DE69217220T2

DE69217220T2 - Geheizter fussboden

Info

Publication number: DE69217220T2
Application number: DE69217220T
Authority: DE
Inventors: Hakan Rodin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-06-12
Filing date: 1992-06-01
Publication date: 1997-08-21
Anticipated expiration: 2012-06-02
Also published as: FI935565A0; RU2110654C1; ES2099265T3; DK0588911T3; WO1992022773A1; US5461213A; EP0588911B1; SE9101794D0; CA2111216A1; EP0588911A1; NO305454B1; ATE148549T1; FI935565A; FI100914B; SE9101794L; DE69217220D1; NO934553L; NO934553D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine geheizte Fußbodenkonstruktion mit einer tragenden oder existierenden Fußbodenkonstruktion, eine Anzahl von Komponenten eines Plattenmaterials, mindestens einem Wärmedissipationsmittel in der Form eines elektrischen Heizkabels und einer Vorrichtung zum Regeln der Wärmedissipation des Heizkabels, wobei das Heizkabel in mindestens einem Kanal zwischen den verschiedenen Plattenkomponenten angeordnet ist, wobei der Kanal oder die Kanäle eine Breite haben, die an den gräßten Durchmesser des elektrischen Heizkabels angepaßt ist, und wobei die Plattenkomponenten eine Breite haben, die ungefähr dem vorbestimmten Kabelabstand (cc- Abstand) minus dem größten Durchmesser des Heizkabels entspricht, wobei die Ecken der Plattenkomponenten an denjenigen Enden, an denen das Heizkabel die Richtung ändert, abgeschrägt oder abgeschnitten sind.
US-A-25 40 465 zeigt ein ähnliches elektrisches Fußbodenheizsystem.
Heizbare Fußböden sind in einer Zahl verschiedener Formen vorbekannt, beispielsweise kann eine Gipsplatte auf die tragende Struktur gelegt und an die Oberfläche der Fußbodenstruktur beispielsweise durch Kleben befestigt werden. Das elektrische Kabel wird dann an der Gipsplatte befestigt, indem es zuerst in einem Schleifenmuster ausgelegt und dann durch einen heißen geschmolzenen Kleber an der Gipsplatte befestigt wird. Wenn das elektrische Heizkabel komplett ausgelegt worden ist, wird es mit einem Plastikmaterial in einer derartigen Weise bedeckt, so daß es komplett abgedeckt wird. Der abdeckende Gips kann dann trocknen und wird dann mit einem Klebstoff versehen, um sogenannten Klinker aufzulegen. Die Nachteile dieses Verfahrens liegen in dem Risiko, daß ein falscher cc-Abstand zwischen den Heizkabeln, ein zu kleiner Biegeradius vorgefunden wird, der das Risiko eines Kabelbruchs zusätzlich zu der Tatsache beinhaltet, daß das Auslegen, Trocknen und Aushärten eine lange Zeit benötigt, bevor das elektrische Heizkabel verwendet werden kann, nämlich normalerweise einen Monat. Ähnliche Konstruktionen sind ebenfalls dort verfügbar, wo das elektrische Heizkabel durch Wasserrohre ersetzt worden ist, beispielsweise eine PEX-Verrohrung.
Es ist der Zweck der vorliegenden Erfindung, eine geheizte Fußbodenkonstruktion zu schaffen, die sowohl für eine Neuinstallation als auch für eine Renovierung einfach zu installieren ist.
Die geheizte Fußbodenkonstruktion gemäß dieser Erfindung enthält die Merkmale des Anspruchs 1.
Die geheizte Fußbodenkonstruktion gemäß der Erfindung ermöglicht eine schnellere, effektivere und einfachere Verlegung und unmittelbare Ingebrauchnahme, da keine Zeit zum Trocknen von irgendwelchem Komponentenmaterial benötigt wird. Die Fußbodenkonstruktion ermöglicht es, die aufgebrachte geheizte Schicht relativ dünn zu machen, d.h. vorteilhafterweise 18 mm und dicker. Eine relativ dünne aufgebrachte Schicht schafft eine relativ geringe thermische Trägheit, die durch das Anordnen von Füllmaterial in der Fußbodenkonstruktion, das dann als zusätzliches Wärmedepot wirken würde, erhöht werden kann.
Die Konstruktion umfaßt transverse Plattenkomponenten und longitudinale Plattenkomponenten, die in Abhängigkeit von der Form des Raumes entweder einen rechten Winkel oder einen anderen Winkel bilden können. Kanäle sind zwischen den Plattenkomponenten ausgebildet, in die das elektrische Heizkabel verlegt wird. Die Plattenkomponenten sind an den Ecken, an denen das Heizkabel die Richtung ändert, abgeschrägt oder abgerundet, und das Heizkabel wird mittels eines Eckstücks um die Ecke geführt, das in radialer Richtung außerhalb der Ecke angeordnet ist, das eine Bogenform hat, die mit der gewünschten Krümmung des Heizkabels übereinstimmt. Das Eckstück kann für Winkel zwischen 90 und 135 Grad hergestellt werden, vorzugsweise in fünf verschiedenen Versionen von 90 - 107 Grad, 108 - 117 Grad, 118 - 126 Grad, 127 bis 134 Grad und 135 Grad. Das Eckstück hat eine Dicke, die ungefähr der Dicke der Plattenkomponenten entspricht. Das