DE3628951A1 - Multivalent heating system - Google Patents

Multivalent heating system

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DE3628951A1 DE19863628951 DE3628951A DE3628951A1 DE 3628951 A1 DE3628951 A1 DE 3628951A1 DE 19863628951 DE19863628951 DE 19863628951 DE 3628951 A DE3628951 A DE 3628951A DE 3628951 A1 DE3628951 A1 DE 3628951A1
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Abstract

The application relates to a multivalent heating installation which can be combined with almost all known heat generators. The invention includes the following subsections: a. Use of solar collectors which utilise the thermal-radiation as well as the photoelectric component. b. Use of a hot-water or liquid-heated pipe system, which carries inside it heating conduits which, jointly or alone, with other heat generators can operate a panel heating system. c. Use of a laying system which, without additional outlay, in an extremely simple way permits the production of a radiant ceiling, wall, or panel heating system. d. Use of a control system which is capable of accurately controlling the space heating as a function of outside temperature, eliminating the known moments of inertia. e. Very simple replacement or repair of the individual heating circuits by removing the laying system, which can be reused after repair.

Description

Bei der Erfindung handelt es sich um eine multivalente Heizungsanlage, die als Niedertemperaturheizung arbeitet und elektrisch wie auch durch erhitzen von Flüssigkeiten betrieben werden kann. Sie kann als Fußboden-, Wand-, Deckenheizung oder als Kombination Fußboden-, Wand- und Deckenheizung betrieben werden, die über ein sehr großes Wärme­ speichervermögen verfügt.The invention is a multivalent Heating system that works as a low temperature heater and electrically as well as by heating liquids can be operated. It can be used as a floor, wall, Ceiling heating or a combination of floor, wall and Ceiling heating can be operated using a very large amount of heat has storage capacity.

Bei den bekannten Flächen- und Fuß­ bodenheizungen, die unter der Patentschrift DE 25 37 695 C2 sowie der Auslegeschrift 20 52 761 veröffentlicht sind, handelt es sich um Anmeldungen, die die grundsätzlichen, insbesondere die bau­ physikalischen, Probleme auf einfache wirtschaftliche Weise nicht haben lösen können. Durch die Kombination von Warmwasser-, Elektro- und Speicherheizung in Verbindung mit einem äußerst einfachen Verlegesystem, das gleichzeitig als verlorene Schalung und Wärmedämmung dient, ist es nicht nur möglich die Wärmestrah­ lung sowie auch die fotoelektrische Energie aus Sonnenkolektoren, sondern auch die Wärmeenergie aus elektrischer Direktheizung, Wärmepumpen, Gas- und Oelheizungen die gemeinsam oder einzeln für sich ohne aufwendige Anlagen in einem System zu betreiben. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß sich unter Anwen­ dung des neuen Verlegesystems Leitungen wie auch Heizkabel in warmwassergefüllten Rohren in den Beton einbringen lassen, die diesem mit der notwendigen Wärme versorgen, wobei die Heizlei­ tungen allein für sich, oder gemeinsam, in der Lage sind, als elektrische Direkt- oder Speicherheizung die Anlage zu betreiben. Das in den Rohren befindliche Wasser kann durch Sonnenkolektoren bzw. Wärmepumpen, Gas- oder Oelheizungen erwärmt werden, so daß fast alle bekannten Wärmeerzeuger in einer Heizung zusammengefaßt werden können. In the well-known area and foot underfloor heating, under the patent DE 25 37 695 C2 and published on 20 52 761, it is for registrations that cover the basic, especially the construction physical, problems in a simple economic manner could not have solved. By combining hot water, Electric and storage heating combined with an extremely simple laying system, which also acts as lost formwork and thermal insulation, it is not only possible the heat beam as well as the photoelectric energy from solar collectors, but also the thermal energy from direct electrical heating, Heat pumps, gas and oil heating systems that work together or individually to operate in one system without complex systems. The invention solves this problem in that among users of the new installation system for cables and heating cables in have hot water-filled pipes inserted into the concrete provide this with the necessary heat, the Heizlei alone or together, are able to act as electrical direct or storage heating to operate the system. The water in the pipes can be removed by solar collectors or heat pumps, gas or oil heaters are heated so that almost all known heat generators combined in one heater can be.  

