EP3746710A1 - Heating arrangement for heating a wall and room arrangement with a wall with such a heating arrangement - Google Patents

Heating arrangement for heating a wall and room arrangement with a wall with such a heating arrangement

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Publication number
EP3746710A1
EP3746710A1 EP20716726.3A EP20716726A EP3746710A1 EP 3746710 A1 EP3746710 A1 EP 3746710A1 EP 20716726 A EP20716726 A EP 20716726A EP 3746710 A1 EP3746710 A1 EP 3746710A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating
arrangement
pipe
following
pcm
Prior art date
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Pending
Application number
EP20716726.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Franz WAGNER
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP3746710A1 publication Critical patent/EP3746710A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D13/00—Electric heating systems
    • F24D13/02—Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating
    • F24D13/022—Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating resistances incorporated in construction elements
    • F24D13/024—Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating resistances incorporated in construction elements in walls, floors, ceilings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/08—Electric heater
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/10—Heat storage materials, e.g. phase change materials or static water enclosed in a space
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Definitions

  • the invention relates to a heating arrangement for heating and / or drying a wall and a room arrangement which has a corresponding wall which is heated with such a heating arrangement.
  • Such a heating arrangement offers the advantage that the wall is always dry and mold formation is avoided even in moist air.
  • a suitably heated wall in turn radiates a type of warmth that people perceive as more pleasant compared to the warmth that a conventional radiator radiates. This type of warmth allows a room to be kept at a lower temperature than with conventional heating systems, while still producing a similar feel-good effect.
  • a “wall” is understood to mean stone walls (eg masonry of all kinds) and wooden walls.
  • a “room arrangement” can be a building arrangement that comprises one or more rooms.
  • a “room arrangement” can also include a living container or a room in a ship (for example a ship's hull) or a room in a caravan or mobile home in which a wall is formed.
  • a corresponding heating arrangement is known from EP 3 021 048 A1. This includes a tube which is filled with a water mixture. A heating wire is passed through this pipe, which heats the water mixture.
  • the pipe is arranged on the masonry.
  • there is also a second pipe which is in operative connection with the first pipe and runs parallel to it. This second tube is arranged in a correspond to the longitudinal recess in the masonry.
  • EP 3 021 048 A1 A disadvantage of EP 3 021 048 A1 is that the sealing of the pipes is complicated and an effective seal can hardly be maintained over a long period of time. At the same time, the masonry has to be strongly intervened in order to make a corresponding longitudinal slot over the entire length of the pipe.
  • the heating arrangement is used to heat a wall.
  • the wall can, for example, be masonry made of bricks or firebricks. Other types of walls, such as wooden walls, can also be heated in this way.
  • the heating arrangement comprises at least one heating module.
  • the at least one heating module comprises a pipe arrangement which has a main pipe.
  • the at least one heating module further comprises an electrically operated heating element which is arranged in the main pipe.
  • the electrically operated heating element is preferably arranged in the center of the main pipe and preferably extends over the entire length ge of the main pipe.
  • the main pipe is still filled with a material that is selected from the group consisting of PCM material, a hydraulic binder and fireclay powder.
  • a PCM material (English phase change material; German phase change material) is understood to mean a latent heat storage, which can also be referred to as a phase change or PCM storage.
  • This is a type of heat accumulator that stores a large part of the thermal energy supplied to it in the form of latent heat (e.g. for a phase change from solid to (viscous) liquid or solid to solid.
  • the stored heat is "hidden”. , because, as long as the phase transition is not fully completed, the temperature of the PCM material does not rise any further despite the supply of heat.
  • the PCM material used can therefore store very large amounts of heat in a small temperature range around the phase change and thereby surpasses heat stores that only Use sensible heat of a substance, such as a hot water storage tank, which is known from the prior art mentioned.
  • the PCM material is preferably electrically non-conductive.
  • the PCM material preferably does not expand during operation, i.e. within the temperature range used.
  • the main pipe is therefore, in particular, also free of a pressure equalization container as required by EP 3 021 048 A1.
  • the storage medium which can preferably be paraffins and / or salts, is melted. A lot of energy is consumed in this process. The release of this thermal energy (this can also be referred to as “discharging”) then takes place during solidification. In this reverse state, the PCM material releases the previously absorbed amount of heat as solidification s heat back to the environment. Such melting starts at preferably more than 30.degree. Among these, the PCM material is preferably solid.
  • the PCM material is preferably in powder form when it is filled. After heating, it becomes molten, or waxy or maximally (extremely) viscous and then solidifies into a corresponding PCM block when it cools.
  • the PCM material is therefore preferably used in a form that does not have these disadvantages and, in particular, is dimensionally stable.
  • Known designs in which the PCM material is encapsulated before are suitable for this purpose.
  • the PCM material can either be present in a matrix or enclosed in a cavity by a covering material.
  • PCM composite also dimensionally stable PCM material
  • a PCM composite also dimensionally stable PCM material
  • the matrix of the PCM composite porous inorganic or organic materials can be used, which can also be referred to as carriers or carrier materials.
  • Inorganic materials are preferred.
  • Materials that are usually used as binding agents for oil or chemicals are particularly suitable as the matrix.
  • Substances selected from the group consisting of silicon dioxide, aluminum dioxide, gypsum, calcium carbonate, titanium dioxide and chamotte are also suitable.
  • Metal oxides are particularly preferred.
  • Particularly suitable organic substances for use as or in the matrix are polymers selected from the group consisting of polyolefins, in particular polyethylene and polypropylene, poly (methyl) methacrylates, polyurethanes and mixtures thereof.
  • the PCM composite is preferably in particulate form, particularly preferably as a powder or granules. It is also preferably used in the form of a bulk material.
  • the organic or inorganic material serves as a matrix, in particular in the form of a sponge for the respective PCM material.
  • the PCM material is firmly bound by this material both in the solid and in the liquid state.
  • the PCM composite is also preferably in the form of a dry, free-flowing powder or granulate when the PCM material is in a liquid aggregate state. There is no need for a change in volume or for sealing against a molten PCM material.
  • the mass fraction of the PCM material in the PCM composite is preferably more than 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60% or more than 65% but preferably less than 70 %, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30% or less than 25% and the mass fraction of the inorganic material in the PCM composite is less than 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40% or less than 35% but preferably more than 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70% or more than 75%.
  • PCM composites in the form of powders preferably comprise 45 to 75 percent by weight of PCM material based on the total weight of the PCM composite. Particularly preferred are 50 to 70 percent by weight and most preferred are 55 to 65 percent by weight.
  • the proportion of the inorganic's material is preferably 25 to 55 percent by weight, particularly preferably 30 to 50 percent by weight and very particularly preferably 35 to 45 percent by weight, based in each case on the total weight of the PCM composite.
  • PCM composites in the form of powders preferably have an average particle size in the range from 50 to 350 ⁇ m, particularly preferably in the range from 100 to 300 ⁇ m and very particularly preferably in the range from 150 to 250 ⁇ m. The average particle size is preferably determined by laser diffraction. Most preferably, the proportion of PCM material is approximately 60 percent by weight, the proportion of inorganic material is approximately 40 percent by weight and the average particle size is approximately 200 ⁇ m.
  • PCM composites in the form of granules preferably comprise 15 to 45 weight percent PCM material based on the total weight of the PCM composite. Particularly preferred are 20 to 40 percent by weight and most preferred are 25 to 35 percent by weight.
  • the proportion of inorganic material is preferably 55 to 85 percent by weight, particularly preferably 60 to 80 percent by weight and very particularly preferably 65 to 75 percent by weight, each based on the total weight of the PCM composite.
  • PCM composites in the form of granules preferably have an average particle size in the range from 0.5 to 5 mm, particularly preferably in the range from 1 to 3 mm. The average particle size is preferably determined by laser diffraction.
  • the proportion of PCM material is approximately 30 percent by weight, the proportion of inorganic material is approximately 70 percent by weight and the average particle size is in the range from 1 to 3 mm.
  • the PCM material is enclosed in envelope materials.
  • the PCM material is introduced into plastic capsules, for example, the plastic capsules having a diameter of less than 5 mm, 4 mm, 3 mm, 2 mm or less than 1 mm. In this case, too, it is not necessary to seal the main pipe because the plastic capsules prevent the molten PCM material from being distributed in the main pipe as desired.