Heizkabel kann mit Klammern, die an den zwei gegenüberstehenden longitudinalen Ecken der Plattenkomponenten befestigt sind, oder mit Klebstoff an Ort und Stelle in den Kanälen gehalten werden. Die Plattenkomponenten werden an den tragenden Fußboden mit einer adhäsiven Paste befestigt. Das Heizkabel kann ebenfalls in dieser adhäsiven Paste liegen. Die Konstruktion kann mit einer wärmereflektierenden Folie und/oder einer Oxidationsisolierung versehen werden, die auf die Plattenkomponenten gelegt wird, aber niedergehalten wird, so daß das Heizkabel auf der wärmereflektierenden Folie liegt, um die Wärmestrahlung in dem darunterliegenden Fußboden zu verhindern, und um besser die Wärme in der Konstruktion zu verteilen. Ein spezielles leitendes Band zum Ableiten magnetischer/elektrischer Felder, die in der Konstruktion entstehen können, kann so angeordnet werden, daß die wärmereflektierende Folie und/oder Oxidationsisolierung geerdet wird. In einer anderen Ausführungsform ist die wärmereflektierende Folie weggelassen worden, um eine gewisse Menge zusätzlicher Wärme in den Unterfußboden zu geben. Das Oberflächenmaterial ist auf den Plattenkomponenten mit einer adhäsiven Paste befestigt, die auf die Oberseite der Plattenkomponente und möglicherweise ebenfalls auf die Oberseite des Heizkabels aufgebracht wird.
Die geheizte Fußbodenkonstruktion kann gemäß dem Verfahren des Anspruchs 10 verlegt werden.
Die geheizte Fußbodenkonstruktion umfaßt ferner eine Vorrichtung zum Regulieren der von dem Heizkabel abgegebenen Wärme. Die Regelvorrichtung kann ebenfalls die von anderen Heizmitteln abgegebene Wärme regeln, beispielsweise an der Wand befestigte elektrische Radiatoren.
Die Regelvorrichtung kann zur Steuerung des Heizens eines gesamten Hauses oder Teile eines Hauses verwendet werden. Diejenigen Abschnitte eines Hauses, die mit der Regelvorrichtung wärmegeregelt werden sollen, können in eine Anzahl von Temperaturzonen aufgeteilt werden. Ein separater Raum, wie ein Raum kann eine Temperaturzone bilden. Die Temperatur jeder Temperaturzone kann unabhängig von der Temperatur in den anderen Temperaturzonen geregelt werden. Jede Temperaturzone kann zumindest ein Wärmedissipationsmittel und zumindest einen Temperatursensor enthalten.
Die Installation der Fußbodenkonstruktion kann durch das vorherige Berechnen mit einem speziell geschriebenen Computerprogramm des Wärmebedarfs, der Größe der Plattenkomponenten, der Länge oder Längen des Heizkabels oder der Kabel mit Hilfe der notwendigen physikalischen Daten des Gebäudes erleichtert werden.
Das Computerprogramm kann weiterhin über einen Plotter oder dergleichen eine komplette Installationszeichnung und einen Verlegeplan für die Plattenkomponenten und das Heizkabel bereitstellen. Das Computerprogramm kann ebenfalls eine oder mehrere numerisch gesteuerte Herstellungsmaschinen steuern, die eine oder mehrere der Komponenten der Konstruktion erzeugen können.
Die Erfindung wird nun unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden, die schematisch die Flurkonstruktionen darstellen, und worin:
Fig. 1 ist eine schematische Zeichnung, die das Layout des Fußbodens gemäß der Erfindung zeigt,
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Plattenkomponente,
Fig. 3a zeigt einen Querschnitt durch einen Fußboden gemäß der Erfindung ohne eine wärmereflektierende Folie,
Fig. 3b zeigt einen Querschnitt durch den Fußboden gemäß der Erfindung mit einer wärmereflektierenden und einer wärmeverteilenden Folie und mit Abfüllmaterial,
Fig. 4 zeigt ein Eckstück in perspektivischer Darstellung,
Fig. 5 zeigt schematisch eine Klammer zum Halten des Kabels in den Kanälen,
Fig. 6 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Vorrichtung zum Regeln der von dem Heizkabel abgegebenen Wärme,
die Figuren 7a und 7b sind die Diagramme, die Temperaturänderungen zeigen, wenn Energie schnell zugeführt oder abgeleitet wird, und
Fig. 8 zeigt drei Diagramme mit Taktzeiten.
Wenn die Fußbodenkonstruktion gemäß der Erfindung auf entweder einer existierenden oder einer neuen Fußbodenstruktur 1 verlegt wird, ist das verwendete Plattenmaterial 2 geeigneterweise eine Gipsplatte, die entsprechend in longitudinale und transverse Plattenkomponenten 3 und 4 aufgeteilt wird, die vorzugsweise in einer solchen Weise geschnitten worden sind, daß die gesamte Länge der Gipsplatte beibehalten worden ist, während die Breite der Plattenkomponente 2 von dem Heizkabel 5 abhängig ist, das verlegt werden soll. Ein großer Wärmebedarf wird ein langes Heizkabel 5 und einen engeren Abstand zwischen den Schleifenabschnitten und daher dünnere Plattenkomponenten 2 benötigen. Falls der Wärmebedarf klein ist, wird ein kleineres Kabel 5 benötigt und daher ein größerer Abstand zwischen den Schleifenabschnitten. Die von dem Fußboden emittierte Wärmeenergie kann ebenfalls durch die Änderung der Leistung des elektrischen Heizkabels 5 geregelt werden. Die Breite der Plattenkomponenten 2 kann von beispielsweise 5 cm bis 30 cm variieren, wobei eine normale Breite ungefähr 16 cm beträgt. Das Heizkabel 5 kann ein Einzelleiter, Mehrfachleiter und/oder selbstbegrenzend sein.
