DE3312885A1 - Kachelwandheizungssystem - Google Patents

Description

• Beschreibung
• Kachelwandheizungssystem Die Erfindung betrifft ein Wärmeverteilungssystem zur Beheizung von Räumen in Gebäuden nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Das Wärmeverteilungssystem eines Gebäudes soll einerseits die vom Heizaggregat erzeugte Wärme so an die Raumluft abgeben, daß für den Menschen bei tiefen Außentemperaturen ein behagliches Raumklima entsteht, andererseits soll diese Wärmeabgabe in einer für den Menschen nicht ungesunden oder gar schädlichen Form geschehen.
• Die Schaffung von temperierten Räumen während der gesamten Heizperiode muß durch geeignete Wärmeverteilungssysteme sichergestellt sein.
• Es ist bekannt, daß zur Erfüllung dieser Erfordernisse heute verschiedene Wärmeverteilungssysteme wie Konvektoren, Radiatoreo, Heizleisten, Kachelöfen, Amine, Fußboden-, Decken-und Wandheizungen, Elektrospeicherheizungen, Einzelofenheizung und dergleichen angeboten werden.
• Nach dem heutigen Stand der Technik ist all dieseo Wärmeverteilungssystemen gemeinsam, daß sie verschiedene mehr oder minder gravierende Nachteile besitzen.
• Die Buftheizungssysteme mit Hochtemperatur wie Konvektoren und Radiatoren heizen zwar die Raumluft.über Konvektion auf, erzeugen aber ein sehr mangelhaftes Raumklima; (hohe Lufttemeraturen, geringe Wandoberflächentemperaturen, hohe lJuftgeschwindigkeiten, erhöhte Staubzirkulation, niedrige Luftfeuchte Zugerscheinungen usw.) PermanXente Schleimbautreizung durch Schaffung einer der menschlichen Physiologie nicht zuträglichen Atemluft ist die Folge solcher Luftheizungssysteme, Die Niedertemperaturheizungssysteme wie großflächige Fußboden,-Decken--und Wandheizungen liefern zwar weniger Sonvektionsanteil bei der Wärmeabgabe, führen jedoch in anderen Bereichen zu unerwünschten Effekten wie: geringer Strahlungsanteil infolge niedriger Temperatur, hohe Temperaturunterschiede Wand- Decke-Boden, Umkehrung der natürlichen Wärmeschichtung im Raum, Erweiterung der Venen in den Beinen (bei Fußbodenheizung) Staubaufwirbelung durch sogenannte Zimmertaifune, schlechte Regelbarkeit infolge Trägheit usw.
• Die Beheizung verschiedener Flächen (Metall, Keramik, und dergleicheo) mit Elektrizität verursacht einerseits einen hohen Primärenergieeinsatz und führt andererseits zu höchstwahrscheinlich gesundheitsschädlichen elektrischen und elektromagnetischen Streuwechselfeldern in den Räumen.
• Offene Kamin und Kachelöfen haben einen relativ geringen Wirkungsgrad und sind nicht bedienungsfreundlich. Außerdem sind die geeigneten Brennstoffe (in der Regel Holz) nicht jedem zugänglich bzw. sehr teuer.
• Auch alle anderen dem Anmelder bekannten Wärmeverteilungssysteme haben in irgend einer Form negative Auswirkungen auf das Raunklima und damit den Menschen, bzw. werden in ihrer Anwendbarkeit hinsichtlich heutiger Komfortansprüche von den meisten Menschen abgelehnt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wärmeverteilungssystem zu bauen, das unkompliziert, billig, dauerhaft und bedienungsfreundlich ist und das alle Forderungen nach einer baubiologisch optimalen Heizung [23 zu erfüllen sucht, sowie an bereits bestehende Anlagen einfach anzuschließen ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Iieizungsflächen aus keramischem Material (Ton, Lehm, Schamotte oder dergl.) von einem speziell darauf abgestimmten Rohrregister (Kupfer, Eisen, Stahl, Guß, Kunststoff o.ä.) erwärmt und als Kachelwandheizungssystem in die Wände eines zu beheizenden Raumes eingebaut werden.
• Um ein solches System funktionsfähig machen zu können, sind spezielle keramische Elemente (Kacheln, Fliesen etc.) erforderlich, die dergestalt in ein von heißem Wasser durchströmtes Rohrregister einzubauen sind, daß sie von diesem heißen Wasser Wärme aufnehmen, diese speichern und wieder an den zu beheizenden Raum abgeben können.
• Dies ist auf verschiedene Art und Weise möglich, wie aus den beigefügten Skizzen ersichtlich ist.
• la) Spezielle Kachel aus keramischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Kachel vertikale oder horizontale parallel zu den Seitenkanten verlaufende Bohrungen besitzt. Kachelblatt und der rohraufnehmende Kachelkörper sind gleich groß und können in einem Stück hergestellt werden.
• (siehe Skizze 1) Ib) Spezielle Kachel aus keramischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß immer ein und derselbe Kachelkörper auf ein nach verschiedenen Formen hergestelltes Kachelblatt aufgesetzt wird.