  • PCM composite or encapsulated PCM material can always be used on its own.
  • a conventional hydraulic binding agent can also be used as a heat-storing component.
  • the hydraulic cal binder should have sufficient heat resistance at the temperatures used.
  • fireproof hydraulic binders can be used.
  • hydraulic mortar made of refractory materials, fire cement or refractory concrete can be used. Fire cement is preferred, in particular fire cement containing Portland cement clinker.
  • refractory concrete for example, heat-resistant concrete, refractory concrete and highly refractory concrete can be used.
  • the hydraulic binder made of refractory materials preferably contains at least one material selected from the group consisting of chrome ores, blast furnace slag, corundum, magnesite, Schamohe, silicon carbide and brick chippings as rock grain.
  • the at least one heating module further comprises a heat conduction connector which can be used or directly with the pipe arrangement, in particular with the main pipe, for the transfer of heat energy between the Main pipe to which at least one heat conduction stub is (thermally) verbun and from the pipe arrangement to the side (eg radially outward). At least part of the at least one heat-conducting connector can be inserted into an opening in the wall.
  • a heating of the main pipe leads to a heating of the at least one heat conducting connection and thus to the heating of the wall. If the electrically operated heating element is switched off again, the PCM material solidifies inside the main pipe and continues to give off additional heat over a longer period of time, which can be fed directly into the wall via the heat conducting nozzle (phase transition of the PCM material from liquid to firm or from firm to firm). This allows the wall to be heated very efficiently. The same applies to the PCM material in the PCM composite.
  • the main pipe and, in particular, the heat conduction stub are made of or comprise metal which is thermally very thermally conductive.
  • the metal can be copper or a copper alloy.
  • the heat conduction nozzle can in principle be hollow and also filled with the same or a different PCM material. However, it is preferably solid, the cross section preferably being smaller than that of the main pipe.
  • the at least one heat conduction nozzle can have any cross-sectional shape (e.g. round, oval, angular).
  • the heat conduction stub could also be filled with the PCM composite or an encapsulated PCM material or a hydraulic binder or a firebrick powder.
  • the pipe arrangement can preferably also comprise a secondary pipe.
  • This secondary pipe is (thermally) connected to the main pipe, so that heating of the main pipe also leads to heating of the secondary pipe.
  • the secondary pipe itself preferably runs parallel to the main pipe. It could also run around the main pipe, in particular in a spiral shape around the main pipe.
  • the secondary pipe touches the main pipe (preferably along the predominant or the entire length of the secondary pipe).
  • a further exemplary embodiment of the heating arrangement according to the invention provides that the secondary pipe is welded and / or soldered to the main pipe. Such a connection can take place over the entire length of the secondary pipe or only over part of the length. For example, different soldering or welding points can be arranged offset from one another along the longitudinal direction of the auxiliary pipe.
  • the secondary pipe could also be jammed with the main pipe.
  • the secondary pipe and the main pipe are preferably of the same length.
  • the secondary pipe could, however, also be shorter or longer than the main pipe.
  • the secondary pipe is preferably likewise hollow and more preferably filled with a PCM material, in particular with the same PCM material as the main pipe.
  • the secondary pipe could also be filled with the PCM composite or an encapsulated PCM material or a hydraulic binding agent or a firebrick powder.
  • the secondary pipe could also be solid.
  • the secondary pipe is preferably made of the same material as the main pipe, in particular comprises or consists of a metal such as copper.
  • a cross-sectional area of the secondary pipe is preferably smaller than that of the main pipe.
  • the cross-sectional area could, however, also be the same size or larger.
  • the cross-sectional area of the secondary pipe can change over the extension of the secondary pipe in the longitudinal direction (e.g. increase or decrease). The same can also apply to the main pipe.
  • the main pipe or the secondary pipe has a cross section that is in the form of:
  • the at least one heat-conducting connection piece is soldered, welded and / or clamped to the pipe arrangement.
  • the at least one heat conduction nozzle can be soldered, welded and / or clamped to the main pipe and / or to the secondary pipe.
  • the heat conduction stub can be attached to the pipe arrangement at any desired position.
  • the heat conduction stub is attached to the tube assembly without screws. This allows corresponding openings to be made in the wall at any suitable locations.
  • the heating module comprises at least one sleeve.
  • This consists of metal or includes one. In particular, it is copper.
  • the at least one heat conduction stub is attached to the at least one sleeve.
  • the cuff and the heat conduction connector can also be made in one piece.
  • the cuff and / or the heat conduction nozzle be made up of a bent, stamped and / or laser cut part.
  • the at least one sleeve is preferably bent by more than at least half the circumference of the pipe arrangement around the pipe arrangement and thereby fastened to it.
  • thermal energy can be transferred from the pipe arrangement (in particular via the main pipe) via the at least one sleeve to the at least one heat-conducting connection piece.
  • the sleeve is preferably fastened to the pipe arrangement without screws, soldering or welding. More preferably, the cuff is only attached to the pipe arrangement by a clamp connection.
  • the heating module can be transported particularly easily, because there is no risk of the heat-conducting connector, which is soldered to the pipe arrangement in the prior art, breaking off.
  • tolerances with regard to the position and orientation of the opening (in particular in the form of a bore) in the wall in which the heat-conducting connector is set can be reacted to particularly easily.
  • the heat conduction sleeve can be attached to the sleeve and then inserted into the opening in the wall. This is followed by the actual attachment to the pipe arrangement by bending the sleeve. In the prior art heating arrangement, however, a new hole would have to be drilled.
  • the at least one heat conduction connector is preferably soldered and / or welded to the sleeve. It could also be screwed to this if there is no one-piece design (for example in a common injection molding process or die casting process).
  • the cuff has only one opening and the heat conduction nozzle is rich in a helical shape with a body (with or without thread) and an enlarged head. Only the body fits through the opening and the head area is fixed directly to the pipe arrangement when the cuff is bent. A nut could also be used to fasten the heat conduction sleeve even more firmly to the cuff.
  • the shape of the sleeve is preferably at least partially adapted to the shape of the pipe arrangement so that it can be placed against the pipe arrangement and clamped to it with a corresponding tool.
  • individual elements of the sleeve are bent so that the sleeve rests as closely as possible on the pipe arrangement and no longer detaches from it.
  • the at least one heat conduction stub could also be directly soldered and / or welded and / or clamped to the main pipe without a cuff.
  • the heat conducting connection could additionally or alternatively also be soldered and / or welded and / or clamped to the secondary pipe.
  • the variant with the cuff is chosen because it allows the heat conduction nozzle to be attached to the pipe arrangement during assembly, depending on the opening in the wall.
  • heat conducting connections can also be used. These can be arranged offset from one another at any point on the pipe arrangement in the longitudinal direction of the pipe arrangement. These heat conduction stubs are in turn connected indirectly (e.g. via the cuff) or directly (e.g. by a direct soldering or welding or clamping connection) to the pipe arrangement for the transfer of heat energy between the main pipe to the respective heat conduction stub.
  • all of the heat conduction connections are in the same direction from the pipe arrangement path.
  • all of the heat conduction connections are of the same length and more preferably have the same diameter. However, this does not necessarily have to be the case. More preferably, the distance between the plurality of heat conducting stubs is the same or different.
  • the electrically operated heating element is a simple heating wire or a heating cable.
  • a heating cable is used which comprises a conductor system.
  • This preferably comprises a current conductor and a ground conductor and can be operated both with direct voltage and with alternating voltage.
  • the current conductor and the ground conductor are preferably each surrounded by their own insulation.
  • the current conductor and the ground conductor could also be encapsulated with a common insulation.
  • the heating cable further comprises a resistance wire, which is electrically connected with its first end to the current conductor and with its second end electrically to the ground conductor.
  • the resistance wire preferably runs in a spiral around the conductor system (on the corresponding insulation of the current conductor and the ground conductor) in the longitudinal direction of the heating cable.
  • the resistance wire can be color-insulated, with the individual turns being spaced apart from one another.
  • An insulation layer is preferably also formed thereon.
  • a metal wire mesh can also be arranged over this insulation layer.
