DE3238970A1

DE3238970A1 - Fussboden- oder wandplatten fuer ein warmwasser- oder elektroflaechenheizungssystem

Info

Publication number: DE3238970A1
Application number: DE19823238970
Authority: DE
Inventors: Josef 8000 München Descho
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-10-21
Filing date: 1982-10-21
Publication date: 1984-04-26

Description

Fußboden- oder Wandplatten für ein Warmwasser- oder
Elektroflächenheizungssystem.
Die Erfindung betrifft ein Fußboden- oder Wandheizungssystem, das aus aneinandersteckbaren, einzel temperierbaren Platten besteht.
Wie bekannt ist, gibt es Fußbodenheizungen, bei welchen Kunststoffrohre über Halterungen in Estrich oder Asphalt eingebettet sind oder vorgefertigte Platten, die zur Halterung der Kunststoffrohre verwendet werden. Die Temperaturregelung wird meist für eine gesamte Raumfläche ausgeführt. Platten, Beton, Estrich und Asphalt übernehmen die zugeführte Wärmeenergie und speichern den größten Teil dieser Energie und strahlen sie nach und nach in den Raum ab, wodurch eine schnelle Regulierung der Raumtemperatur nicht möglich ist, zum Beispiel wenn kurzfristig beim Benützen des Raumes die Temperatur erhöht, oder im umgekehrten Fall gesenkt werden soll, sind Zeiten bis zu zwei Stunden zur Erreichung der gewünschten Raumtemperatur erforderlich.
Außerdem ist eine wahlfreie Temperaturregulierung an bestimmten Zonen im Raum wie z.B. unter Schränken, an Tür-und Fensterbereichen oder bei Standflächen, wie Küche, Thresen oder Sitzecken nicht möglich, da, wie schon erwohnt, nur die gesamte Raumfläche zu regulieren ist.
Außer den oben genannten Nachteilen ist es nicht möglich, an mehreren Stellen einen Anschluß an das Schlauchsystem für etwaige dezentrale Wärmeeinspeisungen, wie beispielsweise offener Kamin, Küchenbeistellherde und dergleichen auszuführen, da die genannte Beistell-Heizplatte ein geschlossener Kreislauf ist, welcher einen Vorlauf von einer zentralen Wärmequelle mit höherer Temperatur und den Rücklauf mit entsprechend niederer Temperatur besitzt.
Dieser Temperaturpotentialunterschied der beiden Rohre ware an einer beliebigen Stelle der Heizfläche croß, was bedeuten würde, wollte man eine zusätzliche Wärmequelle anschließen, müßte eine Temperaturanpassung an das jeweilige Bodentemperaturpotential erfolgen, was sehr aufwendig wäre.
Erfindungsgemäß werden die oben genannten Nachteile, wie Temperaturregulierung der gesamten Raumfläche durch Speicherung der Wärmeenergie im Heizkörper und die sich daraus ergebenden langsamen Temperaturregulierzeiten, nicht ausführbare nachträgliche Anderungen der Temperaturverteilung im Raum, nicht mögliche Wärmeeinspeisung an mehreren Stellen des Heizungssystems wie folgt behoben: Beschreibung Hauptbestandteil der Erfindung ist ein plattenartiges beheizbares Bauelement mit einem innerhalb des Plattenkörpers (1) befindlichen Heizorgan (3). Durch eine Temperaturmeßvorrichtung und ein Tempraturregulierventil in dem Plattenkörper und den dazugehörigen Verbindungselementen einschließlich eines Computers zur Steuerung erhält man ein hochwertiges Heizungssystem mit hohem Wirkungsgrad.
Zur einfachen Montage und um mehrere Platten sicher nebeneinander verlegen zu können, sind an einer Seitenkante ein Ansatz (8) und an der anderen Seitenkante eine Ausnehmung (12) vorgesehen, sodaß bei zwei nebeneinanderliegenden Platten (1) der Ansatz (8) der einen Platte (1) in die Ausnehmung der benachbarten Platte ragt.
Weiter sind noch Verbindungselemente (13) wie auch Eckelemente, Abschlußblättchen (17) und zur Abdichtung der wasserführenden Rohre Dichtungen (15) in konischer oder ringförmiger Art erforderlich.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß insbesondere der aus Plastbeton gefertigte Plattenkörper (1) ein- bzw. zweiteilig ist, wobei mindestens der die zu beheizende Außenfläche (4) aufweisende Teil vorzugsweise rechteckig ausgebildet ist und sich an der zu beheizenden Innenfläche des rechteckigen Plattenkörperteils (1) des Heizorgans (3) in wannenförmiger Gestalt zwei parallel an jeweils einer Außenkante durchgehende Rohre (9, 11) befinden, welche Flüssigkeits- und temperaturdicht ausgeführt sind. Im Bereich eines dieser beiden Rohre befindet sich eine oder mehrere Magnetspulen (7), welche für die Temperaturventilsteuerung erforderlich sind.