• (siehe Skizze 2) Ic) Spezielle Kachel aus keramischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kachelhälften hergestellt werden, die beim Versetzeo mit Schamottemörtel verbunden werden und das Rohrregister zwischen die beiden Hälften eingebettet wird.
• (siehe Skizze 3) 1d) Spezielle Kachel aus keramischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Kachel nur aufgesetzte Stege erhält, deren Bohrungen das Rohrregister aufnehmen und anschließend der Hohlraum mit Schamottemörtel ausgefüllt wird.
• (siehe Skizze 4) le) Spezielle Kachel aus keramischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Kachel dünnwandig hergestellt ist (Fliese) und der Verbund bzw. der Wärmeübergang Kachel - Rohrregister durch eine Ausmörtelung (z.B. Schamottemörtel) hergestellt wird, (siehe Skizze 5) 1f) Spezielle Kachel aus keramischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß gestaltungs- und aufbautechnisch verschiedenartig hergestellte Elemente durch unmittelbar oder mittelbaren Kontakt zu speziellen Rohrregistern erwärmt werden.
• Allen Kacheltypen (von la bis 1f) ist gemeinsam, daß sie entweder auf die Rohrregister aufgesteckt werden, oder kraft-und wärmeschlüssig mit geeigneten Baustoffen (Mörtel o.ä.) mit den Rohrregistern verbunden werden.
• Diese Rohrregister können aus verschiedenartigen Materialien bestehen (Kupfer, Eisen,Stahl, Kunststoff), vertikal oder horizontal angebracht werden und beliebig groß sein. Sie werden von einem erhitzten Wärmeträgermedium (z.B. Wasser, Ol, oder andere Flüssigkeiten, auch Gase wären denkbar) durchströmt, das von einem beliebigen Heizaggregat zentral oder dezentral erwärmt wird.
• Nach Montage dieses Rohrregisters, Versetzen der keramischen Kachelelemente und dem abschließenden Verfugen entsteht ein Kachelwandheizungssystem. Um bei der Wärmeabgabe eine möglichst große Strahlungswirkung zu erreichen und um die Heizflächen nicht zu groß werden zu lassen, sollte die Temperatur des Wärmeträgermediums möglichst hoch sein, da ja bekanntlich der für die menschliche Physiologie so wichtige Strahlungsanteil bei der Wärmeabgabe bei steigender Temperatur in der 4. Potenz zunimmt. Dies ist auch der Grund, daß die meisten der heute gängigen Großflächenniederte4»raturwandheizungen fast ausschließlich Konvektionsheizungen sind und kein dem Kachelofen ähnliches angenehmes Strahlungsklima liefern können.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß wesentliche Forderungen an eine gesundheitlich optimale Heizung erfüllt werden, das System sehr bedienungsfreundlich, also nicht arbeitsaufwendig ist, es an beinahe jede vorhanaene Anlage angeschlossen werden kann und nicht zuletzt, daß die Wandfläche je nach ihrer Größe und der Gestaltung der Kacheln zum raumbestimmenden ästhetischen Markmal des Zimmers wird, ähnlich wie z.B. der Kachelofen.den Charakter eines Raumes maßgeblich prägt.
• Die Vorteile im einzelnen sind: 1.) Die Wärmeabgabe erfolgt bei angemessen hoher Temperatur überwiegend durch Strahlung.
• 2.) Durch die Strahlungswärme werden besonders die Außenwände und die Inneneinrichtung erwärmt, die Atemluft dagegen bleibt angenehm kühl.
• 3.) Durch die hohen Oberflächentemperaturen der raumumschließenden Bauteile entsteht trotz geringer Lufttemperatur ein sehr gutes Behaglichkeitsempfinden.
• 4.) Es wird nur eine sehr geringe Luft- und Staubzirkulation verursacht.
• 5.) Die natürliche Raumluftfeuchte bleibt erhalten.
• 6.) Es erfolgt eine gleichmäßige Raumerwärmung bei leichter Regulierbarkeit. Der Temperaturgradient der Raumluft (Temp.Differenz Decke - Boden) bleibt sehr gering.
• 7.) Es wird keinerlei elektrostatische Aufladung, unipolare Ionisation und Beliverzerrung verursacht.
• 8.) Das System ist nicht geruchsbelästigend bzw. lärmbelästigend.
• 9.) Es ist leicht regelbar, nicht träge, besitzt aber dennoch eine gewisse Wärmespeicherkapazität.
• lo,) Es ist leicht zu reinigen.
• 11.) Es hat einen sehr guten Wirkungsgrad bei gleichzeitiger Berücksichtigung eines sinnvollen Primärenergie-Ein satzes (keine Elektrizität) 12.) Nicht zuletzt ergeben sich Vorteile seitens der Bedienungsfreundlichkeit (im Vergleich zum Kachelofen), der nachträglichen Einbaumöglichkeit und der raumbestimmenden ästhetischen Gestaltungsmöglichkeit.
• Literaturverzeichnis [1] Recknagel & Sprenger [1] Taschenbuch der Heizung und Klimatechnik [2] Fernlehrgang Baubiologie Copyright 1983 Institut für Baubiologie und Ökologie 8201 Neubeuren Lehrbrief 11: Det. kritische Abhandlung heute gängiger WVTS Leerseite