Als Plattenmaterial werden primär Gipsplatten verwendet, aber andere geeignete Materialien können glasfiberverstärkter Beton, zellenförmiger Polyurethanplastik mit hohem Volumengewicht, eine Spanplatte oder andere laminierte Platten sein. Die Plattenkomponenten 2 werden mit einem Klebstoff 6 an die Fußbodenstruktur oder den Unterfußboden 1 befestigt, aber Kleben, Klammern, Schrauben oder Nageln ist ebenfalls möglich. Das elektrische Heizkabel 5 wird in die zwischen den ausgelegten Plattenkomponenten gebildeten Kanäle 7 gelegt. Wenn das Heizkabel 5 in den Kanal 7 gelegt und darin befestigt ist, wird eine Oberflächenbeschichtung oder ein Oberflächenmaterial 8 auf das Heizkabel und die Plattenkomponenten gelegt. Die Oberflächenbeschichtung 8, die aus Klinker, Plastikmatten, Parkettflur, Holzplankenflur, Wand-zu-Wand-Teppiche oder andere Teppichbodenmaterialien bestehen kann, wird mit einer geeigneten adhäsiven Paste oder durch Nageln, Schrauben, Kleben, Taping oder dergleichen befestigt oder kann unbefestigt ver legt werden. Wenn ein homogener Parkettfußboden in einer traditionellen Weise verlegt wird, kann Sand auf die Plattenkomponenten gelegt werden und die Parkettstücke können auf dem Sand verlegt werden. Die thermische Trägheit einer derartigen Konstruktion unter Verwendung von Sand wird jedoch auf jeden Fall größer sein.
Für die dünne Oberflächenabdeckung wird ein Füllmaterial 10 zwischen die Plattenkomponenten und die Oberflächenabdeckung 8 gelegt, um die vorgeschriebene Dimension zwischen dem Heizkabel 5 und der oberen Kante der Oberflächenschicht zu erzielen. Das Füllmaterial kann an den unteren Abschnitt der Konstruktion mit der Hilfe eines adhäsiven Materials 9 befestigt werden, wie das für das Aufbringen des Oberflächenmaterials verwendete.
Das elektrische Heizkabel 5 kann als eine einzelne Schleife gelegt oder in eine Anzahl verschiedener Schleifen aufgeteilt werden, um einfacher die dem Raum zugeführte Wärme zu regulieren. Verbindende Kabel sind mit einem oder beiden Enden des Heizkabels 5 verbunden (das Heizkabel wird definiert als der wärmedissipierende Abschnitt und die verbindenden Kabel, die an dem wärmedissipierenden Abschnitt angeordnet sind). Die Länge des Heizkabels ist in einer solchen Weise dimensioniert, daß ein Abschnitt der verbindenden Kabel in die Fußbodenkonstruktion gelegt wird.
Die Ecken 11 der Plattenkomponenten, um die herum das Heizkabel 5 gelegt werden soll, sind abgeschrägt oder so geschnitten, daß eine Ecke mit einem ungefähr bogenförmigen Profil geformt wird, so daß das Heizkabel nicht geknickt oder gebogen werden kann. An den Ecken 11 kännen Eckstücke 12 angeordnet sein, die in radialer Richtung nach außen von dem Heizkabel 5 angeordnet sind und die so beschaffen sind, daß sie das Heizkabel 5 führen, so daß es nicht mehr als der erlaubte minimale Biegeradius gebogenwird. Die Eckstücke können für verschiedene Biegewinkel des Heizkabels 5 gefertigt werden. Andere Winkel als 90 Grad sind möglich, unter anderem, wenn Fußboden in den Räumen verlegt wird, in denen die Wände nicht unter rechten Winkeln zueinander stehen. Die am meisten verwendeten Eckstücke sind für Winkel von 90 Grad, aber sie können ebenfalls für Winkel bis zu 98 Grad verwendet werden. Für größere Winkel werden Eckstücke für die Intervalle 99 - 107 Grad, 108 - 116 Grad, 117 - 125 Grad, 126 bis 134 Grad und 135 Grad verwendet.
Das Eckstück 12 besteht aus einer Bodenplatte 13, die so dünn ist, daß sie unter die Plattenkomponenten 3, 4 gleiten kann. Auf der Bodenplatte 13 gibt es ein homogenes oberes Teil 14, wobei das homogene obere Teil 14 eine flache obere Oberfläche 15 und zwei Kantenoberflächen 16 aufweist, die einen Winkel 17 zwischen 45 und 90 Grad, 90, 81, 72, 63, 54 oder 45 Grad in Abhängigkeit von dem Typ des Eckstücks zueinander bilden. Die zwei Kantenoberflächen 16 sind an einer Oberfläche 18 mit einem Biegeradius verbunden, der dem kleinsten zugelassenen Biegeradius des Heizkabels 5 entspricht. Die Höhe der Eckstücke 12 entspricht ungefähr der Dicke der Plattenkomponenten 3, 4. Die Eckstücke 12 kännen mit Durchgangslöchern 19 für Befestigungsmittel versehen und für den Kopf der Befestigungsmittel abgesenkt sein. Die Löcher zwischen dem Heizkabel, dem Eckstück und der Plattenkomponente kann beispielsweise mit Füllgips ausgefüllt werden.