Durch Verkleben von Glaskugeln oder Kiesgestein in einer rechteckigen Form erhält man eine poröse Platte (3), die als innerer Kern des Heizorgans verwendet wird. Das Heizorgan wird in den wannenförmigen Plattenkörper (2) so eingeklebt, daß die porösen Kanten mit den beiden Rorschlitzen (6) fluchten und durch Klebstoff nicht verstopft werden.
In dem Plattenkörperteil befindlichen Rohr, welches im Bereich der Magnetspule (7) ist, das später Vorlaufrohr (9) genannt wird, wird ein Rohr geringeren Durchmessers, was später Temperaturventilrohr (19) genannt wird, koaxial mit einem Permanentmagnet (20) oder Eisenkern, welcher etwa die Wandstärke des Kunststoffrohres besitzt, angeklebt. Der Permanentmagnet (20) soll auf der Höhe montiert sein, wo sich im eingebauten Zustand die Magnetspule (7) befindet.
Dieses Rohr, welches schwimmend im Vorlaufrohr (9) liegt, ist ebenfalls wie das Vorlaufrohr (9) der Länge nach auf einer Linie (21) aufgeschlitzt oder mit geeigneten und einer bestimmten Anzahl von Löchern versehen.
Wenn durch das Vorlaufrohr (9) und Temperaturventil (19) Wasser strömt und das Temperaturventil (19) durch die Polarität der Magnetspule (7) der Öffnungsschlitz (21) oder Löcher mit dem Öffnungsschlitz (6) des Vorlaufrohres (9) fluchten, kann das Warmwasser in den porösen Kern des Heizorgans (3) eindringen und nach Wärmeabgabe an die Oberfläche (4) des Heizorgans (3) an das 2. Rohr, später genannt Rücklaufrohr (11), wieder austreten und der Wärmequelle wieder zugeführt werden. Ein im Heizkörper befindlicher Halbleiter (23), der seinen Leitwiderstand durch Temperaturschwankungen verändert, wird verwendet zur Temperaturmessung.
Die Daten vom Temperaturfühler (23) werden über eine X-Y-Verkabelung, welche im Heizorgan eingegossen ist und nur an X-Y-Endkanten Verbindungsflächen oder -federn oder dergleichen besitzen, zu einer elektrischen Schnittstelle (24) geführt. Die aus der Schnittstelle (24) kommenden Analog-Daten werden von einem Analog-Digital-Wandler (25), dessen digitalisierten Thermodaten über die Schnittstelle (25-) an einen Computer (26) geführt. Der Computer besitzt ein Betriebsprogramm, welches verschiedene gemessene Daten speichern kann und die vom Benutzer gewünschten Solldaten vergleichen kann, welche über die oben genannte Schnittstelle (24) zurück zu den entsprechenden Heizplatten (1) beziehungsweise Magnetspulen (7) geleitet werden und entsprechend der Daten durch Polarisation der Spule (7) das Temperaturventil durch Drehen desselben geöffnet oder geschlossen wird und so ein Wärmestopp oder -fluß durch das Heizorgan (3) erericht wird.
An die Schnittstelle (25) werden auch über Analog-Digital-Wandler (25) weitere Sensoren angeschlossen, wie zum Beispiel Außentemperatursensoren, welche möglichst an allen Außenwänden wie Nord- (27), Süd- (28), Ost- (29) und Westseite (30), weiter auch Sonneneinstrahlung (32) und Hausdachtemperatur (31) registriert werden können.
All diese Ist-Daten werden mit dem Computer (26) und seinem in sich befindlichen Betriebsprogramm den in ihn eingegebenen Solldaten berechnet und verglichen und zur Steuerung des gesamten Heizungssystems verwendet. Es sei noch erwähnt, mit demselben Computer (26) vorhandene Wärmequellen wie zum Beispiel Öfen (Öl, Gas, Koks etc.)(34), Wärmepumpen (36), Umwälzpumpen (37), Wärmerückgewinnungsanlagen (38), Solarkollektoren (35) gesteuert werden können. 1 Zusammenfassend sei erwähnt, daß dieses Heizungssystem sehr leicht ohne aufwendiges Werkzeug verlegt werden kann. Durch Elektrolyt- oder Salzzusätze im Wasser ist es möglich, die Heizplatten auch mit Strom (auf dem Prinzip von Leitungswiderstandserwärmung) ohne zusätzliche Geräte zu beheizen.
Die Erfindung ist in Beispielen in Zeichnungen dargestellt: Fig. 1: Explosionszeichnung einer Platte in perspektivischer Ansicht Fig. 2: eine perspektivische Ansicht von mehreren zu einem System zusammengesteckten Platten Fig. 3: ein Querschnitt von der Heizplatte im Bereich der Ventilsteuerung Fig. 4: eine perspektivische Ansicht vom Ventilrohr und ein vergrößerter Ausschnitt Fig. 5: das elektronische Computersteuerungssystem.
Leerseite

