungselemente 4 hergestellten Klebemörtel ausgefüllt Mit dem gleichen Klebemörtel wird auf die gesamte Oberfläche des Unterlagsbodens eine Wärmeleitschicht 6b aufgetragen und an diese vorgefertigte Abdeckplatten 10 fest angepresst, so dass nach dem Verfestigen des Klebemörtels eine gut wärmeleitende Verbindung von der Rohroberfläche über die Nutenfüllungen 15 und die Wärmeleitschicht 6b zu den Endteilen 4b der Wärmeleitungselemente 4 gewährleistet ist. Die Abdeckplatten 10 können dann noch mit einem herkömmlichen dünnen Belag 16 versehen werden. Wegen der verhältnismässig grossen Fläche der Endteile 4b der Wärmeleitungselemente 4 und der entsprechenden Weite der Nuten 13 braucht die Anordnung der Wärmeleitungselemente 4 in der Trägerplatte 2 nicht genau mit der Anordnung der Rohre 9 im Unterlagsboden 12 übereinstimmen. Wie in Fig.4 durch Pfeile angedeutet ist, findet auch bei sehr verschiedenen Anordnungen vorwiegend Wärmetransport direkt durch die Wärmeleitungselemente 4 zur Aussenfläche der Abdeckplatten 10 statt. Dies gewährleistet eine wirtschaftliche Fertigung von solchen Abdeckplatten, da für die verschiedensten Bodenheizungen dann nur wenige Plattentypen erforderlich sind. Auch das Verlegen der Abdeckplatten wird damit zeit- und kostensparend.The sub-floor 12 itself has good thermal insulation. After inserting of the pipes 9 are the grooves 13 with one of the same thermally conductive Material such as the heat conduction elements 4 made of adhesive mortar filled with the same adhesive mortar is applied to the entire surface of the subfloor Thermally conductive layer 6b applied and prefabricated cover plates 10 fixed to this pressed on, so that after the adhesive mortar has solidified a highly thermally conductive Connection from the pipe surface via the groove fillings 15 and the heat-conducting layer 6b to the end parts 4b of the heat conduction elements 4 is guaranteed. The cover plates 10 can then be provided with a conventional thin covering 16. Because the relatively large area of the end parts 4b of the heat conduction elements 4 and the corresponding width of the grooves 13 needs the arrangement of the heat conduction elements 4 in the carrier plate 2 does not exactly match the arrangement of the tubes 9 in the sub-floor 12 match. As indicated by arrows in FIG. 4, also takes place at very different arrangements mainly heat transport directly through the heat conduction elements 4 to the outer surface of the cover plates 10 instead. This ensures an economic Manufacture of such cover plates, as then for a wide variety of underfloor heating only a few types of plates are required. The laying of the cover plates is also carried out thus saving time and money.

Statt der Abdeckplatten können, wenn es den Umständen entsprechend zweckmässiger ist, auch zuerst vorgefertigte, mit Ausnehmungen für die Aufnahme der Wärmeleitungselemente versehene Trägerplatten 2 auf die aufgetragene Wärmeleitschicht 6b aufgelegt und dann in die Ausnehmungen vorgefertigte Wärmeleitungselemente eingesetzt oder wärmeleitende Zementmasse eingepresst werden. Instead of the cover plates, if the circumstances allow It is more appropriate, also first prefabricated, with recesses for the reception the heat-conducting elements provided carrier plates 2 on the applied heat-conducting layer 6b placed and then inserted into the recesses prefabricated heat conduction elements or thermally conductive cement mass are pressed in.

Die mit der Erfindung erzielten wärmetechnischen Vorteile ergeben sich anschaulich aus dem Diagramm der Fig.6, in welchem eine Heizkurve a für eine Bodenheizung mit Abdeckplatten nach der Erfindung und zum Vergleich eine Heizkurve b für die Bodenheizung mit herkömmlicher wärmedämmender Abdeckung schematisch dargestellt sind. The thermal advantages achieved with the invention result clearly from the diagram of Fig.6, in which a heating curve a for a Floor heating with cover plates according to the invention and a heating curve for comparison b for underfloor heating with conventional heat insulating cover shown schematically are.