  • Zu Fig. 1
     1 Wabenförmiges Metallgehäuse
     2 Flüssigkeitssystem
     3 Elektrisches Anschlußkabel
     4 Lichtdurchlässige Streuscheibe
     5 Wärmedämmung
     6 Wärmeschutzglas
     7 Elektrische Leiterplatte
     8 Rohrsystem
     9 Metallgehäuse oben wabenförmig
    10 Fotoelektrische Fläche (Seitenansicht)
    11  Fotoelektrische Fläche (Draufsicht)
    Zu Fig. 2
     1 Deckenbeton
     2 Baustahl gem. Statik
     3 Verlegesystem
     4 Nut
     5 Rohrleitung
     6 Heizkabel im Rohr
     7  Schwalbenschwanz Nut
     8 Heizrohr
     9 Iso-Schelle
    10 Verlegenoppen (Draufsicht) 11 Heizkabel als ELT. Speicherheizung
    12 Feder
    13 Estrich oder Fliesen
    14 obere Baustahlbewehrung    To Fig. 1
    1 honeycomb-shaped metal housing
    2 fluid system
    3 Electrical connection cable
    4 translucent lens
    5 thermal insulation
    6 heat protection glass
    7 Electrical circuit board
    8 pipe system
    9 Honeycomb-shaped metal housing at the top
    10 photoelectric surface (side view)
    11 photoelectric surface (top view)
    To Fig. 2
    1 ceiling concrete
    2 structural steel acc. Statics
    3 laying system
    4 groove
    5 pipeline
    6 heating cables in the pipe
    7 dovetail groove
    8 heating tube
    9 Iso clamp
    10 Laying knobs (top view) 11 heating cable as ELT. Storage heating
    12 spring
    13 screed or tiles
    14 upper structural steel reinforcement

Claims (41)

