DE3238757C2 - Warmluft-Heizungsanlage - Google Patents

Abstract

Zur Erwärmung des an die Raumluft grenzenden Fußbodens wird Warmluft durch spezifisch für jeden Raum ausgelegte Luftkanäle von einer - durch das System selbst gebildeten - Zuluft-Verteilerkammer aus, die etwa im Flur einer Etage angeordnet ist, durch den Fußboden eines jeden zu beheizenden Raumes geführt. Das Ende des Warmluftkanals eines jeden, getrennt zu beheizenden Raumes, mündet in einer Durchtrittsöffnung durch die Decke dieser Etage. An der Unterseite dieses Deckenbereichs sind unter den Durchtrittsöffnungen raumspezifisch dimensionierte Ventilatoren installiert, die die abgekühlte Umluft aus den jeweiligen Raumkanälen saugen und in die Rückluft-Sammelkammer drücken, die zwischen der Deckenunterseite und einer, gleichsam darunter abghängten Decke, entsteht. Der einzige Weg, den die unter Druck stehende Rückluft nehmen kann, führt über einen, dem Wärmebedarf entsprechenden Lufterhitzer, durch eine Deckendurchtrittsöffnung wiederum in die Zuluft-Verteilerkammer. Somit ist eine optimale, automatische Regelung gleichzeitig über die Warmlufttemperatur und die individuelle Raumtemperaturregelung möglich, das System ist insgesamt geschlossen.

Description

ten Warmlufterzeuger, wip einem Kachelofen, Warmluftofen, Speicher od. dgl, in die Raum-Hcizkreise mündende Luftzufuhr- und Luftrückführ-Leitungen vorgesehen sind, wobei die Zuluft von dem Warmlufterzeuger kommend in die Zuluft· Verteilerkammern yo) geleitet wird und von dort über die Raum-Heizkreise in die Rückluft-Sammelkammern (7) gelangt, mit welcher die Rücklufi-Lcitung zu dem Warmlufterzeuger verbunden >t.

30 te Wärmeerzeuger zur Anwendung kommen können ebenso wie Kachelofen o. ä. Die individuelle Leistungsanpassung eines solchen Heizsystems an jeden Raum soll sehr weilgehend optimierbar sein.

Aus der DE-AS 12 99 390 ist eine Warmhift-Heizungsanlage insbesondere für die Verwendung in hallcnartigen Räumen, wie Kirchen und dgl, bekannt. Bei dieser Heizungsanlage wird die Warmluft zwar im geschlossenen Kreislauf geführt, in diesen Kreislauf ist

4. Warmluft-Heizungsanlage nach Anspruch 3. da- 35 aber der Kireheninnenraum mit einbezogen. Dies bringt durch gekennzeichnet, daß in der Rückluftleitung ein den Nachteil mit sich, daß durch die Heizung die Luft im

■ · Innenraum bewegt wird, so daß das Gefühl von Zug

entstehen kann. Weiterhin kann nicht mit entsprechend heißer Luft gearbeitet werden, di. Hies von den Benut-

temperaturgesleuertes Gebläse angeordnet ist.

5. Warmluft-Heizungsanlage nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß auf der Geschoßdecke

(23) Stützkörper (1), vorzugsweise Ziegel, in der 40 zern des Raumes ebenfalls als unangenehm empfunden Weise angeordnet sind, daß sie die Zuluft-Verteiler- würde. Dies bringt es aber wiederum mit sich, daß eine

-----■■ · heizungstechnisch optimale Führung des Wärmeträgers

wie dies insbesondere bei Wohnräumen von Be-

kammer (6) und die Luftkanäle (20) für die zu verteilende Luft bilden, wobei die Stützkörper (1) mit begehbaren, wärmeübertragenden Platten (4) abgedeckt sind.

Die Erfindung richtet sich auf eine Warmluft-Heizungsanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Es sind Warmluftheizungsanlagen bekannt, bei welchen die Warmluft den zu beheizenden Räumen zugeführt und an anderer Stelle wieder abgesogen und Ventilatoren und Konditionierungsaggrcgatcn zugeführt 55 den Teil von Anspruch
wird. Außerdem sind auch Deckenheizungen und Bodenheizungen vorgeschlagen worden, bei denen in den
Decken und/oder Böden Heizungsrohre eingebaut sind.