Claims (1)

1. Patentansprüche: )2Eachelwandheizungssystem zur Erwärmung von Räumen in Gebäuden, dadurch gekennzeichnet, daß Heizungsflächen aus keramischem Material (Ton, Lehm, Schamotte o.dgl.) von einem speziell darauf abgestimmten Rohrregister (Kupfer, Eisen, Stahl, Guß, Kunststoff o.ä.) erwärmt werden und als System in die Wände eines zu beheizenden Raumes eingebaut werden.

   la) Kachelwandheizungssystem nach Anspruch 1, unter Verwendung von speziellen Kacheln aus keramischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Kachel vertikale oder horiz-ontale, parallel zu den Seitenkanten verlaufende Bohrungen besitzt. Kachelblatt und der rohraufnebmende Kachelkörper sind gleich groß und können in einem Stück hergestellt werden.

   (siehe Skizze 1) Ib) Kachelwandheizungssystem nach Anspruch 1, unter Verwendung von speziellen Kacheln aus keramischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß immer ein und derselbe Kachelkörper auf ein nach verschiedenen Formen hergestelltes Kachelblatt aufgesetzt wird.

   (siehe Skizze 2) 1c) Rachelwandheizungssystem nach Anspruch 1, unter Verwendung von speziellen Kacheln aus keramischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kachelhälften hergestellt werden, die beim Versetzen mit Schamottemörtel serbundeo werden und das Rohrregister zwischen die beiden Hälften eingebettet wird.

   (siehe Skizze 3) 1d) Kachelwandheizungssystem nach Anspruch 1, unter Verwendung von speziellen Kacheln aus keramischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Kachel nur aufgesetzte Stege erhält, deren Bohrungen das Rohrregister aufnehmen und anschließend der Hohlraum mit Schamottemörtel ausgefüllt wird.

   (siehe Skizze 4) 1e) Kachelwandheizungssystem nach Anspruch 1, unter Verwendung von speziellen Kacheln aus keramischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Kachel dünnwandig ist (Fliese) und der Verbund bzw. der Wärmeübergang Kachel -Rohrregister durch eine Ausmörtelung (z.B. Schamottemörtel) hergestellt wird.

   (siehe Skizze 5) 1f) Kachelwandheizungssystem nach Anspruch 1, unter Verwendung von speziellen Kacheln aus keramischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß gestaltungs- und aufbautechwisch verschiedenartig hergestellte Elemente durch unmittelbaren oder mittelbaren Kontakt zu speziellen Rohrregistern erwärmt werden.

   Allen angeführten Kacheltypen (la - 1f) ist gemeinsam, daß sie entweder auf die Rohrregister aufgesteckt werden oder kraft- und wärme schlüssig mit geeigneten Baustoffen (Mörtel o.ä.) auf dem Rohrregister verbunden werden.