Das Heizkabel 5 kann auch in den Kanälen 7 mit der Hilfe von Klammern 21, die mit den Kanten der gegenüberstehenden Plattenkomponenten 3, 4 zusammenwirken, oder durch einen Klebstoff oder Band befestigt werden. Um die in der Gebäudekonstruktion nach unten gerichtete Wärmereflektion zu reduzieren, wird eine wärmereflektierende und wärmeleitende Folie 22 auf die entsprechenden Plattenkomponenten 3, 4 gelegt und dann unter das Heizkabel 5 in einer solchen Weise gezogen, daß eine Schicht die gesamte Konstruktion bedeckt. Die Folie kann entlang der gesamten Länge der Plattenkomponente 3, 4 an deren Oberseite befestigt und nach unten entlang einer longitudinalen Kante gezogen werden, um an der Unterseite der Plattenkomponente zu enden. Die Folie kann ebenfalls an die andere longitudinale Kante befestigt werden und in einer losen Tasche enden, die dazu bestimmt ist, unter das Heizkabel 5 und unter die benachbarte Plattenkomponente 3, 4 plaziert zu werden.
Fig. 6 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Vorrichtung zum Regulieren der Wärmedissipation des wärmedissipierenden Mittels innerhalb zweier Temperaturzonen 23 und 24. Die Temperatur in der Zone 23 kann ohne Berücksichtigung der Temperatur in der Zone 24 reguliert werden. Die Zone Z10 umfaßt zwei Subzonen 25 und 26. Die Subzone 25 ist mit einem wärmedissipierenden Mittel 27 und zwei Temperatursensoren 28 und 29 versehen, während die Subzone 26 mit einem wärmedissipierenden Mittel 30 und zwei Temperatursensoren 31 und 32 versehen ist.
Die Temperatur in der Zone 23 kann daher mit zwei separaten wärmedissipierenden Mitteln reguliert werden, die unabhängig voneinander gesteuert und in verschiedenen Subzonen angeordnet werden können. Dies ist vorteilhaft, beispielsweise wenn die Zone 23 aus einem Raum besteht, der mit großen Fenstern versehen und zu bestimmten Zeiten einer starken Sonnenbestrahlung unterworfen wird. Wenn die Subzone 26 erhitzt wird, beispielsweise durch Sonnenstrahlung, wird die Energieversorgung an das wärmedissipierende Mittel 30 entsprechend reduziert, um eine ungleichmäßige Temperaturverteilung in der Zone zu verhindern. Die Zone 23 kann natürlich auch in mehr als zwei Subzonen unterteilt werden und kann gemäß dem gleichen obigen Prinzip reguliert werden.
Die Zone 24 ist mit einem wärmedissipierenden Mittel 34 und einem Temperatursensor 33 versehen und wird mit Energie von einer Stromversorgungseinheit 35 versorgt. Die Temperatursensoren können ebenfalls dazu dienen, die Lufttemperatur, die Oberflächentemperatur und die Wärmestrahlung zu messen.
Fig. 6 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Vorrichtung zum Regulieren der Wärmedissipation des wärmedissipierenden Mittels. Die wärmedissipierenden Mittel 27 und 30 können Heizkabel sein, wie es oben beschrieben wurde. Das Heizkabel 27 ist in dem Fußboden innerhalb der Subzone 25 angeordnet, innerhalb der ebenfalls Subzonensensoren 28 und 29 angeordnet sind. Das Heizkabel 30 und die Sensoren 31 und 32 sind innerhalb der Subzonen 26 angeordnet.
Der Sensor 28, der so ausgelegt sein kann, daß er die Lufttemperatur oder die Wärmestrahlung in der Subzone 25 mißt, liefert in Abhängigkeit von der detektierten Temperatur ein Signal an einen ersten Eingang 36 einer Steuereinheit 37. Der Sensor 29 kann innerhalb des Oberflächenmaterials 8 des Fußbodens in der Subzone 25 angeordnet sein, um die vorherrschende Fußbodentemperatur zu detektieren. Es ist ebenfalls möglich, den Sensor 29 an oder unter dem Oberflächenmaterial 8 anzuordnen. Der Sensor 29 liefert in Abhängigkeit von der detektierten Temperatur ein Signal an einen Eingang 38 der Steuereinheit 37. Die Steuereinheit, die mindestens einen Mikroprozessor und einen oder mehrere Speichermittel aufweist, registriert die gemessenen Temperaturen und speichert diese Temperaturwerte in dem Speichermittel einschließlich der Registrierzeit und anderen relevanten Parametern. Die registrierten Temperaturen können dann mit früheren Daten, wie beispielsweise früher detektierte Temperaturen, verglichen werden.
Die Sensoren 31 und 32 liefern in einer ähnlichen Weise Signale, die die Luft- und Fußbodentemperaturen in der Subzone 26 betreffen, an die entsprechenden Eingänge 39 und 40.