  • an additional insulation layer in the form of a jacket can be placed on the metal wire mesh.
  • the heating arrangement also comprises one or more further heating modules.
  • Each of these heating modules is preferably constructed identically.
  • the at least one heating module and the at least one further heating module comprise main pipes, each of which has electrical connections (eg plug or socket) on their two end faces, which are electrically connected to the first or second end of the respective electrically operated heating element.
  • the at least one heating module can be connected to an energy source with its first electrical connection at the end.
  • a switching device is preferably attached, which - as will be explained later - can be controlled by a control device.
  • the at least one further heating module is connected with its front-side first electrical connection to the front-side second electrical connection of the at least one heating module. In this case, the current conductors of all heating modules are electrically connected to one another and the ground conductors of all heating modules are electrically connected to one another.
  • the heating module could also include a protective conductor, which is preferably connected to the metal wire mesh.
  • the respective end faces of the heating modules are preferably sealed with a hot glue, via which, for example, the electrical connections can also be attached to the end faces.
  • This hot glue prevents the PCM material from leaking out.
  • other types of closure can also be selected.
  • a rubber stopper could also be used for sealing or closing.
  • a soaking hose is then preferably pulled over the end face.
  • the room arrangement according to the invention comprises a wall and a corre sponding heating arrangement which is arranged within the room arrangement.
  • a room arrangement can be understood to mean a single room that is delimited by the wall.
  • a room arrangement can also be understood to mean several rooms, such as an apartment or a house.
  • the space in a ship, living container, caravan or in a mobile home can also fall under this.
  • In the wall preferably in the area of the base, at least one opening is made, into which the at least one heat conducting stub of the at least one heating module engages and protrudes.
  • the diameter or the shape of the opening preferably corresponds to the dimensions of the heat conducting nozzle and is preferably only less than 50%, 40%, 30%, 20% or less than 10% larger than the heat conducting nozzle.
  • the electrically operated heating element of the at least one heating module is electrically connected to an energy source of the room arrangement.
  • This energy source can be, for example, the power grid or an energy storage device (eg accumulator).
  • the energy source can also be solar cells or a photovoltaic system.
  • the wording “in the area” means that the opening is preferably less than 30 cm, 25 cm, 20 cm, 15 cm, 10 cm or less than 5 cm above the floor.
  • the at least one heat conduction nozzle of the at least one heating module can also be used on or in the area of (window) reveals or on corners and edges of the wall. With a reveal, the heating module can be installed vertically (to the left or right of the window) or horizontally (above or below the window). In this case, the heating module is predominantly or preferably completely inserted into a corresponding receiving opening.
  • This receiving opening can also be expanded by at least one opening for the at least one heat conduction connector. This at least one opening can be driven further into the wall, or it can run parallel to the surface of the wall in the wall.
  • the opening in the wall can also be arranged at a medium height, that is between the ceiling and the floor. This is particularly useful in rooms with a ceiling height of more than 3 m, 3.5 m or more than 4 m.
  • several heating modules can be used one above the other.
  • a heating module can e.g. in the area of the ground and another He warming module further spaced from the ground to be arranged.
  • the other heating module can be arranged at a height of more than 80 cm, 100 cm, 150 cm, 200 cm or more than 250 cm above the floor, but preferably less than 220 cm, 170 cm, 130 cm or less than 90 cm above the floor.
  • the room arrangement according to the invention preferably also comprises a heat-conducting base arrangement which is preferably arranged between the wall and the floor and which covers at least one heating module.
  • the at least one heating module is arranged between the wall, the floor and the heat conducting base arrangement.
  • the heat conduction pad arrangement is preferably hung in the wall and is spaced a few millimeters from the wall and the floor so that an air flow can develop. The air is sucked in through the gap between the heat-conducting base arrangement and the floor, heated and then flows along the gap between the heat-conducting base arrangement and the wall the wall and heats it from the outside.
  • the heat-conducting base arrangement does not necessarily have to be hung on the wall.
  • the heat-conducting base arrangement could also be fastened to the wall, for example by means of an adhesive connection and / or nails.
  • the gap between the politiciansleitsockelanord and the floor (especially at the bottom of the sauallockelanord voltage) and the gap between the politiciansleitsockelanord and the wall (especially at the top of the sauitsockelan ever) should be given before.
  • the gap creates a controlled convection. This creates a heat veil that rises directly up the wall to be heated. Local heat build-up is avoided.
  • the gap is preferably smaller than 5mm, 4mm, 3mm but preferably larger than 1mm or larger than 2mm.
  • the heat conducting base assembly should preferably consist of a material or include such that it remains dimensionally stable even when exposed to heat and heat and, in particular, there is no deformation when the lower area of the heat conducting base assembly is cooler than or the upper area of the heat conducting base assembly.
  • the wall in particular in the area of the floor, to include a receiving opening into which the at least one heating module is partially or completely inserted.
  • This receiving opening can then be expanded through the opening for the heat conduction nozzle, which extends further into the wall.
  • the heating arrangement preferably also comprises at least one temperature sensor. This can be arranged in the region of the pipe arrangement of the at least one heating module.
  • the heating arrangement also comprises a control device which is connected to the temperature sensor in a wireless or wired manner and is designed to receive a temperature value from the temperature sensor.
  • the control device is then designed as a function of a predetermined target temperature and a measured actual temperature to connect the electrically operated heating element of the at least one heating module to the energy source or to separate it from the energy source.
  • the electrically operated heating element can also be operated by means of pulse-width modulation. This pulse-width modulation is then set in such a way that the actual temperature reaches and maintains the target temperature.
  • control device could also be designed to transmit the actual temperature to a mobile terminal (e.g. smartphone, laptop computer) via a communication network (e.g. WiFi and / or Internet) and to receive a target temperature from the mobile terminal.
  • a mobile terminal e.g. smartphone, laptop computer
  • a communication network e.g. WiFi and / or Internet
  • Timing devices are also possible so that the control device connects the electrically operated heating element to the energy source at a specific time.
  • FIG. 2 a cross section through a main pipe of a heating module of the heating arrangement with the heating cable;
  • Figures 3 A, 3B :
  • FIG. 5 a three-dimensional view of a heating arrangement with two heating modules which can be electrically connected to one another;
  • Figures 6A, 6B a three-dimensional view of a heating arrangement with two heating modules which can be electrically connected to one another;
  • Figure 7 a room arrangement with a large number of installed
  • Heating modules In the following figures, the heating arrangement 1 according to the invention is described in more detail. This can be used in a room arrangement 2 in order to heat a wall 3 of the room arrangement 2.
  • FIGS. 1A to 1C an electrically operated heating element 4 in the form of a heating cable is described, via which the wall 3 is heated.
  • the electrically operated heating element 4 (the heating cable) comprises a conductor system 5, which has a current conductor 5a and a ground conductor 5b, which are surrounded by insulation 6a, 6b.
  • the conductor 5a is surrounded by its own insulation 6a and the ground conductor 5b by its own insulation 6b.
  • a common insulation could also be provided.
  • the electrically operated heating element 4 further comprises a resistance wire 7, which is electrically connected with its first end 7a to the current conductor 5a and with its second end 7b electrically to the ground conductor 5b.
  • the resistance wire 7 runs in a spiral around the conductor system 5 in the longitudinal direction of the electrically operated heating element 4.
  • Resistance wire 7 runs above the respective insulation 6a, 6b.
  • FIG. 1B shows that the electrically operated heating element 4 comprises several resistance wires 7, which are arranged at a distance from one another in the longitudinal direction of the electrically operated heating element 4.
  • This counter stand wires 7 are electrically connected in parallel.
  • the respective insulation 6a, 6b is interrupted.
  • the resistance wire 7 is preferably soldered to the corresponding current conductor 5a or ground conductor 5b.
  • the current conductor 5a and / or the ground conductor 5b consist of or preferably comprise copper, in particular tinned copper, with a cross-sectional area of preferably more than 1 mm 2 , 1.5 mm 2 or more than 2 mm 2 .
  • the insulation 6a over the current conductor 5a or the insulation 6b over the ground conductor 5b is preferably a silicone-rubber insulation.
  • the resistance wire 7 is preferably a copper-nickel wire or nickel-chromium wire.
