DE4442786C2

DE4442786C2 - Niedertemperaturheizfläche in Form einer Verbundplatte

Info

Publication number: DE4442786C2
Application number: DE4442786A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Ing Boehmer; Achim Prof Dr Ing Dittmann
Original assignee: Technische Universitaet Dresden
Current assignee: Technische Universitaet Dresden
Priority date: 1994-12-01
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 1998-07-16
Anticipated expiration: 2014-12-02
Also published as: DE4442786A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Niedertemperaturheizfläche für Räume in Wohn-, Kommunal- und Industriebauten, zur Installation als Wand- oder Deckenheizung, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bauteilintegrierte Flächenheizungen sind in vielfältigen Ausführungsformen seit langer Zeit bekannt und erprobt. Das in jüngerer Zeit wieder gewachsene Interesse an solchen Lösungen hat eine Ursachen vor allem in gestiegenen Komfortansprüchen und der beabsichtigten Schonung von Primärenergieressourcen.

Die verwendeten Prinzipien lassen sich in zwei Gruppen einteilen. Die eine Gruppe lehnt sich an das Prinzip der Hypokausten-Heizung an. Bei der anderen Gruppe werden mit Wasser durchströmte Systeme genutzt, die vorzugsweise in Bauteile integriert sind und aus Kunststoff- oder Metallrohr ausgebildet sind.

Nach DE 31 14 306 A1 ist eine Niedrigtemperatur-Warmwasser-Flächenstrahlungs heizung bekannt, deren Rohrregister in mit Rohrkupplungen aneinander angeschlossene Einzellängen unterteilt ist, die jeweils in einem von mehreren eine Raumvertäfelung bildenden Wandpaneel untergebracht sind. Das Wandpaneel vereinigt die der Einzellänge zugeordneten Schichten mit der vorn angeordneten Tragschicht allein oder im Verbund mit weiteren Schichten, die die bei auf dem Fußboden aufgestellten bzw. an den Rändern aufgehängten Wandpaneelen ausgelösten Beulspannungen aufnimmt.

Derartige Platten haben einen anwendungsfallbezogenen Schichtaufbau und weisen eine hohe Montageeffektivität auf. Nachteilig ist, daß die Entlüftung des bifilar, spiralig angeordneten Heizrohrregisters nicht geklärt ist. Problematisch ist außerdem die Übertragung von Kräften bei thermischer Ausdehnung auf tragende Bauteile.

Aus DE 35 00 880 A1 ist ein Flächenheizelement in Form einer Verbundplatte bekannt, die als Gipskartonplatte aufgebaut ist und in deren Zwischenschicht ein Rohrstrang eingebettet ist. Ebenfalls gut gelöst ist der hohe Grad der Vorfertigung. Problematisch dürfte der hohe Aufwand für die Verbindung der Heizrohre und das nachträgliche "Verfugen" der Verbindungsstellen sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine bauteilintegrierbare oder vorsetzbare Niedertemperaturheizfläche mit hohem Vorfertigungsgrad anzugeben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Wesentlich an der Erfindung ist, daß ein die Verbundplatte umschließender Rahmen vorgesehen ist, zwischen dessen den Vor- und Rücklauf bildenden Seiten im wesentlichen parallel verlaufende Heizrohre angeordnet sind. Die Heizrohre übernehmen im Verbund mit der Betonschicht die Funktion des Wärmeübertragers. Der Rahmen dient zur Stabilisierung der Verbundplatte, bildet den Vor- und Rücklauf und besitzt Anschlußelemente für die Heizrohre. Er ist so gestaltet, daß eine formschlüssige Verbindung zu den mineralischen Schichten der Heizfläche erreicht wird. Außerdem ist die Aneinanderreihung z. B. etwa wandhoher Elemente so möglich, daß bei thermischer Ausdehnung nur geringe durch Reibung bedingte Kräfte auf die Baukonstruktion und auf das Element übertragen werden. Die Befestigungselemente können mit minimalem Montageaufwand raumseitig so abgedeckt werden, daß ein auch höheren ästhetischen Ansprüchen genügendes Ansichtsbild erreicht wird.