Weiterhin sind Warmluftheizungen bekannt, bei denen warme Luft auf verschiedenen Zuleilungswsgen in t> die zu beheizenden Räume gebracht wird, z.T. unter Ausnutzung der Zuleitungsrohrc als Wärmetauscher für eine Teilstrahlungsheizung von Boden. Decken oder Wänden, die aber objektiv und subjektiv mit den Nachteilen der Telefoniewirkung. der Staub und der Zugbc- ι lästigung behaftet sind und daher auch gegenüber Warmwasserheizungen als nachteilig ungesehen v/er-Luft.

deutung ist, nicht erreicht werden kann.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Warmluft-Heizungsanlage zu schaffen, bei welcher die Warmluft in einem gegenüber dem zu beheizenden Raum völlig abgeschlossenen System geführt wird, so daß eine physiologisch als angenehm empfundene Beheizung der Räumt· ausschließlich über Wärmestrahlung '-rfolgt, wobei die eingangs genannten grundsätzlichen Kriterien Berücksichtigung finden sollen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den kennzeichnen-

Durch den danach vorgesehenen völlig geschlossenen, von den zu beheizenden Räumen abgetrennten Kreislauf für die Hcizlufl kann eine sehr wirkungsvolle und preisgünstige Beheizung von den Räumen erreicht werden, wobei gleichermaßen die Nachteile herkömmlicher Warmluftheizungen als auch Warmwasserheizungen vermieden werden.

Die mit der Krfindung verbundenen Vorteile ergeben sich insbesondere aus iler optimal möglichen Anpassung der Wärmeabgabe an den Ik-darf. aus der cx/ellcnten Regelbarkeil des Systems, andererseits auch aus den geschlossenen l.uftkreisliiiifen, so daß kein Staub-. Zugund/odi-r Cicräiischiibertragungsproblcm entsteht. Da

las System auf jeden Estrich verzichten kann, ist die remperaturänderungsträgheit, die von der Warmwas- >er-Fußbodenheizung her bekannt ist, wesentlich reduziert. Da keine Einfriergefahr, Gefahr des Wasseraustritts oder der Sauerstoffdiffusion besteht, ist auch die Systemgarantie und die Gewährleistung sehr einfach und überschaubar.

Ein weiterer Vorteil besieht darin, daß mit dem System eine baubinlogisch wünschenswerte Fußbodenheizung installiert wird, die z. T. auch im Selbstbau erreicht werden kann. Weiterhin kann man bei den zu verwendenden Materialien aus einem größeren — überall vorhandenen — Angebot auswählen. Mit am bedeutsamsten sind aber die günstigen Baukosten, als auch die äußerst niedrig zu haltenen Betriebskosten.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 eignet sich insbesondere dann, wenn für einzelne Etagen gesonderte Lufterhitzer vorgesehen sind, wenn also z. B. in einem Mehrfamilienhaus eine getrennte Heizungsabrechnung individuell für jede Etage erfolgen soll.

Demgegenüber betrifft die Ausgestaltung nach Anspruch 3 und 4 eine Realisierung, bei welcher e-n zentraler Lufterhitzer für alle Etagen vorgesehen ist.

Anspruch 5 beschreibt eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zur Realisierung einer Zuluft-Verteilerkammer und von Luftkanälen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigt

Fig. Ϊ einen horizontalen Schnitt längs der Linie l-l in F i g. 3 oberhalb einer Geschoßdecke, wobei keine Fußbodenabdeckung aufgebracht ist,

F i g. 2 eine F i g. 1 entsprechende, vergrößerte Darstellung des rechten oberen Raumes in F i g. 1,

Fig.3 einen vertikalen Schnitt längs der Linie IH-111 in F i g. 2,

F i g. 4 einen vertikalen Schnitt, welcher schematisch ein Haus mit einer zentralen Heizanlage zeigt, und

Fig.5 einen Fig.4 entsprechenden, vergrößerten, teilweisen Schnitt durch den Bereich des Geschoßbodens unterhalb einer Diele.

Zur Bildung von Warmluftkanälen 20 wird die mit einer Folie o. ä. abgedeckte Wärme- und Trittschalldämmung 24, die ihrerseits auf der Rohdecke einer zu beheizenden Etage oder eines Raumes notwendigerweise zu verlegen ist, mittels Stützkörpern 1, wie etwa Mauerziegeln, Betonsteinen, Kalksandsteinen o. ä. Baustoffen, belegt. Durch entsprechendes Auslegen dieser Stützkörper 1 als Reihen wird ein Luftkanal-Verteilungssystem gebildet, bei dem die Warmluft sehr geschwindigkeitsdefinierbar unter den zu beheizenden Flächen hindurchgeführt wird, bei dem daher auch in bestimmten Bereichen gezielt mehr Wärme abgegeben werden kann als in anderen.