Die Steuereinheit 37 dient dazu, Temperaturen in einer Anzahl von Temperaturzonen individuell zu regeln, aber kann ebenfalls die Energieversorgung des wärmedissipierenden Mittels regulieren, so daß der gesamte Leistungsbedarf der gesamten Konstruktion nicht einen gewissen Grenzwert überschreitet. Das wärmedissipierende Mittel kann zu verschiedenen Zeiten angesprochen werden, so daß zu jedem Zeitpunkt beispielsweise nur zwei wärmedissipierende Mittel mit Energie versorgt werden, oder daß eine Zone zu einer Zeit mit Energie versorgt werden kann.
Die regulierende Vorrichtung umfaßt weiterhin eine Einstelleinheit 41, so daß ein Operator/Nutzer die gewünschten Temperaturen in den entsprechenden Zonen einstellen kann. Die Einstelleinheit 41 liefert dann die gewünschten Temperaturpegel für die entsprechenden Zonen an einen Eingang 42 der Steuereinheit 37.
Die Steuereinheit 37 liefert, in Abhängigkeit von den Eingangssignalen der Sensoren 28, 29, 31 und 32 und dem Rest der obigen Parameter, Steuersignale an die Ausgänge 44 und 46, die mit Stromversorgungseinheiten 48 und 50 verbunden sind. Die Stromversorgungseinheit 48 emittiert elektrische Energiepulse mit variablen Einstellpulstakte an die wärmedissipierenden Mittel 27 als Antwort auf Steuersignale des Ausgangs 44 der Steuereinheit. Die Stromversorgungseinheit 48 wird mit elektrischer Energie versorgt, beispielsweise in der Form von Wechselstrom. Die Energiepulse, die die Stromversorgungseinheit 48 an das wärmedissipierende Mittel 27 abgibt, können in der Form eines Wechselstroms sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Stromversorgungseinheit 48 einen Gleichrichter zum Gleichrichten des elektrischen Stroms, bevor er dem wärmedissipierenden Mittel zugeführt wird. Durch die Tatsache, daß die elektrische Energie in der Form eines gepulsten direkten Stromes ausgegeben wird, würden sonst die elektrischen und magnetischen alternierenden Felder der Netzfrequenz in den wärmeerzeugenden Mitteln und ihren Zuführkabeln erzeugt werden.
Auf die gleiche Weise führt die Stromversorgungseinheit 50 elektrische Energiepulse dem wärmedissipierenden Mittel 30 als Reaktion auf Steuersignale des Steuereinheitsausgangs 46 zu, um die Wärmedissipation in der Subzone 26 zu regeln.
Wenn der Bedarf für zusätzliche Wärme mit einem normalen Wert übereinstimmt, bewirkt das Steuersignal am Ausgang 44, daß die Stromversorgungseinheit 48 Energiepulse mit einer normalen Pulszeit TPnormal (Fig. 8) ausgibt. Wenn der Bedarf für zusätzliche Wärme jedoch den normalen Wert überschreitet, bewirkt die Steuereinheit ein Steuersignal am Ausgang 44, so daß die Stromversorgungseinheit Energiepulse mit einer Pulszeit TPhoch emittiert, die die normale Pulszeit TPnormal überschreitet. Wenn der Bedarf für zusätzliche Wärme geringer als der normale Wert ist, liefert die Steuereinheit ein Steuersignal am Ausgang 44, so daß die Stromversorgungseinheit Energiepulse mit einer Pulszeit TPniedrig emittiert, die kürzer als die normale Pulszeit TPnormal ist, und daher wird die zusätzliche Wärme reduziert.
Die Energieversorgung an das wärmedissipierende Mittel kann durch das periodische Emittieren eines Pulses gesteuert werden. Zu jeder Periode TZeit wird ein elektrischer Puls einer variierenden Pulsdauer Tp an das wärmedissipierende Mittel ausgegeben. Durch Verändern des Pulsverhältnisses Tp/TZeit kann der mittlere Zeitwert der Leistung reguliert werden.
Die Periode Tzeit kann beispielsweise 180 Sekunden betragen und das Pulsverhältnis Tp/TZeit wird 0,5 betragen, falls die Pulszeit Tp in diesem Fall 90 Sekunden beträgt. Falls der Wärmebedarf höher ist, kann das Verhältnis Tp/TZeit erhöht werden, so daß sich das Verhältnis des Maximalwert Tp/TZeit = 180/180 = 1 annähert. In bestimmten Fällen ist es jedoch sinnvoll, einen anderen Maximalwert des Pulsverhältnisses Tp/TZeit festzulegen, wie im folgenden beschrieben werden wird.
Wenn das wärmedissipierende Mittel aus einem Heizkabel besteht, kann dies in verschiedenen Längen installiert werden. Wenn das Heizkabel kürzer als eine normale Länge ausgelegt wird, kann es wünschenswert sein, das Pulsverhältnis zu begrenzen, so daß der zeitliche Mittelwert der zugeführten Leistung nicht einen Grenzwert übersteigen kann. Zu diesem Zweck kann die Steuervorrichtung 37 mit einem Schalter zum Einstellen eines maximal zulässigen Pulsverhältnisses Tp/TZeit für jedes wärmedissipierende Mittel versehen sein. Es ist ebenfalls möglich, die Information, die das maximal zulässige Pulsverhältnis betrifft, in einem der Speichermittel zu speichern.