1. Multivalente Heizungsanlage für Decken- und Fußbodenheizung, die mit Öl, Gas, Elt, Erdwärme, Wärme­ pumpe, Sonnenkolektoren als Speicher oder Direktheizung einzeln oder kombiniert in einem System betrieben werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizenergie der vorgenannten Wärmequellen gemeinsam oder einzeln in das multivalente Heizsystem geleitet, ge­ speichert und an die zu beheizenden Räume abgegeben wird.1. Multivalent heating system for ceiling and floor heating, the pump with oil, gas, Elt, geothermal, heat, solar panels as storage or direct heating can be operated individually or in combination in a system, characterized in that the heating energy of the aforementioned heat sources together or individually directed into the multivalent heating system, stored and released to the rooms to be heated. 2. Nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sonnenkolektor eingesetzt wird, der die Wärmestrahlung um­ setzt (Skizze 1).2. According to claim 1, characterized in that a solar collector is used, which sets the heat radiation ( sketch 1). 3. Nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eingesetzte Sonnenkolektor fotoelektrische Energie erzeugt und die elektrische Leistung über Heizleitungen auf die Fußboden bzw. Deckenheizung überträgt (Skizze 1, 3).3. According to claim 2, characterized in that the solar collector used generates photoelectric energy and transmits the electrical power via heating cables to the floor or ceiling heating ( sketch 1, 3 ). 4. Nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolektor Wärmestrahlung sowie fotoelektrische Arbeit ge­ meinsam in ein Heizsystem direkt liefern kann.4. According to claim 3, characterized in that the Colector heat radiation and photoelectric work ge can deliver together in one heating system. 5. Nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolektor aus einem Aluminium-Druckgußgehäuse besteht, das durch die Anordnung wabenförmiger Lamellen, die fotoelektri­ schen Zellen aufgenommen werden können (Skizze 1, 1).5. According to claim 4, characterized in that the colector consists of an aluminum die-cast housing which can be accommodated by the arrangement of honeycomb-shaped lamellae, the photoelectric cells ( sketch 1, 1 ). 6. Nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese wabenförmigen Lamellen die Strahlungswärme aufnehmen und an ein im Druckgußkörper befindliches Flüssigkeitssystem abgeben können (Skizze 1, 2).6. According to claim 5, characterized in that these honeycomb-shaped lamellae absorb the radiant heat and can release it to a liquid system located in the die-cast body ( sketch 1, 2 ). 7. Nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässige Seite des Sonnenkolektors aus Wärme­ schutzglas besteht (Skizze 1, 6).7. According to claim 6, characterized in that the translucent side of the solar collector consists of heat protection glass ( sketch 1, 6 ). 8. Nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einsatz einer linsenförmigen Streuscheibe unabhängig vom jeweiligen Stand der Sonne größtmögliche Energieaufnahme möglich ist (Skizze 1, 4). 8. According to claim 7, characterized in that the greatest possible energy consumption is possible by using a lenticular lens regardless of the position of the sun ( sketch 1, 4 ). 9. Nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die so gewonnene Wärmestrahlung sowie auch fotoelektrische Energie direkt und ohne zusätzliche Speicher in das multivalente Heizsystem eingespeist wird (Skizze 2, 6).9. According to claim 8, characterized in that the heat radiation and photoelectric energy thus obtained is fed directly and without additional storage into the multivalent heating system ( sketch 2, 6 ). 10. Nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem vom Heizmittel durchflossenem Rohr ein elektrisches Heizkabel befindet, das für sich alleine oder gemeinsam mit der Heizflüssigkeit das Flächensystem erwärmt (Skizze 2, 6).10. According to claim 9, characterized in that there is an electric heating cable in the tube through which the heating medium flows, which heats the surface system by itself or together with the heating liquid ( sketch 2, 6 ). 11. Nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Heiz­ flüssigkeit sowie Heizkabel in einem Verteiler zusammen­ geführt werden (Skizze 3).11. According to claim 10, characterized in that heating liquid and heating cables are brought together in a distributor ( sketch 3). 12. Nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler Heizrohre und Heizkabel gemeinsam aufnehmen kann (Skizze 3).12. According to claim 11, characterized in that the distributor can accommodate heating pipes and heating cables together ( sketch 3). 13. Nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler von vorn zu öffnen ist und die Heizkabel durch Verschraubungen seitwärts herausgeführt werden können (Skizze).13. According to claim 12, characterized in that the The distributor is to be opened from the front and the heating cables are through Screw connections can be led out sideways (Sketch). 14. Nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf­ grund dieses Verteilers die Heizkabel sowie auch die Heizflüssigkeit jederzeit ohne Aufwand unproblematisch ausgewechselt werden können.14. According to claim 13, characterized in that on because of this distributor the heating cables as well as the Heating fluid is unproblematic at any time without effort can be replaced. 15. Nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Flächenheizung die Außenwandtemperatur, die Restwärme in Fußboden und Decke, die Raumlufttem­ peratur, die Fußbodentemperatur im Bereich der Rand­ heizzone sowie die Warmwassertemperatur in den Heizungs­ rohren gemeinsam von einem Steuergerät erfaßt wird, wodurch das träge Regelverhalten weitgehend aufgehoben wird.15. According to claim 14, characterized in that for Regulation of the surface heating the outside wall temperature, the residual heat in the floor and ceiling, the room air temperature temperature, the floor temperature in the area of the edge heating zone and the hot water temperature in the heating pipes is detected together by a control unit, whereby the sluggish control behavior is largely eliminated. 16. Nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die notwendigen Temperaturen elektronisch verarbeitet werden und dann jeweils auf die einzelnen Heizkreise zur Steuerung eines Stellmotors verwand werden. 16. According to claim 15, characterized in that the necessary temperatures processed electronically and then to the individual heating circuits Control of a servomotor can be used.   17. Nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Anlage durch einen Temperaturbegrenzer im Ver­ teiler gegen Überhitzung geschützt wird.17. According to claim 16, characterized in that the entire system by a temperature limiter in the ver divider is protected against overheating. 18. Nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizrohre bzw. Heizkabel mit Querschnitten unterschied­ licher Art in eine aus Isolierschaum bestehende Verlege­ systemplatte für multivalente Heizung geführt werden (Skizze 2).18. According to claim 17, characterized in that the heating pipes or heating cables with cross-sections of different types in an existing system of insulating foam laying system plate for multivalent heating are performed ( sketch 2). 19. Nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß diese Verlegesystemplatte gleichzeitig als verlorene Schalung für den Deckenbeton dient.19. According to claim 18, characterized in that this Laying system board at the same time serves as lost formwork for the ceiling concrete. 20. Nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlegesystemplatte als Wärme- und Trittschalldämmung für die Geschoßdecke dient. 20. According to claim 19, characterized in that the Laying system board as heat and impact sound insulation for the floor ceiling. 21. Nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlegesystemplatte (Skizze 2) mit Nut und Feder bzw. Falzen versehen ist, die eine wärme- und kältenbrückenfreie Verlegung gewährleistet.21. According to claim 20, characterized in that the laying system plate ( sketch 2) is provided with tongue and groove or folds, which ensures a heat and cold bridge-free laying. 22. Nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Befestigung des Verlegesystems unter der Stahlbetondecke nicht notwendig ist, da es durch schwalbenschwanzförmige Ausbildung vom Deckenbeton gehalten wird (Skizze 2).22. According to claim 21, characterized in that an additional fastening of the laying system under the reinforced concrete ceiling is not necessary, since it is held by dovetail-shaped training from the ceiling concrete ( sketch 2). 23. Nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß Rohr­ leitungen unterschiedlicher Stärke eingebaut und durch eine Distanzhülse oder Schelle befestigt werden können (Skizze 2, 9).23. According to claim 22, characterized in that pipe lines of different thickness can be installed and fastened by a spacer sleeve or clamp ( sketch 2, 9 ). 24. Nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß Heizleitungen mit unterschiedlichem Abstand auf ein und derselben Grund­ konstruktion befestigt werden können. 24. According to claim 23, characterized in that heating lines with different distances on the same ground construction can be attached.   25. Nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung bzw. Heizleitungen nach abziehen des Ver­ legesystems vom fertigen Deckenbeton eine einfache Reparatur und Auswechslung der Heizkreise möglich machen.25. According to claim 24, characterized in that the Pipeline or heating lines after removing the Ver laying systems from the finished ceiling concrete a simple Make repair and replacement of the heating circuits possible. 26. Nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre bzw. Heizleitung in den schwalbenschwanzförmigen Ausbildungen des Verlegesystems liegen, die durch die statische Bewehrung mit Baustahlmatten überdeckt werden, so daß eine Beschädigung im Verlauf des Betoniervorganges bzw. der Estrichverlegung unmöglich ist (Skizze 2, 2).26. According to claim 25, characterized in that the pipes or heating cables lie in the dovetail-shaped formations of the laying system, which are covered by structural reinforcement with structural steel mats, so that damage in the course of the concreting process or the screed laying is impossible ( sketch 2 , 2 ). 27. Nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß durch die über der Heizleitung liegende Stahlarmierung eine aus­ gezeichnete Wärmeverteilung erfolgt (Skizze 2, 2).27. According to claim 26, characterized in that by the steel reinforcement lying over the heating cable from a drawn heat distribution takes place ( sketch 2, 2 ). 28. Nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß durch Teilung der Verlegeplatte jede Hälfte als Kopf- bzw. Wende­ platte einsetzbar ist.28. According to claim 27, characterized in that by Division of the laying plate every half as head or turn plate can be used. 29. Nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver­ legesystem auch für die Verwendung von Fußbodenheizung im oder unter dem Estrich geeignet ist.29. According to claim 28, characterized in that the Ver laying system also for the use of underfloor heating in the or is suitable under the screed. 30. Nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Einsatz eines abgekanteten Bleches im Randbereich der Heizflächen sich die Heizungsrohre ausdehnen können, so daß bei Verwendung von höheren Temperaturen eine Beschä­ digung durch Stauchungen des Rohres unmöglich ist.30. According to claim 29, characterized in that by the use of a folded sheet in the edge area of the Heating surfaces, the heating pipes can expand, so that when using higher temperatures a dam damage due to compression of the pipe is impossible. 31. Nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verlegeplatte eine mäanderförmige Bifilarverlegung möglich ist.31. According to claim 30, characterized in that in the Laying plate a meandering bifilar laying possible is. 32. Nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz­ leitungen bzw. das Heizungsrohr durch eine handelsübliche Iso-Druckschelle zentriert und befestigt werden kann, indem die Schelle in der Längsrichtung in den Verlegezug eingelegt wird und durch eine neunzig Grad Drehung im unteren Teil der schwalbenschwanzförmigen Ausbildung festgesetzt wird (Skizze 2, 9). 32. According to claim 31, characterized in that the heating lines or the heating pipe can be centered and fastened by a commercially available ISO pressure clamp, by inserting the clamp in the longitudinal direction in the laying cable and by a ninety degree rotation in the lower part of the dovetail-shaped training is fixed ( sketch 2, 9 ). 33. Nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Heiz­ system für Herstellung von Wandfertigteilen geeignet ist.33. According to claim 32, characterized in that the heating system is suitable for the manufacture of prefabricated wall parts. 34. Nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlege­ systemplatte als verlorene Schalung für die Fertigteilwand dient.34. According to claim 33, characterized in that the laying system panel as lost formwork for the precast wall serves. 35. Nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ legeplatte gleichzeitig die Außenwand-Wärmedämmung ist.35. According to claim 34, characterized in that the Ver is the outer wall thermal insulation. 36. Nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlege­ platte aufgrund ihrer schwalbenschwanzförmigen Ausbildung am Wandbeton selbsthaltende Eigenschaften hat.36. According to claim 35, characterized in that the laying plate due to its dovetail shape has self-holding properties on the wall concrete. 37. Verfahren zur Herstellung der Flächenheizung im multivalenten Heizungssystem im Estrich nach einem der vorgehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • Verlegen der Verlegeplatte nach Anspruch 18-32 auf der Rohbetondecke,
  • Einbringen der entsprechenden Heizleitungen in die schwalbenschwanzförmigen Verlegeplatten,
  • Herstellen des Estrichbetons.
37. Process for the production of surface heating in the multivalent heating system in the screed according to one of the preceding claims, characterized by the following steps:
  • Laying the laying plate according to claim 18-32 on the raw concrete ceiling,
  • Inserting the corresponding heating cables into the dovetail-shaped laying plates,
  • Manufacture of screed concrete.
38. Verfahren zur Herstellung der Flächenheizung im multivalenten Heizungssystem unter dem Estrich, nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • Verlegen der Verlegeplatte nach Anspruch 18-32 auf der Rohbetondecke,
  • Einbringen der entsprechenden Heizleitung in die schwalbenschwanzförmigen Verlegeplatten,
  • Abdecken der Verlegeplatten durch verzinkte Stahl­ blechplatten,
  • Einbringen des Estrichbetons.
38. Process for the production of surface heating in a multivalent heating system under the screed, according to one of the preceding claims, characterized by the following steps:
  • Laying the laying plate according to claim 18-32 on the raw concrete ceiling,
  • Inserting the corresponding heating cable into the dovetail-shaped laying plates,
  • Covering of the laying plates with galvanized steel plates,
  • Application of the screed concrete.
39. Verfahren zur Herstellung der Flächenheizung im multivalenten Heizungssystem unter der tragenden Stahlbetondecke nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • Einbringen der Schalungsträger zwischen den tragenden Wänden,
  • Verlegen der Verlegeplatten nach Anspruch 18-32,
  • Einbringen der entsprechenden Heizleitungen in die schwalbenschwanzförmigen Verlegeplatten,
  • Auflegen des notwendigen statischen Betonstahles für die Decke,
  • Einbringen des Deckenbetons,
  • Verlegen des Estrichs, Asphalt bzw. des Fliesen­ belages.
39. Method for producing the surface heating in the multivalent heating system under the load-bearing reinforced concrete ceiling according to one of the preceding claims, characterized by the following steps:
  • Placing the formwork beams between the load-bearing walls,
  • Laying the laying plates according to claims 18-32,
  • Inserting the corresponding heating cables into the dovetail-shaped laying plates,
  • Laying the necessary static reinforcing steel for the ceiling,
  • Placing the ceiling concrete,
  • Laying the screed, asphalt or tiling.
40. Verfahren zur Herstellung der Flächenheizung im multivalenten Heizungssystem in tragenden und nichttragenden Wänden nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • Auslegen der Verlegeplatte nach Anspruch 18-32 auf einem ebenen Untergrund,
  • Aufstellen der seitlichen Schalung je nach er­ forderlicher Größe des herzustellenden Wandteils,
  • Einbringen der notwendigen Stahlarmierung,
  • Einbringen und glattziehen des Wandbetons.
40. Method for producing the surface heating in the multivalent heating system in load-bearing and non-load-bearing walls according to one of the preceding claims, characterized by the following steps:
  • Laying the laying plate according to claim 18-32 on a flat surface,
  • Setting up the side formwork depending on the required size of the wall part to be manufactured,
  • Introduction of the necessary steel reinforcement,
  • Insert and smooth the wall concrete.
41. Verfahren zur Reparatur des multivalenten Heizungssystems nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • Abschneiden der Verlegeplatten-Feder,
  • Abziehen der Verlegeplatte im Bereich der be­ schädigten Heizleiter,
  • Abklopfen des schwalbenschwanzförmigen Decken­ betons,
  • Reparieren der Heizleitung,
  • Wieder festdrücken der vorher abgenommenen Ver­ legeplatte.
41. Method for repairing the multivalent heating system according to one of the preceding claims, characterized by the following steps:
  • Cutting the installation plate spring,
  • Pulling off the laying plate in the area of the damaged heating conductor,
  • Tapping the dovetail-shaped ceiling concrete,
  • Repairing the heating cable,
  • Press on the previously removed laying plate again.
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