  • FIG. IC also shows that the electrically operated heating element 4 also has additional layers. So there is a further Isolati ons Mrs 8a, which lies over the resistance wire 7. This further insulation layer 8a is preferably a silicone-rubber insulation layer.
  • a metal mesh 9 can then be arranged over this further insulation layer 8a. This could, for example, also be connected to a protective conductor.
  • An outer insulation layer 8b can also be arranged over the metal mesh 9. This outer insulation layer 8b can be, for example, a silicone rubber layer or a fluoropolymer layer.
  • the (maximum) power of the electrically operated heating element 4 can preferably be between 20 and 100 W / m.
  • the humidity is preferably between 30 and 80 W / m and more preferably between 40 and 70 W / m and particularly preferably 60 W / m (with, for example, + -5%).
  • the maximum surface temperatures can be between 70 ° C and 200 ° C depending on the layer structure.
  • the metal mesh 9 can, for example, be a tinned copper mesh or a stainless steel mesh. This increases the mechanical protection and enables earthing (especially on the protective conductor).
  • the outer insulation layer 8b which can also be referred to as a jacket, protects against corrosion.
  • the at least one heating module 10 comprises a pipe arrangement 11 which comprises at least one main pipe 12.
  • the wording "pipe” should not be understood to mean that only round cross-sections are used. Rather, all cross-sectional shapes are conceivable.
  • the electrically operated heating element 4 described in FIGS. 1A to 1C is arranged in this main pipe 12.
  • the main pipe 12 is also filled with a PCM material 13 (latent heat storage).
  • the PCM material 13 is preferably in powder form when it is filled in, and after the first melting and subsequent solidification it combines to form a block.
  • the electrically operated heating element 4 is in direct contact with the PCM material 13 or the PCM composite or the encapsulated PCM material.
  • the main pipe 12 is in particular free of an inner ear which runs in the main pipe 12.
  • the main pipe 12 would be in direct contact with the hydraulic binding agent or the fire clay.
  • the main pipe 12 has a diameter of preferably more than 18 mm, 19 mm or more than 20 mm and preferably less than 26 mm or less than 24 mm.
  • the electrically operated heating element 4 is preferably kept at a distance from the inner wall of the main pipe 12 and given by PCM material 13.
  • the PCM material 13 has: a) a melting range between 35 ° C and 45 ° C; and or
  • the melting range could also be selected higher (e.g. 50 ° C to 65 ° C or 76 to 85 ° C), e.g. to heat particularly thick walls (e.g. more than 1m thick).
  • the volume of the PCM material 13 preferably does not change during operation. This applies in particular to the PCM composite or the encapsulated PCM material. In particular, the volume in the cooled state remains the same as in the heated state. A change in volume of preferably less than 10%, 8%, 6%, 4%, 2% would still be acceptable. This can e.g. be compensated with an (elastic) compensating means, which will be described further below.
  • the PCM material 13 can be any known PCM material that meets the above conditions.
  • it can be selected from the group consisting of paraffins, salts of organic acids and mixtures thereof. They are preferably paraffins or mixtures of paraffins.
  • the main pipe 12 is preferably completely, but preferably more than 80%, 85%, 90% or more than 95% of the fill level with the PCM material 13.
  • the electrically operated heating element 4 preferably extends over the entire length of the main pipe 12. It could, however, also be shorter. The distance between the electrically operated heating element 4 and the (next) inner wall of the main pipe 12 can vary over the length of the main pipe 12. Preferably, however, the electrically operated heating element 4 is arranged along the longitudinal axis of the main pipe 12, that is to say in the center of the main pipe 12.
  • the at least one heating module 10 comprises at least one heat conducting stub 15, as shown for example in FIG. 3A.
  • the water conduction nozzle 15 is directly or indirectly connected to the pipe arrangement 11, in particular to the main pipe 12. As a result, heat energy can be transferred between the main pipe 12 to the at least one heat conduction connector 15.
  • the heat transfer resistance is low.
  • a “direct connection” is understood to mean that the heat conduction connector 15 is soldered and / or welded and / or clamped directly to the pipe arrangement 11, in particular directly to the main pipe 12.
  • the heat-conducting connector 15 is preassembled on a cuff 16. In this case, it is referred to as an "intermediate connection”.
  • This cuff 16 is then mounted at the appropriate points along the pipe arrangement 11, so that the heat-conducting stub 15 can be inserted into corresponding openings 31 in the wall 3 (see FIGS. 6A, 6B).
  • the heat-conducting stub 15 can be mounted via the collar 16 at any point in the longitudinal direction of the pipe arrangement 11, in particular at any point on the main pipe 12.
  • the sleeve 16 is U-shaped. Other cross-sectional shapes would also be conceivable here.
  • the sleeve 16 consists of or comprises metal, in particular copper. The same also applies, preferably, to the heat-conducting connector 15. This could also be formed in one piece with the sleeve 16.
  • the heat conduction stub 15 is soldered or welded to the sleeve 16, however. A screw connection would also be conceivable.
  • the sleeve 16 is pushed over the pipe arrangement 11, in particular starting from the side.
  • the sleeve 16 is then bent at least partially around the pipe arrangement 11. This is shown in FIG. 3B.
  • the cuff 16 is fastened to the pipe arrangement 11, in particular to the main pipe 12.
  • thermal energy can be transferred from the pipe arrangement 11 via the at least one sleeve 16 to the at least one heat conducting connector 15.
  • the heat conduction stub 15 is preferably solid. It could also be hollow and, for example, also be filled with a PCM material. However, the heat conduction connector does not include an electrically operated heating element 4. It is therefore free of an electrically operated heating element 4.
  • the cuff 16 is preferably fastened to the pipe arrangement 11 merely by a clamp connection without the use of a soldered connection and / or the welded connection.
  • the pipe arrangement 11 also comprises a secondary pipe 20.
  • the secondary pipe 20 is connected to the main pipe 12, so that a heating of the main pipe 12 also leads to a heating of the secondary pipe 20.
  • the secondary pipe 20 runs parallel to the main pipe 12 in this case. It could also run spirally around the main pipe 12.
  • the secondary pipe 20 has a diameter of preferably more than 10 mm, 12 mm or more than 14 mm and preferably less than 22 mm or less than 20 mm.
  • the secondary pipe 20 is preferably welded and / or soldered to the main pipe 12. It can be connected to the main pipe 12 along its entire length or only ent long by subsections. In principle, the secondary pipe 20 could also be clamped to the main pipe 12.
  • the secondary pipe 20 is preferably just as long as the main pipe 12. However, it could also be shorter or longer.
  • the secondary pipe 20 is hollow and also filled with a PCM material 21. It could also be massive. Both the main pipe 12 and the secondary pipe 20 consist of or comprise metal, in particular copper or a copper alloy.
  • the cross-sectional area of the secondary pipe 20 is preferably smaller than that of the main pipe 12.
  • the main pipe 12 and the secondary pipe 20 have in this gameniessbei a cross section that has the shape of a circle.
  • the cross section could also be rectangular, square or oval or have the shape of an n-polygon or be approximated to such a shape.
  • the heat-conducting connector 15 in the case of a direct connection of the heat-conducting connector 15 to the pipe arrangement 11, the heat-conducting connector 15, as already explained, could be soldered and / or welded and / or clamped directly to the main pipe 12. In addition or as an alternative to this, however, it could also be soldered and / or welded and / or clamped directly to the auxiliary tube 20.
  • FIG. 4A it is shown that the heat conducting stub 15 is in turn connected to a cuff 16.
  • this cuff 16 again encompasses the pipe arrangement 11.
  • the cuff 16 encompasses both the main pipe 12 and the secondary pipe 20.
  • the shape of the cuff 16 and the shape of the heat-conducting connector 15, which is attached to the cuff 16 is arranged, are in particular the receiving space between the main pipe 12 and the secondary ear 20 fits. This fact can be seen very clearly in FIG. 4B, which shows the pipe arrangement 11 consisting of the main pipe 12 and secondary pipe 20 with a cuff 16 mounted on it.
  • a heating module 10 preferably comprises a plurality of heat conduction nozzles 15 which are arranged on the pipe arrangement 11 at a distance from one another in the longitudinal direction of the heating module 10.