Die einzelnen Luftfäden zwischen einer — für jeden Raumheizkreis vorhandenen — Raumverteilungskammer 2 und einer Raumsammeikammer 3 können dabei gleich lang gemacht werden, haben dann etwa den gleichen Luftreibungswiderstand, was in der Aufenthaltszone eine sehr gleichmäßige Luft- und Wärmeverteilung bewirkt. Insbesondere bei Betrieb des Systems im Niedertemperaturbereich ist es wichtig, daß die Luftgeschwindigkeit nicht unter die kritische Luftgeschwindigkeit absinkt, somit also an allen Wärmeübertragungsflächen turbulente Luftströmung herrscht.

Bevorzugt liegt die. mit der Zuluft des höchsten Temperaturniveaus und dtf höchsten Luftgeschwindigkeit des Systems beschickte Raumverteilungskammer 2 eines jeden Raumes an einer Außenwand 21 mit den größten Raumwärmeverlusten. Somit sinkt das Wärmeabgabeverhalteti der zirkulierenden Warmluft in bester Anpassung an die tatsächlich auftretenden Wärmeverluste, von der Außenwand 21 her, nach innen zu ab. Durch diese bestimmbaren Anordnungen der Raumverteilungskammer 2 oder der Raumsammeikammer 3, sowie durch gezieltes Verändern der Luftgeschwindigkeit in jedem beliebigen Bereich eines Raumes wird die gezielt ίο verstärkte Wärmeabgabe vom System her ohne Mehrkosten ermöglicht.

Abgedeckt werden die ausgelegten Luftkanäle 20 mit gut wärmeleitenden Platten 4 von entsprechender Tragfähigkeit, darüber wird der gewünschte Fußboden-Oberboden 5 verlegt.

Eine der baulichen Besonderheiten des Systems ist der Verzicht auf gesondert zu bauende Verteiler und Verteilerkammern. Hierfür werden in jedem Geschoß ein oder auch mehrere, möglichst zentral gelegene Räume wie etwa Flur oder Diele 22 derar» mit Stützkörpern 1 ausgelegt, daß anstatt der Warnwitkanäle 20 eine Zuluft-Verteilerkammer 6 mit entsprechend großem Volumen entsteht. Eine weitere Besonderheit ist die Lage und die Form der korrespondierenden Rückluft-Sammelkammer 7. Diese liegt unterhalb der Zuluft Verteilerka.rimer 6 an der Unterseite der Geschoßdecke 23. wobei deren Grundfläche kleiner sein kann als die der Zuluft-Verteilerkammer 6. Diese Grundfläche wird im wesentlichen bestimmt von der Lage und Größe von die Ober- und Unterseite einer Geschoßdecke 23 verbindenen Durchtrittsöffnungen 9 und 10, deren Flächen in dieser Grundfläche eingeschlossen sein müssen.

Zwischen diesen beiden, an der Ober- und Unterseite der Geschoßdecke 23 — etwa der Diele 22 — sich befindenden Kammern 6 und 7 sind also die Durchtrittsöffnungen 9 und 10 angeordnet. Eine dieser Durchtrittsöffnungen 9 ist meist größer als die anderen und nimmt einen Lufterhitzer 8 auf. Die anderen, kleineren Durchtrittsöffnungeii 10 in der Geschoßdecke 23 und der Wärme- und Trittschalldämmung 24 ermöglichen es der W?-Tniuft, nach dem Durchströmen eines Raumheizkreises wieder in die Rückluft-Sammelkammer 7 zu gelangen. Da, vorzugsweise in Verbindung mit jeder dieser Durchtrittsöffnungen 10, ein Ventilator bzw. Gebläse 11 oder eine Klappe installiert ist, wird die Rückluft jedes Raumheizkreises getrennt vom anderen abgesaugt und in die Rückluft-Sammelkammer 7 gedrückt. Durch entsprechende Veränderung der Ventilatordrehzahl sowie auch durch deren Dimensionierung wird eine exzellente Regelbarkeit und eine optimale Anpassung an den Bedarf erreicht und somit Heizkosten gespart.

Der Lufterhitzer 8 wird über Vor- und Rücklauf einos heizwasserführenden Wärmeerzeugers 12 aufgeheizt, wobei das System auch mit Heizwassertemperaturen im Niedertemperaturbereich betrieben werden kann.

Der Weg der Warmluft führt somit durch die Durchtrittsöffnung 10 zurück aus dem jeweiligen Raumheizkreis, woher sie mittels Gebläse 11 angesaugt und dann in die Rückluft-S-mmelkammer 7 gedrückt wird. Von bo hier muß sie durch die Durchtrittsöffnung 9 am Lufterhitzer 8 vorbei, wobei sie wieder aufgeheizt wird und gelangt nun in die Zuluft-Verteilerkammer 6. Hier erfolgt die entsprechende Verteilung in die vorhandenen bzw. betriebenen Raumheizkreise. Nach dem Durchbj strömen der Raumneizkreise mit jeweils raumindividueller Rauinvericilungskammer 2 und Raumsammelkammer 3. führt jeder Kreis seinen Luftanteil zurück zu seiner raumspc/ifischcn Durchtrittsöffnung 10 und der

Kreislauf beginnt von neuem.