Gemäß einer Ausführungsform ist es möglich, die Stromversorgungseinheit zu steuern, so daß der Strompuls schräge Flanken hat, d.h. daß die emittierte Leistung zu jedem Zeitpunkt in einer gesteuerten Weise von Null Watt auf einen maximalen konstanten Stromwert ansteigt und dann in einer gesteuerten Weise wieder auf Null Watt abgesenkt wird. Dieser Vorgang kann während jeder Pulszeit Tp wiederholt werden.
Die Steuereinheit 37 hat ebenfalls eine Raumbelüftungsfunktion. Dies bedeutet, daß die Steuereinheit keinen sogenannten Wärmeschwall als Antwort auf plötzlich detektierte niedrige Temperaturwerte bewirkt, wenn beispielsweise ein Raum belüftet wird. Die Lufttemperatur T in einer Zone stimmt normalerweise mit dem gewünschten Wert Tdes in der gleichen Zone gut überein. Wenn die Lufttemperatur T (Fig. 7) in einer Temperaturzone schnell abfällt und eine negative Temperaturableitung Δ T
Δ T = (T - Tdes)
um mehr als einen ersten Grenzwert Tlm1 von dem gewünschten Wert Tdes abweicht, wird eine Uhr gestartet. Falls der Absolutwert der Temperaturableitung Δ T den Grenzwert Tlm1 überschreitet und dies mit einem vorbestimmten Zeitintervall Δ t&sub1; eintritt, d.h. falls die Raumtemperatur kurz während eines kurzen Intervalles abfällt, behält das Steuermittel 37 die Energieversorgung in der fraglichen Zone bei.
Das Steuermittel 37 kann ebenfalls komplett die Energieversorgung an das wärmedissipierende Mittel in der fraglichen Zone abschalten. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn das wärmedissipierende Mittel in der fraglichen Zone aus einem wandmontierten elektrischen Radiator besteht. Nachdem der Raum gelüftet worden ist, wird die Luft in der fraglichen Zone von der in dem Fußboden, den Wänden und der Decke gespeicherten Wärme geheizt.
Wenn die Lufttemperatur T in einer Temperaturzone sich mehr als erwartet erhöht, beispielsweise als Ergebnis einer intensiven Sonnenstrahlung, und eine positive Temperaturableitung Δ T&sub2; um mehr als einen zweiten Grenzwert Tlm2 von dem gewünschten Wert Tdes abweicht, wird eine Uhr gestartet. Falls die Temperaturableitung Δ T&sub2; um mehr als den Grenzwert Tlm2 abweicht und dies innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls Δ t2 auftritt, d.h. falls die Raumtemperatur während eines kurzen Zeitintervalls stark ansteigt, reduziert das Steuermittel 37 die Energieversorgung in der fraglichen Zone oder hält sie bei.
Die Steuereinheit 37 kann auch mit einem Eingang 52 zum Empfangen von Signalen eines zentralen Steuermittels versehen sein. In Abhängigkeit von den Signalen des zentralen Steuermittels kann die Steuereinheit 37 den Strom an die Konstruktion von dem zentralen elektrischen Stromnetzwerk reduzieren oder insgesamt abschalten, eine sogenannte zentrale Laststeuerung. Das zentrale Steuermittel kann beispielsweise in einer zentralen Steuerposition eines Stromversorgungsunternehmens angeordnet sein. Die Signale des zentralen Steuermittels an die Steuereinheit 37 kann von dem Telefonnetzwerk oder als ein dem elektrischen Netzwerk überlagertes Signal übertragen werden .
Mit der Kenntnis der thermischen Kapazität des Fußbodens und der temperaturdissipierenden Verzögerungen in der Fußbodenkonstruktion kann die Steuereinheit eine Regulierung der Temperatur in der Zone bewirken, die sich auf einen einzelnen Temperatursensor 34 stützt. Die Temperatur in der Zone 24 kann so in einer gleichen Weise wie oben beschrieben reguliert werden, wobei die Stromversorgungseinheit 35 elektrische Pulse als Reaktion auf Signale eines Ausgangs 54 der Steuereinheit 37 ausgibt. Die Vorrichtung zum Steuern der Wärmedissipation kann ebenfalls mit einer Funktion zum unabhängigen Bestimmen der Wärmespeicherkapazität einer Fußbodenkonstruktion versehen sein, die auf vorangegangenen registrierten gemessenen Daten basiert, die die gespeicherte Energie der Fußbodenkonstruktion und die Temperaturdispersion der Fußbodenkonstruktion an die Umgebung betreffen.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der regulierenden Vorrichtung gemäß der Erfindung kann sie die Energieversorgung an das wärmedissipierende Mittel nur als Reaktion auf Lufttemperaturen in den entsprechenden Zonen regulieren. Die Steuereinheit 37 und die Stromversorgungseinheiten 48, 50 und 35 können dann als Thermostate arbeiten und ein proportionales Regulieren der entsprechenden Lufttemperaturen durchführen.
Die regulierende Vorrichtung arbeitet normalerweise nur mit inseitigen Temperatursensoren, aber sie kann mit Außentemperatursensoren UTGGQ (dargestellt durch strichpunktierte Linien in der Fig. 6) versehen sein, falls dies gewünscht wird.