  • FIG. 5 it is shown that there is a further heating module 10a in addition to the heating module 10.
  • the at least one heating module 10 is ver bindable or connected to an energy source. This can be the public power grid, an accumulator and / or solar cells.
  • the further heating module 10a is electrically connected to the at least one heating module 10.
  • the at least one heating module 10 has a first electrical connection 26a and a second electrical connection 26b.
  • the first electrical connection 26a is attached to a first end face 12a of the main pipe 12 and the second electrical connection 26b is attached to a second end face 12b of the main pipe 12.
  • a first end of the electrically operated heating element 4 is connected to the first electrical connection 26a and a second end of the electrically operated heating element 4 is connected to the second electrical connection 26b.
  • the further heating module 10b preferably also includes a first electrical connection 26a which is attached to a first end face 12a of the main pipe 12.
  • a second electrical connection 26b which is attached to a second end face 12b of the main pipe 12.
  • a first end of the electrically operated heating element 4 is connected to the first electrical connection 26a and a second end of the electrically operated heating element 4 is connected to the second electrical connection 26b.
  • the first electrical connection 26a of the further heating module 10a is preferably electrically connected to the second electrical connection 26b of the at least one heating module 10.
  • the respective current conductors 5 a of the individual heating modules 10, 10a are electrically connected to one another and the respective ground conductors 5b of the individual heating modules 10, 10a are electrically connected to one another.
  • heating modules 10, 10a, 10b can be connected in series with one another. It is only important that the current conductors 5a and the ground conductors 5b have a correspondingly large cross section so that the power can be transmitted to the individual electrically operated heating elements 4.
  • the end faces 12a, 12b of the respective main pipes 12 are closed with a closure.
  • the closure is preferably a hot melt adhesive. The same can also apply to the secondary pipes 20.
  • an (elastic) compensation means can also be arranged between the closure (consisting of or comprising, for example, hot glue and / or resin and / or silicone and / or shrink tubing and / or rubber and / or rubber stopper and / or elastomer) and the PCM material 13, one or both end faces 12a, 12b an (elastic) compensation means can also be arranged. Any expansions of the PCM material 13 or the hydraulic binder or the firebrick powder can be compensated for without the pressure in the main pipe 12 increasing.
  • the (elastic) compensating means can be, for example, cotton wool or rubber. The same can also apply to the secondary pipe 20.
  • the room arrangement 2 according to the invention is described, in which the heating arrangement 1 is used.
  • the room arrangement 2 comprises the wall 3 and a floor 30.
  • the at least one opening 31 is made, in which the at least one heat conducting nozzle 15 of the at least one heating module 10 engages.
  • the electrically operated heating element 4 of the at least one heating module 10 is in this case electrically connected to an energy source of the room arrangement 2.
  • a heat-conducting base assembly 32 which runs between the wall 3 and the floor 30.
  • the at least one heating module 10 is arranged between the wall 3, the floor 30 and the nickel-siliconducting base assembly 32. In this case, only the heat conduction clip 15 protrudes into the opening 31 of the wall 3.
  • the heat conducting base assembly 32 is preferably hung on the wall 3 is. It is further preferably from the wall 3 and also from the devisbo the 30 by a few millimeters (preferably less than 5mm, 4mm, 3mm but preferably more than 1mm and more preferably more than 2mm) spaced.
  • the heat-conducting base arrangement 32 can be, for example, wood, synthetic wood, stone or metal (for example copper sheet) or a composite material.
  • the heat-conducting base assembly 32 should be aging-resistant constant, rot-resistant and rot-proof. It should also be moisture-resistant and dimensionally stable (at different temperatures).
  • the heat-conducting base assembly 32 can be formed, for example, from a material offered under the label purenit® from puren gmbh in Germany on the filing date. This material can be sawed and milled without any problems.
  • FIG. 6B shows that the wall 3 comprises a receiving opening 33 in the region of the base 30, in which the at least one heating module 10 is partially or completely, as shown in FIG. 6B.
  • the opening 31 then extends further into the wall 3, starting from the receiving opening 33.
  • the heat conducting base assembly 32 is not shown angled but running straight and only closes this receiving opening 33.
  • the opening 31 is shown significantly larger than the at least one heat conducting nozzle 15.
  • the opening 31 is as large as the heat conducting nozzle 15, so that the heat transfer resistance is as large as possible is low.
  • the receiving opening 33 could also be attached at other locations on the wall 3.
  • the receiving opening 33 can also run vertically, ie vertically and not horizontally.
  • Warming arrangement 1 can also be mounted vertically from the wall 3 without the use of a receiving opening 33 only with means of the opening 31, even if the horizontal orientation (parallel to the floor 30) is preferred.
  • a room plan of the room arrangement 2 is Darge provides.
  • the room arrangement 2 comprises several rooms or rooms 40a, 40b, 40a, which are separated from one another by doors, for example.
  • the heating arrangements 1 comprise a different number of heating modules 10, 10a, 10b.
  • Each heating arrangement 1 preferably comprises at least one temperature sensor or temperature sensor.
  • the temperature sensor is also preferably in the area of the pipe arrangement 11 of at least one heating module 10, 10a, 10b arranged.
  • each heating module 10, 10a, 10b could also have a temperature sensor.
  • the individual rooms 40a, 40b, 40c can each have a temperature sensor.
  • Each heating arrangement 1 preferably comprises a control device 50.
  • the control device 50 is then connected to the temperature sensor or sensors in a wireless or wired manner and designed to receive a temperature value from the temperature sensor or sensors.
  • the control device 50 is also designed to connect or disconnect the electrically operated heating element 4 of the at least one heating module 10, 10a, 10b to the energy source as a function of a predetermined target temperature and a measured actual temperature. If several heating modules 10, 10a, 10b are connected in series, this also occurs automatically for the further heating modules 10a, 10b. In principle, it would be possible for the heating modules 10, 10a, 10b of a heating arrangement 1 to be able to be opened and closed independently of one another.
  • a plurality of heating arrangements 1 can preferably share a common control device 50.
  • the control device 50 controls the heating arrangements 1 in all three rooms 40a, 40b and 40c.
  • the temperature sensor In principle, it would also be possible for the temperature sensor to modulate the temperature measured value onto the current conductor 5a, so that the control device 50 can demodulate this current value when it is connected to the same safety circuit.
  • a viewing device is present in order to connect the electrically operated heating element 4 in the at least one heating module 10, 10a, 10b to the energy source and to separate it therefrom.
  • This viewing device can be controlled by the control device 50. This can in turn be done wirelessly or wired.
  • the Schah device can be arranged in each heating module 10, 10a, 10b and separate the resistance wire 7 from the conductor 5a or the earth conductor 5b.
  • the viewing device could also only be used on the first tion module 10 so that all heating modules 10, 10a, 10b are switched on and off at the same time.
  • the control device 10 is also designed to transmit the actual temperature to a mobile terminal via a communication network and to receive a target temperature from the mobile terminal. Switch-on times at which the control device 10 connects the electrically actuatable heating element 4 to the energy source can also be transmitted via the mobile terminal.
  • Switching on can also take place depending on the electricity price. If the electricity price falls below a threshold value, it is switched on and above the threshold value it is switched off. Switching on can also take place as a function of a frequency of the power grid. If the frequency is above a threshold value (e.g. above 50 Hz in Europe), it is switched on and below it it is switched off. In this way, the power grid can also be stabilized.
  • a threshold value e.g. above 50 Hz in Europe
  • Pulsed operation is also possible.
  • the pulse / pause ratio can be in the range of milliseconds, seconds or minutes.
  • a diameter of the main pipe 12 is approximately 18 mm.
  • the deviation can preferably be less than + 30%, 25%, 20%, 15% or less than 10%.
  • the secondary pipe 20 preferably has a diameter of 15 mm.
  • the deviation can preferably be less than + 30%, 25%, 20%, 15% or less than 10%.
  • the secondary pipe 20 is preferably connected to the main pipe 12 in such a way that both the secondary pipe 20 and the main pipe 12 touch the wall 3. This means that a plane runs through the outermost point of the secondary pipe 20 also through the outermost point of the main pipe 12 and this Ebe ne parallel to the wall 3 or perpendicular to the floor 30 is aligned. Both the secondary pipe 20 and the main pipe 12 then end flush with the wall 3.