Vorteilhaft ist die Umfassung der Verbundplatte durch einen leicht herstellbaren Rahmen, der konstruktive und funktionelle Aufgaben übernimmt. Beispielsweise mit bekannten Verfahren der Blechumformung können alle das Rahmenprofil kennzeichnenden Merkmale realisiert und die Profile effektiv hergestellt werden. Auch für die Fertigung von Kunststoffrahmen existieren ausgereifte Technologien. Bei der Herstellung der Heizpaneele wird die Größe durch Zuschnitt der Hohlprofile festgelegt. Bei der Ausführung mit rückseitiger Wärmedämmschicht übernimmt der Rahmen die Funktion einer "verlorenen Schalung". Nach Einbringung der wasserführenden Rohre und gegebenenfalls notwendiger Bewehrung können die mineralischen Schichten unmittelbar in das vorgefertigte Halbzeug eingebracht werden. Aus Gründen z. B. der Transporteffektivierung kann dieser Arbeitsgang auch am Anwendungsort erfolgen. Ebenso ist eine komplette Vorfertigung möglich.

Vorteilhaft ist die Einbettung der Heizrohre in ein Gewirk, mit dem die Heizrohre senkrecht zur Verbundplatte eingebaut und untereinander beabstandet werden können.

Vor Ort erfolgt der Einbau durch Montage der Heizfläche auf oder vor der Wand bzw. Decke und Anschluß von Vor- und Rücklauf mit handelsüblichen Form- und Verbindungsstücken an die bei einer Wandheizung unter der Decke verlegte Vor- und Rücklaufleitung. Unter der Decke an den Außenwänden verlegte Heizungsrohre sind insbesondere in Altbauten mit Holzbalkendecken vorteilhaft, weil sie Feuchteschäden an den Balkenköpfen entgegenwirken. Die Oberfläche der Heizfläche wird in die Raumgestaltung mit einbezogen.

Die erfindungsgemäße Lösung gestattet bei Vorfertigung eine zügige Montage, realisiert behagliche Empfindungstemperaturen mit hoher lokaler Homogenität bei niedrigen mittleren Heizwassertemperaturen (vorteilhaft für Nutzung von Abwärme, bei solarunterstützter Heizung, Wärmepumpen- und Brennwertgeräteeinsatz) und entspricht hohen ästhetischen Ansprüchen. Vor Ort kann der Einbau auch von angelerntem Pesonal erfolgen.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Aufbau einer Heizfläche

Fig. 2 eine vereinfachte Draufsicht

Fig. 3 die Gestaltung des Übergangs zwischen zwei Heizflächen

Fig. 1 zeigt den Schnitt durch eine erfindungsgemäß gestaltete Heizfläche. Das Hohlprofil 1 umfaßt die Verbundplatte an den vier Außenkanten. Die Verbundplatte wird durch das an das Hohlprofil angeformte oder mit diesem verschweißte Flach- oder Winkelprofil 2 begrenzt. Die Ansichtsseite der Verbundplatte wird durch eine Putzmörtel-Deckschicht 3 gebildet. Armierungsdrähte 4 bzw. Drahtgewebe sind formschlüssig mit dem Flach- oder Winkelprofil verbunden, stabilisieren die Putzmörtel-Deckschicht, wirken als Bruchsicherung und verbessern die Wärmeübertragung. Der Wärmeübertrager wird durch Heizrohre 7 aus Silikonschläuchen gebildet die von einer Heizestrich bzw. Betonkiesschicht 6 umschlossen werden. Im gewählten Ausführungsbeispiel erfolgt die Distanzhaltung der Schläuche durch gelochte Kunststofftraversen 5, die formschlüssig in den Rahmen eingepaßt sind. Zur rückseitigen Wärmedämmung ist eine Wärme-Dämmschicht 8 vorgesehen, die von einer strahlungsbremsenden und dampfsperrenden Folie 9 umhüllt wird.

Fig. 2 zeigt die zu Fig. 1 gehörige Draufsicht mit partiellen "Ausschnitten". Der obere "Riegel" des Hohlprofil-Rahmens bildet den Vorlauf 10 und der untere "Riegel" verbunden mit dem (in Fig. 2) rechten "Ständer" den Rücklauf 12. Der (in Fig. 2) linke "Ständer" wird nicht von Wasser durchströmt. Nach dem Anschlußelement für den Vorlauf ist eine Wirbelkammer 11 vorgesehen. Die Wirbelkammer bewirkt einen Abbau des Eintrittsimpulses des zuströmenden Wassers und vergleichmäßigt dadurch die die Schlauchdurchströmung bestimmende Druckdifferenz zwischen Vorlauf 10 und Rücklauf 12. Der Rücklauf endet an der Rahmenoberkante, so daß die Anschlüsse für Vor- und Rücklauf auf gleichem Niveau liegen.