Als Alternative hierzu kann auch ein zentraler Lufterhitzer verwendet werden;die Luftzuführung zu den einzelnen Etagen erfolgt dann über Luftkanäle, die Steuerung der Raumheizkreise über die Gebläse 11 oder, bei ^r, Verwendung eines zentralen Ventilators, über regelbare Klappen. Somit ist es möglich, zur monovaientcn Beheizung auch einen Kachelofen, einen Wannluftofen, eine Wärmepumpe, dazu auch Sonncnkollektorcn mit Lufterwärmung, zu verwenden.

Weiterhin ist es möglich, statt eines — für jede Etage zentralen — Lufterhitzers 8. mehrere bcdarfsangepaßte Lufterhitzer zu installieren, bis hin /um spezifischen Lufterhitzer für jeden Raumhci/kreis.

Zur noch schnelleren Aufhciz.ung eines bestimmten η Raumes ist es auch möglich, durch Anordnung von Luftschlitzen über bestimmten Luftkanälen, eine geringe, definierbare Luftnwngc über einen bestimmten Zeitraum direkt in diesen Raum, etwa mittels .Schlitzschieber und Gilter, abzugeben.

Insgesamt ist das System in seiner Planung und Ausführung sehr abwandelbar und anpassungsfähig, /. B. ist die Lage der Gebläse 11 und der Lufterhitzer 8 sehr variabel gestaltbar, die Richtung des Luftstromes innerhalb eines Geschosses ist umkehrbar, die Kammern 6 2^r> und 7 sind vertauschbar, und auch die Heizwasser- und Heizlufttemperatur sind sehr variabel. Bei geringfügiger Modifikation kann das System auch zur Raumkühlung verwendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Warmluft-Heizungsanlage für Räume eines ein- oder mehrgeschossigen Gebäudes, bei welcher die Warmluft in einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert, mit Luftkanälen für die Zuluft, die zwischen Fußbodenbelag und Geschoßdecke angeordnet sind, einer Zuluft-Verteilerkammer, einer Rückluft-Sammelkammer, einem Lufterhitzer und wenigstens einem Gebläse, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückluft-Sammelkammer (7) unterhalb der Geschoßdecke (23) angeordnet ist, daß in der Geschoßdecke (23) Durchtrittsöffnungen (9,10) vorgesehen sind, durch die die Zuluft-Verteilerkammer (6) und die Rückluft-Sammelkammer (7) in Verbindung stehen, und daß in dem Luft-Kreislauf ein Lufterhitzer (8) angeordnet ist.

2. Warmluft-Heizungsanlage nach Anspruch l.da-

Andererseits benutzen viele Boden-, Wand- und Dekkcnheizungen als Wärmeträger auch Warmwasser, wodurch allerdings eine erhebliche Gefahr von Korrosion an Rohrleitungen und Anlageteilen, Einfriergefahr. Sau-

ί erstoffdiffusion bei Verwendung von Kunststoffrohren besteht, wobei auch Bedenken der Saubiologen gegen ein ganzjähriges Umherlaufen auf stets mit Wasser gefüllten Rohren bestehen. Solche Beeinträchtigungen und Schäden sind bereits in verschiedenen Anlegen beobachlct worden. Unvollkommen und nur mit erheblichen Mehrkosten ist auch die erforderliche Deckung des erhöhten Wärmebedarfs an Fenster- und Außenwandflächen gelöst worden.

Somit ist es wünschenswert, ein kostengünstiges Fußbodenhei/.ungssysiem zu entwickeln, bei welchem die Vorteile der Luftheizung mit den Vorteilen der Fußbodenheizung verbunden werden können, wobei die Nachteile beider Systeme entfallen und außerdem eine optimale und damit zusätzlich energiesparende Rege-

durch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Lufterhit- 20 lung möglich ist. Diese Raumheizung soll den in der

zer (8) in wenigstens einer der Burchtriiisoffnungen Norm geforderten Wärmebedarf für jeden zu beheizen-

(9) angeordnet ist den Raum decken und dabei als Flächenstrahlungshei-

3. Warmluft-Heizungsanlage nach Anspruch 1 zung Fußbodenoberflächentemperaturen in wärmephy-

oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von einem au- siologisch und hygienisch angenehmen Bereich erzeu-

ßerhalb des zu beheizenden Geschosses angeordne- 25 gen. Dabei sollen auch auf Niedertemperatur ausgeleg