Claims

Patentansprüche ii1 Fußboden- oder Wandheizungssystem, das aus aneinandereckbaren einzel temperierbaren Platten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß diese Platten im Wesentlichen aus zwei Einzelplatten bestehen, wovon eine eine wannenförmige Montage-, Wasserführungs- und Isolationsplatte (2) ist, und die andere Platte ein poröses Heizorgan (3) darstellt, welches in die Wanne der ersten Platte mit der Abdeckschicht (4) flüssigkeitsdicht verklebt wird, was demzufolge eine kompakte Heizplatte ist, die zusammengesteckt mit gleichartigen Platten ein Heizungssystem ist.
2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen oder mehrere Elektromagnete (7) in Form einer sogenannten Luftspule besitzt, welche zur Steuerung eines sich in der Platte befindlichen Ventils, verwendet werden.
3. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrum der Plattenoberfläche ein Thermoelement (23) zur Messung der Umgebungstemperatur eingegossen ist.
4. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (2) Ausnehmungen (12) und Ansätze (8) an den vier Außenkanten besitzt.
5. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wannenförmige Körper(2) vorzugsweise aus Plastbeton oder aus ähnlichem isolierendem Material besteht.
6. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch ,gekennzeichnet, daß das Heizorgan (3) aus mit Harzen verklebten Glaskugeln (5) oder Kiesgestein (5) zu einer rechteckigen Platte geformt ist.
7. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wannenförmige Bauelement im Bereich von zwei sich gegenüberliegenden Außenkanten jeweils ein Rohr besitzt, von denen ein Rohr das sogenannte Vorlaufrohr (9) und das gegenüberliegende Rohr das sogenannte Rücklaufrohr (11) ist.
8. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorlaufrohr (9) sowie das Rücklaufrohr (11) im Bereich der porösen Schicht (5) des Heizorgans (3) über etwa drei Viertel der Länge des Rohres einen Schlitz (6) zur Wasserableitung besitzt.
9. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wannenartige Körper (2) an der Unterseite der Länge nach Lamellen (22) oder Einkerbungen (22) zur Stabilisierung des Bauelementes besitzt, welche auch zur Materialkosteneinsparung dienen.
10. Bauelement nach den Ansprüchen 1 und 2, welches ein Ventil (19) darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Kunststoffrohr (19) mit geringerem Durchmesser als das Vorlaufrohr (9) besitzt und einen zu drei Viertel der Länge schmalen Schlitz (21) aufweist, welcher als Wasseraustrittsöffnung dient.
11. Bauelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (19) auch als Wasseraustrittsöffnung zu drei Viertel der Länge aneinandergereihte Löcher (21) besitzen kann.
12. Bauelement nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilrohr (19) in das nach im Anspruch 1 vorhandene Vorlaufrohr (9) schwimmend gelagert ist.
13. Bauelement nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Permanentmagnet (20) zu ein Viertel des Rohrumfanges an der Außenkante des Rohres als Anker mit der etwaigen Wandstärke des Rohres besitzt.
14. Bauelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (7) über eine Kabelverbindung, welche in X- und Y-Richtung in den wannenförmigen Plattenkörper (2) eingegossen wird und an den Endkanten desselben eine Kontaktfeder oder Kontaktplatte besitzt.
15. Bauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelverbindungen für das Thermoelement (23) in X-Y-Richtung in der Abdeckschicht (4) eingegossen sind und an den Kanten über eine Kontaktfeder oder Kontaktplättchen an die X-Y-Außenkante der wannenförmigen Platte geführt sind.
16. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es es ein rechteckiges Verbindungselement (13) für die Heizplatten (1) darstellt, welches der Länge nach und 900 quer dazu im Bereich der Außenkanten entsprechend dem Abstand und Rohrdurchmesser des Vor- (9) und Rücklaufrohres (11) des wannenförmigen Bauelementes Rohröffnungen (18) besitzt.
17. Bauelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß es als Abschußelement der Heizplatten nach Anspruch 1 dient.
18. Bauelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß es als Träger der Heizplattenschnittstelle (16) dient.
19. Bauelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß es als elektrisches Verbindungselement in X-Y-Richtung zur Computerschnittstelle (24) dient.
20. Bauelement nach Anspruch 1, das ein Eckverbindungselement (14) darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Quarder ist, welcher an allen sechs Seiten eine Anschlußöffnung (18), die mit dem Durchmesser des übrigen Rohrsystems übereinstimmt, besitzt.
21. Plättchenartiges Bauelement (17) nach Anspruch 1, 16 und 20, was zur Abdichtung der nicht benötigten Verbindungslöcher dient, dadurch gekennzeichnet, daß es ein rundes Plättchen (17) ist mit einem Durchmesser wie der der Vorlauf- (9) und Rücklaufrohre (11) und der Werkstoff aus Kunstharz ist.
22. Bauelement nach den Ansprüchen 1, 16 und 20, welches als Dichtungselement (15) dient, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Gummi- oder Silikonkautschuk zu einem doppelten Konusröhrchen (15) geformt ist.
23. Bauelement nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Steuerung eine elektronische Schnittstelle (24) besitzt, welche über einen oder mehrere Analog-Digitalwandler (25) Temperaturdaten von den Sensoren (23) sowie weiteren Sensoren wie Außenhaussensoren (27, 28, 29, 30) und Innenhaussensoren (32) digitalisieren und an einen Zentralcomputer (26) weitergeben.
24. Bauelement nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer (26) über die Schnittstelle (24) und Schnittstelle (16) die Elektromagnetspulen (7) entsprechend den errechneten Temperaturdaten polarisiert und damit das Ventilrohr (19) dreht zur Öffnung oder Schließung des Wasserdurchflusses durch das Heizungsorgan (3).
25. Bauelement nach den Ansprüchen 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer auch weitere Steuerungsaufgaben über die Schnittstelle (24), wie An- und Ausschalten der Umwälzpumpen (36), Luftzufuhr des Ofens (33), Nachführen der Solarkollektoren (34), Regulierung der Wärmepumpe (35) und Wärmerückgewinnungsanlage (37), übernimmt.
26. Bauelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch' gekennzeichnet, daß Wasser elektrisch leitend gemacht wird, und durch Anschließen eines Pols oder einer Phase am Wasservorlaufrohr (9) und Öffnung des Ventils (19) und Anschluß des 2. Pols oder Phase am Rücklaufrohr (11) wird über das Heizorgan (3) eine nach dem Prinzip der Leitungswiderstandserwärmung das Heizorgan (3) erwärmt.