Fig. 3 vermittelt eine Gestaltung zwischen zwei Heizpaneelen. Die Heizflächen 16 werden mit Gewindebolzen 14 und Distanzstück 15 an der Wand 13 befestigt. Zwischen Distanzstück 15 und Hohlprofilrahmen verbleibt ein seitlicher Spalt zur Aufnahme der thermischen Ausdehnung. Der Spalt zwischen beiden Heizflächen wird innenraumseitig von einer weichen Kunststoff-Deckleiste 17 ausgefüllt, die sich stoßfrei an das Flach- oder Winkelprofil anlegt, längsseitige dünne Dichtlippen mit keilförmigem Querschnitt besitzt, die die Flach- oder Winkelprofile um mindestens 2 mm überdecken und in die Längsnute 2.1 dieser Profile einrastet. Den flächigen Abschluß zum Innenraum bildet eine Tapete 19.

Claims

1. Niedertemperaturheizfläche in Form einer Verbundplatte von mehrschichtigem Aufbau, mit in den Aufbau integrierten Heizrohren, für Räume in Wohn-, Kommunal- und Industriebauten zur Installation als Wand- oder Deckenheizung, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundplatte durch einen Rahmen aus Hohlprofilen (1) umfaßt wird, die Hohlprofile den Vor- und Rücklauf (10, 12) bilden und mit Anschlüssen versehen sind, der Wärmeübertrager im wesentlichen aus zwischen den Hohlprofilen (1) verlaufenden Heizrohren (7) gebildet wird.

2. Niedertemperaturheizfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ständer und ein Riegel des Rahmens aus Hohlprofilen (1) miteinander verbunden sind und den Rücklauf (12) bilden.

3. Niedertemperaturheizfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Riegel des Rahmens aus Hohlprofilen (1) den Vorlauf (10) bildet.

4. Niedertemperaturheizfläche nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verbleibende Ständer dicht verschlossen und nicht mit Wasser beaufschlagt ist.

5. Niedertemperaturheizfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Anschlußelement des Vorlaufes (10) eine Wirbelkammer (11) angeordnet ist.

6. Niedertemperaturheizfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile kastenförmig ausgebildet und vorder- und rückseitig Flach- oder Winkelprofile (2) mit einer Längsnut (2.1) aufweisen.

7. Niedertemperaturheizfläche nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile (1) über die Flach- oder Winkelprofile (2) seitlich überstehen.

8. Niedertemperaturheizfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizrohre (7) von einem zum anderen Riegel vorzugsweise parallel verlaufen.

9. Niedertemperaturheizfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizrohre (7) aus synthetischem Gummi bestehen.

10. Niedertemperaturheizfläche nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile (1) ausgehalste Öffnungen aufweisen und die Heizrohre (7) in diese Öffnungen eingesteckt sind.

11. Niedertemperaturheizfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um die Heizrohre (7) ein hochfester, gut wärmeleitender Beton angeordnet und raumseitig eine drahtstabilisierte Putzmörtelschicht aufgebracht ist.

12. Niedertemperaturheizfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei unmittelbar auf die Außenwand montierter Heizfläche rückseitig hinter der Heizestrichschicht (6) eine von Folie dicht umhüllte Wärmedämmschicht (8) angeordnet ist.

13. Niedertemperaturheizfläche nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wärmedämmschicht (8) umhüllende Folie dampfdicht ist und zumindest im Bereich der Wärmedämmschichtrückseite eine Beschichtung mit geringem Emissionskoeffizienten für langwellige Strahlung besitzt.

14. Niedertemperaturheizfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Heizflächen mit hinterlüftetem Spalt die Heizestrichschicht (6) rückseitig bis zur Außenkante der Flach- oder Winkelprofile (2) reicht.

15. Niedertemperaturheizfläche nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Flach- oder Winkelprofile (2) angesenkte Bohrungen zur Aufnahme von Armierungsdrähten vorgesehen sind.

16. Niedertemperaturheizfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizrohre (7) mittels gelochten Kunststoff-Traversen (5) auf Abstand gehalten werden.

17. Niedertemperaturheizfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizrohre (7) in einem Gewirk formschlüssig eingebunden sind.

18. Niedertemperaturheizfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bei Aneinanderreihung einzelner Heizflächen auftretende Spalt durch weiche Kunststoff-Deckleisten mit längsseitigen dünnen Dichtlippen mit keilförmigem Querschnitt ausgefüllt ist.