Claims

1. Geheizte Fußbodenkonstruktion mit einer tragenden oder existierenden Fußbodenkonstruktion (1), einer Anzahl von Komponenten (3, 4) eines Plattenmaterials (2), mindestens einem Dissipationsmittel in der Form eines elektrischen Heizkabels (5), und einer Vorrichtung zum Regeln der Wärmedissipation des Heizkabels (5), wobei das Heizkabel (5) in mindestens einem Kanal (7) zwischen den verschiedenen Plattenkomponenten angeordnet ist, wobei der Kanal oder Kanäle (7) eine Breite hat, die an den größten Durchmesser des elektrischen Heizkabels (5) angepaßt ist, und wobei die Plattenkomponenten (3, 4) eine Breite haben, die ungefähr dem vorbestimmten Kabelabstand minus dem größten Durchmesser des Heizkabels entspricht, wobei die Ecken (11) der Plattenkomponenten (3, 4) an denjenigen Enden, an denen das Heizkabel (5) die Richtung ändert, abgeschrägt oder abgeschnitten sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Kanals oder Kanäle (7) durch die tragende oder existierende Fußbodenkonstruktion (1) definiert ist, daß die Plattenkomponenten aus transversalen Plattenkomponenten (4) und/oder longitudinalen Plattenkomponenten (3) bestehen, die ausgelegt und an die tragende oder existierende Fußbodenkonstruktion in einer solchen Weise befestigt werden, daß das Heizkabel (5) direkt in den Kanal oder Kanäle (7) als eine einzelne Schleife oder aufgeteilt in eine Vielzahl von verschiedenen Schleifen gelegt werden kann, daß das Plattenmaterial (2) eine Dicke aufweist, die ungefähr dem größten Durchmesser des Heizkabels (5) entspricht, daß eine wärmeleitende und wärmereflektierende Folie (22) unter dem Heizkabel (5) in dem Kanal oder Kanälen (7) und an den Plattenkomponenten (3, 4) vorgesehen ist, und daß ein Oberflächenmaterial (8) auf der oberen Oberfläche der Plattenkomponenten (3, 4) angeordnet ist.

2. Geheizte Fußbodenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eckstücke (12), die ungefähr die gleiche Dicke wie die Plattenkomponenten (3, 4) und eine gebogene Bodenoberfläche (18) haben, in radialer Richtung außerhalb des Heizkabels (5) an jedem abgeschrägten oder abgeschnittenen Ecke (11) angeordnet sind, um das Heizkabel (5) mit einer sanften Biegung zu versehen und es zu befestigen.

3. Geheizte Fußbodenkonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Eckstück (12) aus einer dünnen Bodenplatte (13) zum Einsetzen unter einer Plattenkomponente und einem homogenen oberen Stück (14) besteht, die auf der Bodenplatte (13) angeordnet ist und eine flache obere Oberfläche (15) und zwei Eckoberflächen (16) aufweist, die einen Winkel (17) zwischen 45 bis 90º zueinander bilden, vorzugsweise 90º, 81º, 72º, 63º, 54º oder 45º, und die mit der Oberfläche (18) mit einem Biegeradius verbunden sind, der mindestens dem erlaubbaren Biegeradius des Heizkabels (5) entspricht, wobei jedes Eckstück vorzugsweise mit einem Durchgangsloch (19) für ein Befestigungsmittel versehen ist.

4. Geheizte Fußbodenkonstruktion nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizkabel (5) mit Klammern (21), die an den zwei gegenüberstehenden Plattenkomponenten befestigt sind, oder mit Haftband, Putz oder Klebstoff an Ort und Stelle in dem Kanal (7) gehalten wird.

5. Geheizte Fußbodenkonstruktion nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenkomponenten (3, 4) aus laminierten Platten oder Tafeln, beispielsweise Gipstafeln, bestehen, die auf die tragende oder existierende Fußbodenkonstruktion (1) geklebt werden, und daß das Oberflächenmaterial (8) an die Plattenkomponenten (3, 4) mit einem Kleber oder Füllputz befestigt wird.