Bei einer herkömmlichen wärmedämmenden Abdeckung, Heizkurve b, wird nach dem Einschalten der Heizung zur Zeit t0 zufolge der niedrigen Wärmeleitzahl und der hohen Wärmekapazität, also einer sehr niedrigen Temperaturleitzahl des Abdeckmaterials in diesem eine erhebliche Wärmemenge gespeichert, die Temperatur der Oberfläche wird nur langsam grösser als de Ausgangstemperatur To und erst zur Zeit t5 hat die Temperatur der Oberfläche den Wert erreicht, bei dem die Wärmeleitung durch die Abdeckung stationär wird. With a conventional heat insulating cover, heating curve b, after switching on the heating at time t0 due to the low coefficient of thermal conductivity and the high heat capacity, i.e. a very low thermal diffusivity of the cover material A considerable amount of heat is stored in this, the temperature of the surface only slowly becomes greater than the starting temperature To and only has the at time t5 The temperature of the surface reaches the value at which the heat conduction through the Cover becomes stationary.

Nach dem Ausschalten der Heizung zur Zeit t1 sinkt dann die Temperatur ebenso langsam ab und erreicht zur Zeit t, e ihren Ausgangswert T.o.After the heating is switched off at time t1, the temperature then falls just as slowly and at time t, e it reaches its starting value T.o.

Bei einer Abdeckplatte nach der Erfindung liegt eine in etwa entsprechende Wärmeübertragung nur in den Bereichen vor, in denen die Trägerplatte 2 direkt an der Wärmeleitschicht 6b anliegt. Die Wärmebrücken durch die Trägerplatte 2 bildenden Wärmeleitungselemente 4 führen entsprechend ihrer höheren Wärme- und Temperaturleitzahl schneller Wärme von der Wärmeleitschicht 6b zur Wärmeleitschicht 6a und demnach nimmt auch die Temperatur der Oberfläche schneller zu, wie es sich in der Heizkurve a durch eine steile Anstiegsflanke a1 erweist. Die wärmeren Wärmeleitungselemente 4 führen an ihren Mantelflächen aber auch Wärme an die Trägerplatte 2 ab, so dass durch den Wärmeübergang von den Wärmeleitungselementen 4 zur Trägerplatte 2 die Steilheit der Anstiegsflanke erheblich beeinflusst wird. Durch das, wie vorstehend beschrieben, Vorsehen von wärmedämmenden Schichten 5 zwischen Wärmeleitungselementen und Trägerplatte wird die Steilheit der Anstiegsflanke vergrössert, wobei Luftschichten am effektivsten sind. In a cover plate according to the invention there is an approximately corresponding one Heat transfer only in the areas in which the carrier plate 2 is directly connected the heat conducting layer 6b is applied. Forming the thermal bridges through the carrier plate 2 Heat conduction elements 4 lead according to their higher heat and thermal conductivity faster heat from the thermal conductive layer 6b to the thermal conductive layer 6a and accordingly the temperature of the surface also increases faster, as shown in the heating curve a proves by a steep leading edge a1. The warmer heat conduction elements 4 lead to theirs Jacket surfaces but also heat to the carrier plate 2 from, so that the heat transfer from the heat conduction elements 4 to the carrier plate 2 the steepness of the leading edge is significantly influenced. By that as above described, providing heat insulating layers 5 between heat conduction elements and support plate, the steepness of the rising edge is increased, with air layers are most effective.

Wegen der Trägerplatte 2 führt der schnelle Temperaturanstieg an der Oberfläche natürlich nicht bis zur Endtemperatur bei stationärer Wärmeleitung; zur Zeit t2 wird ein niedrigerer Zwischenwert erreicht und von da an nimmt die Temperatur der Oberfläche nur noch langsam bis zum Endwert zu.Because of the carrier plate 2, the rapid rise in temperature leads to the Of course, the surface does not reach the final temperature with stationary heat conduction; to the Time t2 a lower intermediate value is reached and from then on the temperature increases the surface only slowly to the end value.

Nach dem Abschalten der Heizung zur Zeit t1 fällt die Temperatur zunächst schnell ab, wie es die steile Abfallflanke a2 der Heizkurve a zeigt, und nimmt dann nach Erreichen eines Zwischenwertes zur Zeit t3 langsam auf den Ausgangswert T0 ab. After switching off the heating at time t1, the temperature falls first of all quickly, as shown by the steep slope a2 of the heating curve a, and then slowly increases to the initial value after reaching an intermediate value at time t3 T0 from.