  • the opening 31 in the wall 3 for the heat conducting connection 15 preferably has a height and more preferably a diameter of 12 mm. Deviation Changes of preferably less than 50%, 40%, 30%, 20% or less than 10% in both directions are permitted.
  • the heat conducting base assembly 32 more preferably has a total height of less than 10 cm, 9 cm, 8 cm, 7 cm, 6 cm or less than 5 cm but more preferably more than 4 cm, 5 cm, 6 cm or more than 7 cm cm.
  • the length of the main tube 12 is preferably less than 200 cm, 150 cm, 100 cm or less than 60 cm, but preferably more than 30 cm, 50 cm, 80 cm, 120 cm or preferably more than 150 cm.
  • the heating arrangement can also comprise a composite of a main pipe 12 and two secondary pipes 20, both secondary pipes 20 being connected to the main pipe 12 (as already described for a secondary pipe 20). Both secondary pipes 20 are arranged at opposite points on the main pipe 12 on this and extend in the longitudinal direction of the main pipe 12. Both secondary pipes 20 are preferably the same length and / or the same thickness. They could also be of different lengths and / or different thicknesses.
  • the heating arrangement can also comprise a composite of two main pipes 12 and a secondary pipe 20.
  • Both main pipes 12, each comprising an electrically operated heating element 4 are connected to the secondary pipe 20 (as already described for a main pipe 12).
  • Both main pipes 12 are preferably arranged at opposite points on the secondary pipe 20 on this and extend in the longitudinal direction of the secondary pipe 20.
  • Both main pipes 12 are preferably of the same length and / or the same thickness. They could also be of different lengths and / or different thicknesses. It would also be possible to use an additional secondary pipe 20 or two additional secondary pipes 20. In this case, secondary pipe 20 and main pipe 12 could be arranged alternately (secondary pipe, main pipe, secondary pipe, main pipe, secondary pipe).

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Abstract

A heating arrangement (1) for heating a wall (3) comprises at least one heating module (10). The at least one heating module (10) comprises a pipe arrangement (11) which has a main pipe (12). The at least one heating module (10) comprises an electrically operated heating element (4) which is arranged in the main pipe (12). The main pipe (12) is filled with a PCM material (13) or a hydraulic binder or a pulverized grog. The at least one heating module (10) comprises a heat-conductive tube (15) which is directly or indirectly connected to the pipe arrangement (11) for transferring heat energy between the main pipe (12) to the at least one heat-conductive tube (15), and which projects laterally from the pipe arrangement (11). At least one part of the at least one heat-conductive tube (15) can be inserted into an opening (31) of the wall (3), with heating of the main pipe (12) leading to heating of the at least one heat-conductive tube (15), and thus to heating of the wall (3).

Description

Erwärmungsanordnung zum Erwärmen einer Wand und Raumanordnung mit einer Wand mit einer solchen Erwärmungsanordnung Heating arrangement for heating a wall and room arrangement with a wall with such a heating arrangement
Die Erfindung betrifft eine Erwärmungsanordnung zum Erwärmen und/oder zum Trocknen einer Wand und eine Raumanordnung, die eine entsprechende Wand aufweist, welches mit einer solchen Erwärmungsanordnung erwärmt wird. The invention relates to a heating arrangement for heating and / or drying a wall and a room arrangement which has a corresponding wall which is heated with such a heating arrangement.
Eine solche Erwärmungsanordnung, mit welcher eine Wand erwärmt werden kann, bietet den Vorteil, dass die Wand stets trocken ist und eine Schimmel bildung auch bei feuchter Luft vermieden wird. Gleichzeitig strahlt eine ent- sprechend erwärmte Wand wiederum eine Art von Wärme ab, die Personen als angenehmer empfinden verglichen zu Wärme, die ein konventioneller Heizkörper abstrahlt. Diese Art von Wärme erlaubt das Temperieren eines Raums auf eine niedrigere Temperatur als mit konventionellen Heizungen, wobei sich dennoch ein ähnlicher Wohlfühleffekt einstellt. Such a heating arrangement, with which a wall can be heated, offers the advantage that the wall is always dry and mold formation is avoided even in moist air. At the same time, a suitably heated wall in turn radiates a type of warmth that people perceive as more pleasant compared to the warmth that a conventional radiator radiates. This type of warmth allows a room to be kept at a lower temperature than with conventional heating systems, while still producing a similar feel-good effect.
Unter einer "Wand" werden im Rahmen dieser Erfindung Steinwände (z.B. Mauerwerke aller Art) und Holzwände verstanden. Eine "Raumanordnung" kann eine Gebäudeanordnung sein, die ein oder mehrere Zimmer umfasst. Ei ne "Raumanordnung" kann auch einen Wohn-Container oder einen Raum in einem Schiff (z.B. Schiffsrumpf) bzw. einen Raum in einem Wohnwagen bzw. Wohnmobil umfassen, in denen eine Wand ausgebildet ist. Eine entsprechende Erwärmungsanordnung ist aus EP 3 021 048 Al bekannt. Diese umfasst ein Rohr, welches mit einem Wassergemisch gefüllt ist. Durch dieses Rohr wird ein Heizdraht geführt, welcher das Wassergemisch erhitzt. Das Rohr ist dabei an dem Mauerwerk angeordnet. Neben diesem Rohr gibt es noch ein zweites Rohr, welches in Wirkverbindung zum ersten Rohr steht und parallel zu diesem verläuft. Dieses zweite Rohr ist dabei in einer entsprechen den Längsausnehmung im Mauerwerk angeordnet. In the context of this invention, a “wall” is understood to mean stone walls (eg masonry of all kinds) and wooden walls. A "room arrangement" can be a building arrangement that comprises one or more rooms. A "room arrangement" can also include a living container or a room in a ship (for example a ship's hull) or a room in a caravan or mobile home in which a wall is formed. A corresponding heating arrangement is known from EP 3 021 048 A1. This includes a tube which is filled with a water mixture. A heating wire is passed through this pipe, which heats the water mixture. The pipe is arranged on the masonry. In addition to this pipe, there is also a second pipe which is in operative connection with the first pipe and runs parallel to it. This second tube is arranged in a correspond to the longitudinal recess in the masonry.
Nachteilig an der EP 3 021 048 Al ist, dass das Abdichten der Rohre kompli ziert ist und eine wirksame Dichtung über einen längeren Zeitraum kaum auf rechterhalten werden kann. Gleichzeitig muss stark in das Mauerwerk einge griffen werden, um einen entsprechenden Längsschlitz über die gesamte Län ge des Rohrs in dieses einzubringen. A disadvantage of EP 3 021 048 A1 is that the sealing of the pipes is complicated and an effective seal can hardly be maintained over a long period of time. At the same time, the masonry has to be strongly intervened in order to make a corresponding longitudinal slot over the entire length of the pipe.
Es ist daher Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, eine Erwärmungsan ordnung zum Erwärmen einer Wand und eine entsprechende Raumanordnung mit einer solchen Erwärmungsanordnung zu schaffen, die einfacher herzustel len sind, eine höhere Effizienz aufweisen und nachträglich ohne hohen Auf wand installiert werden können. It is therefore an object of the present invention to provide a Warming arrangement for heating a wall and a corresponding room arrangement with such a heating arrangement, which are easier to manufacture, have a higher efficiency and can be installed subsequently without high expenditure.
Die Aufgabe wird hinsichtlich der erfindungsgemäßen Erwärmung sanordnung durch den unabhängigen Anspruch 1 und hinsichtlich der Raumanordnung durch den Anspruch 27 gelöst. In den Ansprüchen 2 bis 26 sind erfindungs gemäße Weiterbildungen der Erwärmungsanordnung angegeben. In den An sprüchen 28 bis 35 sind erfindungsgemäße Weiterbildungen der Raumanord nung angegeben. The object is achieved with regard to the heating arrangement according to the invention by independent claim 1 and with regard to the spatial arrangement by claim 27. In the claims 2 to 26 fiction, contemporary developments of the heating arrangement are given. In the claims 28 to 35 inventive developments of the Raumanord voltage are given.