6. Geheizte Fußbodenkonstruktion nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenkomponenten (3, 4) aus einem glasfaserverstärkten Beton bestehen und an der Fußbodenkonstruktion (1) mit einer feuchtigkeitsdurchlässigen adhäsiven Paste befestigt werden, und daß das Oberflächenmaterial (8) aus einem feuchtigkeitsdurchlässigen dünnen Material, beispielsweise Klinker, besteht und an die Plattenkomponenten mit einer feuchtigkeitsdurchlässigen adhäsiven Plaste befestigt wird.

7. Geheizte Fußbodenkonstruktion nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstandsmaterial (10) auf das dünne Oberflächenmaterial (8) zwischen den Plattenkomponenten (3, 4) und dem Oberflächenmaterial (8) gelegt wird.

8. Geheizte Fußbodenkonstruktion nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizkabel (5) an einem oder beiden Enden mit Verbindungskabeln versehen ist, die zumindest teilweise in der Fußbodenkonstruktion verlegt sind.

9. Geheizte Fußbodenkonstruktion nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmereflektierende Folie (22) entlang der gesamten Länge der Plattenkomponente (3, 4) bereitgestellt wird, um die gesamte Oberseite zu bedecken und heruntergezogen wird, und eine longitudinale Kante der Plattenkomponente und einen Teil deren Unterseite als auch die andere longitudinale Seite der Plattenkomponente in einer solchen Weise bedeckt, daß die Folie (22) in einem freibiegbaren hervorspringenden oder einem festen hervorspringenden Streifen endet, der den Boden des Kanals (7) bedeckt.

10. Verfahren zum Verlegen einer Fußbodenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Komponenten (3, 4) eines Plattenmaterials (2) und mit einer vorbestimmten Breite direkt auf eine tragende oder eine existierende Fußbodenkonstruktion (1) in einer solchen Weise verlegt und fixiert werden, daß zwischen den Plattenkomponenten (3, 4) mindestens ein Kanal (7) mit einer Breite und einer Tiefe geformt wird, die ungefähr gleich dem Durchmesser eines elektrischen Heizkabels (5) sind, wobei der Kanal (7) nach unten durch die tragende oder existierende Fußbodenkonstruktion (1) begrenzt wird, daß Eckstücke (12) an den Ecken (11) der Plattenkomponenten (3, 4) eingesetzt werden, um die das Heizkabel (5) geführt werden wird, daß eine oder mehrere Heizkabel (5) in den Kanal oder Kanäle (7) gelegt werden, daß eine wärmeleitende und wärmereflektierende Folie (22) unter dem Heizkabel (5) in dem Kanal oder Kanälen (7) und auf den Plattenkomponenten (3, 4) angeordnet ist, und daß ein Oberflächenmaterial (8) auf die obere Oberfläche des Plattenmaterials (2) gelegt wird.

11. Geheizte Fußbodenkonstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (REG) zum Regeln der Wärmedissipation angeordnet ist, die in Abhängigkeit von Signalen von mindestens einem Temperatursensor, dem Heizkabel (5) Energie (E) in der Form von elektrischen Strompulsen mit einer bestimmten Pulsdauer (Tp normal, Tp hoch, Tp niedrig) zuführt, wobei die Pulsdauer in einer vorbestimmten Beziehung zu dem in Frage stehenden Wärmebedürfnis steht.

12. Geheizte Fußbodenkonstruktion nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußbodenkonstruktion mindestens einen ersten Temperatursensor (29, 32) umfaßt, der an, in oder unter dem Oberflächenmaterial (8) zum Messen der Temperatur der Fußbodenkonstruktion angeordnet ist, und daß mindestens ein weiterer Temperatursensor (28, 31) oberhalb des Oberflächenmaterials (8) zum Messen der Temperatur oberhalb des Oberflächenmaterials angeordnet ist.

13. Geheizte Fußbodenkonstruktion nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (REG) zum Regeln der Wärmedissipation die Steuerung der von dem Wärmedissipationsmittel (5, 27, 30, 33) abgegebene Wärmeenergie während eines spezifischen Zeitintervalls als Funktion der Wärmedissipation der Fußbodenkonstruktion von mindestens einem vorherigen bestimmten Zeitintervall bewirkt.

14. Geheizte Fußbodenkonstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußbodenkonstruktion mindestens eine Temperaturzone (23, 24) aufweist, wobei die Temperaturzone (23, 24) einen begrenzten Raum aufweist, der mindestens ein Wärmedissipationsmittel (5, 27, 30, 33) und mindestens einen Temperatursensor (31, 32, 28, 29, 34) beherbergt.

15. Geheizte Fußbodenkonstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Regeln der Wärmedissipation die Beibehaltung oder Reduzierung der Versorgung des Heizkabels mit Energie aufgrund des Messens eines Temperaturwechsels, der einen vorbestimmten Grenzwert während eines vorbestimmten Zeitintervalls ( T) überschreitet, bewirkt.

16. Geheizte Fußbodenkonstruktion nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Regeln der Wärmedissipation die unabhängige Bestimmung der Wärmespeicherkapazität einer Fußbodenkonstruktion, basierend auf vorangegangen registrierten Meßdaten, die in der Flurkonstruktion gespeicherte Energie und die Wärmedissipation von der Flurkonstruktion an die Umgebung betreffen, bewirkt.