Dieser mit Abdeckplatten nach der Erfindung erzielte schnellere Temperaturanstieg und -abfall an der Heizungsoberfläche führt nicht nur zu einem wesentlich besseren Regelverhalten der Heizung sondern auch zu erheblichen Energieeinsparungen, da gegenüber der herkömmlichen Abdeckung beim Einschalten der Heizung für ein gleich schnelles Erwärmen der Raumluft mit einer niedrigeren Heiztemperatur angefahren werden kann und auch nach dem Abschalten der Heizung für ein schnelles Abkühlen Wärme z.B. durch Oeffnen von Fenstern nicht apgefuhrt werden muss. Es hat sich gezeigt, dass bei einer Abdeckplatte mit durch wärmedämmende Luftschichten vom Trägermaterial getrennten Wärmeleitungselementen in der Anheizphase bereits nach etwa 15 Minuten (t2) ca 80% der Temperaturerhöhung für stationäre Wärmeleitung erreicht waren, die erst über eine Stunde später (t3) eingesetzt hat. This faster temperature rise achieved with cover plates according to the invention and waste on the heating surface not only leads to a much better one Control behavior of the heating but also to considerable energy savings, as compared to the conventional cover when switching on the heating for an equally fast Heating the room air can be started with a lower heating temperature and even after switching off the heating for rapid cooling, e.g. through heat Windows do not have to be opened. It has been shown that with a cover plate separated from the carrier material by insulating layers of air Heat conduction elements in the heating-up phase after approx. 15 minutes (t2) approx. 80% the temperature increase for stationary heat conduction were reached, which was only about started an hour later (t3).

Aber auch ohne solche wärmedämmende Luft- oder Kunststoffschichten werden durchaus befriedigende Ergebnisse erzielt, so dass in vielen Fällen der damit verbundene geringere Wirkungsgrad in Kauf genommen werden kann, wenn das Vorsehen solcher Dämmschichten aus z.B. bautechnischen Gründen oder höherer Herstellungskosten ungünstig ist.But even without such heat-insulating air or plastic layers quite satisfactory results are achieved, so that in many cases the associated lower efficiency can be accepted if the provision such insulation layers for e.g. structural reasons or higher Manufacturing cost is unfavorable.

Die Abdeckplatten, auch in der in Fig.2 gezeigten Ausführung, können auf wirtschaftliche Weise maschinell hergestellt werden. The cover plates, also in the version shown in Figure 2, can can be machined in an economical manner.