Die erfindungsgemäße Erwärmungsanordnung dient zum Erwärmen einer Wand. Bei der Wand kann es sich beispielsweise um ein Mauerwerk handeln, welches aus Ziegeln oder Schamottesteinen besteht. Auch andere Arten von Wänden wie z.B. Holzwände können dadurch erwärmt werden. Die Erwär mungsanordnung umfasst zumindest ein Erwärmungsmodul. Das zumindest eine Erwärmungsmodul umfasst eine Rohranordnung, die ein Hauptrohr auf weist. Das zumindest eine Erwärmungsmodul umfasst weiterhin eine elektrisch betriebenes Heizelement, welches in dem Hauptrohr angeordnet ist. Das elektrisch betriebene Heizelement ist vorzugsweise im Zentrum des Hauptrohrs angeordnet und erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Län- ge des Hauptrohrs. Das Hauptrohr ist weiterhin mit einem Material gefüllt, das ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus PCM-Material, einem hydrauli schen Bindemittel und Schamottemehl. Unter einem PCM-Material (engl phase change material; deutsch Phasenwechselmaterial) wird ein Latentwär mespeicher verstanden, welcher auch als Phasenwechsel- oder PCM-Speicher bezeichnet werden kann. Dabei handelt es sich um einen Typ von Wärmespei cher, der einen Großteil der ihm zugeführten thermischen Energie in Form latenter Wärme (z.B. für einen Phasenwechsel von fest zu (zäh-)flüssig oder fest zu fest speichert. Die gespeicherte Wärme ist dabei "verborgen", da, so lange die Phasenumwandlung nicht ganz abgeschlossen ist, die Temperatur des PCM-Materials trotz Wärmezufuhr nicht weiter ansteigt. Das eingesetzte PCM-Material kann daher in einem kleinen Temperaturbereich rund um den Phasenwechsel sehr große Wärmemengen speichern und übertrifft dabei Wärmespeicher, die nur sensible Wärme eines Stoffes nutzen, wie etwa einen Heißwasserspeicher, der aus dem genannten Stand der Technik bekannt ist. Das PCM-Material ist bevorzugt elektrisch nichtleitend. The heating arrangement according to the invention is used to heat a wall. The wall can, for example, be masonry made of bricks or firebricks. Other types of walls, such as wooden walls, can also be heated in this way. The heating arrangement comprises at least one heating module. The at least one heating module comprises a pipe arrangement which has a main pipe. The at least one heating module further comprises an electrically operated heating element which is arranged in the main pipe. The electrically operated heating element is preferably arranged in the center of the main pipe and preferably extends over the entire length ge of the main pipe. The main pipe is still filled with a material that is selected from the group consisting of PCM material, a hydraulic binder and fireclay powder. A PCM material (English phase change material; German phase change material) is understood to mean a latent heat storage, which can also be referred to as a phase change or PCM storage. This is a type of heat accumulator that stores a large part of the thermal energy supplied to it in the form of latent heat (e.g. for a phase change from solid to (viscous) liquid or solid to solid. The stored heat is "hidden". , because, as long as the phase transition is not fully completed, the temperature of the PCM material does not rise any further despite the supply of heat. The PCM material used can therefore store very large amounts of heat in a small temperature range around the phase change and thereby surpasses heat stores that only Use sensible heat of a substance, such as a hot water storage tank, which is known from the prior art mentioned. The PCM material is preferably electrically non-conductive.
Das PCM-Material dehnt sich im Betrieb, also innerhalb des genutzten Tem peraturbereichs, vorzugsweise nicht aus. Das Hauptrohr ist daher insbesondere auch frei von einem Druckausgleichsbehälter wie ihn die EP 3 021 048 Al benötigt. The PCM material preferably does not expand during operation, i.e. within the temperature range used. The main pipe is therefore, in particular, also free of a pressure equalization container as required by EP 3 021 048 A1.
Beim Erwärmen bzw. "Aufladen" des PCM-Materials wird das Speichermedi um, bei welchem es sich vorzugsweise um Paraffine und/oder Salze handeln kann, geschmolzen. In diesem Prozess wird sehr viel Energie aufgenommen. Das Abgeben dieser Wärmeenergie (dies kann auch als "Entladen" bezeichnet werden) findet dann beim Erstarren statt. In diesem Umkehrzustand gibt das PCM-Material die zuvor aufgenommene Wärmemenge als Erstarrung s wärme wieder an die Umgebung ab. Ein solches Schmelzen setzt bei vorzugsweise mehr als 30°C ein. Darunter ist das PCM-Material bevorzugt fest. When the PCM material is heated or “charged”, the storage medium, which can preferably be paraffins and / or salts, is melted. A lot of energy is consumed in this process. The release of this thermal energy (this can also be referred to as "discharging") then takes place during solidification. In this reverse state, the PCM material releases the previously absorbed amount of heat as solidification s heat back to the environment. Such melting starts at preferably more than 30.degree. Among these, the PCM material is preferably solid.
Das PCM-Material ist beim Einfüllen vorzugsweise pulverförmig. Nach dem Erwärmen wird es schmelzflüssig, oder wachsartig bzw. maximal (extrem) zähflüssig und erstarrt beim Abkühlen dann zu einem entsprechenden PCM- Block. Der Einsatz von reinen PCM-Materialien bringt jedoch eine Reihe von Nach teilen mit sich, wie Volumenänderangen und, in dem Fall, dass die PCM- Materialien in eine flüssige Phase übergehen, mögliche Leckagen. Daher wird das PCM-Material bevorzugt in einer Form eingesetzt, die diese Nachteile nicht aufweist und insbesondere formstabil ist. Hierzu eignen sich bekannte Ausführung sformen, in denen das PCM-Material in verkapselter Form vor hegt. Hierbei kann das PCM-Material entweder in einer Matrix vorliegen oder durch ein Hüllmaterial in einem Hohlraum eingeschlossen sein. The PCM material is preferably in powder form when it is filled. After heating, it becomes molten, or waxy or maximally (extremely) viscous and then solidifies into a corresponding PCM block when it cools. However, the use of pure PCM materials brings a number of disadvantages with it, such as changes in volume and, in the event that the PCM materials pass into a liquid phase, possible leakages. The PCM material is therefore preferably used in a form that does not have these disadvantages and, in particular, is dimensionally stable. Known designs in which the PCM material is encapsulated before are suitable for this purpose. The PCM material can either be present in a matrix or enclosed in a cavity by a covering material.
Wird das PCM-Material in einer Matrix eingeschlossen, so wird diese Kombi nation im Folgenden auch als PCM-Verbund (auch formstabiles PCM- Material) bezeichnet. Als Matrix des PCM-Verbundes können poröse anorga nische oder organische Materialen verwendet werden, die auch als Träger oder Trägerstoffe bezeichnet werden können. Dabei sind anorganische Materialien bevorzugt. Dem Fachmann ist eine weite Auswahl an organischen und anor ganischen Materialien bekannt, die für diesen Zweck in Frage kommen. Als Matrix kommen insbesondere Materialien in Frage, die üblicherweise als Bin demittel für Öl oder Chemikalien verwendet werden. Geeignet sind unter an deren auch Stoffe ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Siliziumdioxid, Aluminiumdioxid, Gips, Calciumcarbonat, Titandioxid und Schamotte. Me talloxide sind besonders bevorzugt. Als organische Stoffe zur Verwendung als oder in der Matrix kommen insbesondere Polymere ausgesucht aus der Grup pe bestehend aus Polyolefmen, insbesondere Polyethylen und Polypropylen, Poly(methyl)methacrylate, Polyurethane und deren Gemische in Frage. If the PCM material is enclosed in a matrix, this combination is also referred to below as a PCM composite (also dimensionally stable PCM material). As the matrix of the PCM composite, porous inorganic or organic materials can be used, which can also be referred to as carriers or carrier materials. Inorganic materials are preferred. A wide selection of organic and inorganic materials is known to the person skilled in the art which are suitable for this purpose. Materials that are usually used as binding agents for oil or chemicals are particularly suitable as the matrix. Substances selected from the group consisting of silicon dioxide, aluminum dioxide, gypsum, calcium carbonate, titanium dioxide and chamotte are also suitable. Metal oxides are particularly preferred. Particularly suitable organic substances for use as or in the matrix are polymers selected from the group consisting of polyolefins, in particular polyethylene and polypropylene, poly (methyl) methacrylates, polyurethanes and mixtures thereof.