Fig.7 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung solcher Abdeckplatten.Ein auf- und abbewegbarer Maschinenrahmen 17 trägt ein oberes Bohr- oder Fräswerk 18a und ein mit diesem koaxiales. unteres Bohr- oder Fräswerk 18b und zudem einen oberen Stempel 19a und einen mit diesem koaxialen unteren Stempel 19b. Förderbänder 20a und 20b fördern die vorgefertigten Teile 4' und 4" der zweiteiligen Wärmeleitungselemente 4 zum oberen Stempel 19a bzw. zum unteren Stempel 19b. In eine herkömmliche wärmedämmende Platte 2(, die als Trägerplatte 2 dienen soll, wird mit einem Auf- und Abwärtshub des Maschinenrahmens 17 mit den Bohr-oder Fräswerken 18a,18b eine durchgehende Ausnehmung 2c gebohrt oder gefräst, dann wird die Platte 2' um einen Schritt verschoben, so dass die Ausnehmung 2c zwischen den Stempeln 19a,19b zu liegen kommt. Beim darauffolgenden Auf- und Abwärtshub des Maschinenrahmens 17 werden die Teile 4' und 4" eines Wärmeleitungselementes 4 in die Ausnehmung eingesetzt und gleichzeitig wird von den Bohr- oder Fräswerken 18a, 18b eine neue Ausnehmung 2c in die Platte 2' eingearbeitet. Es können mehrere Bohr- oder Fräswerke 18a,18b und mehrere Stempel 19a, 19b in je einer Reihe nebeneinander vorgesehen sein, so dass mit einem einmaligen Durchschieben der Platte 2' eine vollständig bestückte Abdeckplatte 10 erhalten wird. Wenn die Abdeckplatte wasserfest sein soll oder wenn die Wärmeleitungselemente 4 in die Ausnehmungen 2c eingeklebt sein sollen werden die Teile 4t und 4t' beim Zuführen zu den Stempeln 19a,19b mit einer Imprägnier- oder Klebeschicht versehen, wozu sie, wie in Fig.7 für die Teile 4t gezeigt, durch ein entsprechendes Bad 21 geführt werden. 7 shows schematically an apparatus for producing such A machine frame 17 that can be moved up and down carries an upper drilling or milling machine 18a and a coaxial with this. lower boring or milling machine 18b and also an upper punch 19a and a lower punch coaxial therewith 19b. Conveyor belts 20a and 20b convey the prefabricated parts 4 'and 4 "of the two-part Heat conduction elements 4 to the upper punch 19a and to the lower punch 19b. In a conventional heat insulating plate 2 (which is to serve as a carrier plate 2, is with an upward and downward stroke of the machine frame 17 with the drilling or milling machines 18a, 18b a through recess 2c is drilled or milled, then the plate 2 'shifted by one step, so that the recess 2c between the punches 19a, 19b comes to rest. During the subsequent upward and downward stroke of the machine frame 17, the parts 4 'and 4 "of a heat conduction element 4 are inserted into the recess and at the same time a new recess is created by the boring or milling machines 18a, 18b 2c incorporated into the plate 2 '. Several drilling or milling machines 18a, 18b and several punches 19a, 19b each be provided in a row next to one another, see above that with a single pushing through of the plate 2 'a fully equipped Cover plate 10 is obtained. If the cover plate should be waterproof or if the heat conduction elements 4 are to be glued into the recesses 2c the parts 4t and 4t 'when being fed to the punches 19a, 19b with an impregnation or adhesive layer provided, for which they, as shown in Figure 7 for the parts 4t, through a corresponding bath 21 can be performed.

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Claims

Claims ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ra Thermally conductive cover plate for surface heating, in particular floor heating, characterized in that in an insulating support plate (2) made of a low thermal diffusivity Material such as wood, chipboard or fiber material, plaster of paris, plastic or foam material, continuous heat conduction elements (3; 4) with a higher heat and temperature diffusivity are arranged as the carrier plate material in the carrier plate (2) of a Form side of the plate (2a) to the other side of the plate (2b) leading thermal bridges.

2. Cover plate according to claim 1, characterized in that within the carrier plate (2) between the outer surface of each heat conduction element (3; 4) and the material of the carrier plate (2) is a heat-insulating air or plastic layer (5) is present.

3. Cover plate according to claim 1 or 2, characterized in that all or several heat conduction elements (3; 4) of the carrier plate (2) on the one and / or the other side of the plate (2a, 2b) with a thermal conductive layer resting thereon (6a; 6b) are in a thermally conductive connection.

4. Cover plate according to one of claims 1 to 3, characterized in that that each heat conduction element (3; 4) at its one and / or other end one has a circumferential inner shoulder (4c) forming flange-like end part (4a, 4b), whose end face (4d) lies essentially in the plate surface.

5. Cover plate according to claim 4, characterized in that at each heat conduction element (4) between the lateral surface of the end part (4a; 4b) and the material of the carrier plate (2) has a gap (7) which is connected to a thermally conductive elastic glue is filled.

6. Cover plate according to one of claims 1 to 5, characterized in that that each heat conduction element (4) within the carrier plate (2) has a smallest Has cross section, the surface of which for heat conduction through the heat conduction element is decisive, and differs from the smallest cross-section to one side and the other of the plate (2a, 2b) widened conically to ensure a uniform temperature distribution over the To give end faces (4d) of the heat conduction element (4).

7. A method for the production of cover plates according to claim 1, characterized characterized in that a prefabricated insulating carrier plate (2) with continuous Recesses (2c) for receiving heat conduction elements (3; 4) is provided and in the recesses (2c) heat conduction elements (3; 4) are arranged such that the mechanical properties of the prefabricated carrier plate are essentially retained stay.

8. The method according to claim 7, characterized in that in the Recesses (2c) of the carrier plate (2) prefabricated heat conduction elements (3; 4) inserted and glued to the carrier plate within the recesses (2c).

9. The method according to claim 7, characterized in that in the Recesses (2c) of the carrier plate (2) are plastic and after solidification thermally conductive mass is injected.