Der PCM-Verbund hegt bevorzugt in partikulärer Form vor, besonders bevor zugt als Pulver oder Granulat. Er wird ebenfalls bevorzugt in Form eines Schüttguts eingesetzt. The PCM composite is preferably in particulate form, particularly preferably as a powder or granules. It is also preferably used in the form of a bulk material.
Das organische oder anorganische Material dient als Matrix, insbesondere in Form eines Schwamms für das jeweilige PCM-Material. Das PCM-Material ist durch dieses Material sowohl im festen als auch im flüssigen Zustand fest gebunden. Der PCM-Verbund hegt bevorzugt auch dann als trockenes riesel fähiges Pulver oder Granulat vor, wenn das PCM-Material in einem flüssigen Aggregatzustand vorliegt. Eine Volumenänderung entfällt genauso wie ein Abdichten gegenüber einem schmelzflüssigen PCM-Material. Der Massenanteil des PCM-Materials im PCM-Verbund beträgt bevorzugt mehr als 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60% oder mehr als 65% aber vorzugsweise weniger als 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30% oder weniger als 25%und der Massenanteil des anorganischen Ma terials im PCM-Verbund beträgt weniger als 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40% oder weniger als 35% aber vorzugsweise mehr als 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70% oder mehr als 75%. The organic or inorganic material serves as a matrix, in particular in the form of a sponge for the respective PCM material. The PCM material is firmly bound by this material both in the solid and in the liquid state. The PCM composite is also preferably in the form of a dry, free-flowing powder or granulate when the PCM material is in a liquid aggregate state. There is no need for a change in volume or for sealing against a molten PCM material. The mass fraction of the PCM material in the PCM composite is preferably more than 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60% or more than 65% but preferably less than 70 %, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30% or less than 25% and the mass fraction of the inorganic material in the PCM composite is less than 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40% or less than 35% but preferably more than 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70% or more than 75%.
PCM-Verbünde in Form von Pulvern umfassen bevorzugt 45 bis 75 Ge wichtsprozent PCM-Material bezogen auf das Gesamtgewicht des PCM- Verbundes auf. Besonders bevorzugt sind 50 bis 70 Gewichtsprozent und am meisten bevorzugt sind 55 bis 65 Gewichtsprozent. Der Anteil des anorgani schen Materials beträgt bevorzugt 25 bis 55 Gewichtsprozent, besonders be vorzugt 30 bis 50 Gewichtsprozent und ganz besonders bevorzugt 35 bis 45 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf Gesamtgewicht des PCM-Verbundes. PCM-Verbünde in Form von Pulvern weisen bevorzugt eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 50 bis 350 pm, besonders bevorzugt im Be reich von 100 bis 300 pm und ganz besonders bevorzugt im Bereich 150 bis 250pm auf. Die durchschnittliche Teilchengröße wird dabei bevorzugt durch Laserbeugung bestimmt. Am meisten bevorzugt beträgt der Anteil an PCM- Material ca. 60 Gewichtsprozent, der Anteil an anorganischem Material ca. 40 Gewichtsprozent und die durchschnittliche Teilchengröße ca. 200 pm. PCM composites in the form of powders preferably comprise 45 to 75 percent by weight of PCM material based on the total weight of the PCM composite. Particularly preferred are 50 to 70 percent by weight and most preferred are 55 to 65 percent by weight. The proportion of the inorganic's material is preferably 25 to 55 percent by weight, particularly preferably 30 to 50 percent by weight and very particularly preferably 35 to 45 percent by weight, based in each case on the total weight of the PCM composite. PCM composites in the form of powders preferably have an average particle size in the range from 50 to 350 μm, particularly preferably in the range from 100 to 300 μm and very particularly preferably in the range from 150 to 250 μm. The average particle size is preferably determined by laser diffraction. Most preferably, the proportion of PCM material is approximately 60 percent by weight, the proportion of inorganic material is approximately 40 percent by weight and the average particle size is approximately 200 μm.
PCM-Verbünde in Form von Granulaten umfassen bevorzugt 15 bis 45 Ge wichtsprozent PCM-Material bezogen auf das Gesamtgewicht des PCM- Verbundes. Besonders bevorzugt sind 20 bis 40 Gewichtsprozent und am meisten bevorzugt sind 25 bis 35 Gewichtsprozent. Der Anteil des anorgani schen Materials beträgt bevorzugt 55 bis 85 Gewichtsprozent, besonders be vorzugt 60 bis 80 Gewichtsprozent und ganz besonders bevorzugt 65 bis 75 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf Gesamtgewicht des PCM-Verbundes. PCM-Verbünde in Form von Granulaten weisen bevorzugt eine durchschnitt liche Teilchengröße im Bereich von 0,5 bis 5 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 3 mm auf. Die durchschnittliche Teilchengröße wird dabei bevorzugt durch Laserbeugung bestimmt. Am meisten bevorzugt beträgt der Anteil an PCM-Material ca. 30 Gewichtsprozent, der Anteil an anorganischem Material ca. 70 Gewichtsprozent und die durchschnittliche Teilchengröße liegt im Bereich von 1 bis 3 mm. Grundsätzlich kommen auch Ausführung sformen in Frage, bei denen das PCM-Material in Hüllmaterialien eingeschlossen ist. Dabei ist das PCM- Material zum Beispiel in Kunststoffkapseln eingebracht, wobei die Kunst- stoffkapseln einen Durchmesser von weniger als 5mm, 4mm, 3mm, 2mm oder weniger als 1mm aufweisen. Auch in diesem Fall ist ein Abdichten des Haupt rohrs nicht notwendig, weil die Kunststoffkapseln verhindern, dass sich das schmelzflüssige PCM-Material im Hauptrohr beliebig verteilen kann. Grundsätzlich gilt, dass im Rahmen dieser Erfindung anstelle von PCM- Material in Alleinstellung auch immer PCM-Verbund oder gekapseltes PCM- Material verwendet werden kann. PCM composites in the form of granules preferably comprise 15 to 45 weight percent PCM material based on the total weight of the PCM composite. Particularly preferred are 20 to 40 percent by weight and most preferred are 25 to 35 percent by weight. The proportion of inorganic material is preferably 55 to 85 percent by weight, particularly preferably 60 to 80 percent by weight and very particularly preferably 65 to 75 percent by weight, each based on the total weight of the PCM composite. PCM composites in the form of granules preferably have an average particle size in the range from 0.5 to 5 mm, particularly preferably in the range from 1 to 3 mm. The average particle size is preferably determined by laser diffraction. Most preferably, the proportion of PCM material is approximately 30 percent by weight, the proportion of inorganic material is approximately 70 percent by weight and the average particle size is in the range from 1 to 3 mm. In principle, designs are also possible in which the PCM material is enclosed in envelope materials. The PCM material is introduced into plastic capsules, for example, the plastic capsules having a diameter of less than 5 mm, 4 mm, 3 mm, 2 mm or less than 1 mm. In this case, too, it is not necessary to seal the main pipe because the plastic capsules prevent the molten PCM material from being distributed in the main pipe as desired. Basically, in the context of this invention, instead of PCM material, PCM composite or encapsulated PCM material can always be used on its own.
Anstelle eines PCM-Materials kann auch ein übliches hydraulisches Binde- mittel als Wärme speichernde Komponente eingesetzt werden. Das hydrauli sche Bindemittel sollte dabei eine genügende Wärmebeständigkeit bei den verwendeten Temperaturen aufweisen. Insbesondere können feuerfeste hyd raulische Bindemittel eingesetzt werden. Es können insbesondere hydrauli sche Mörtel aus feuerfesten Stoffen, Feuerzement oder Feuerbeton eingesetzt werden. Feuerzement ist bevorzugt, insbesondere Feuerzement der Portland- zementklinker enthält. Als Feuerbeton kann zum Beispiel hitzebeständiger Beton, feuerfester Beton und hochfeuerfester Beton verwendet werden. Das hydraulische Bindemittel aus feuerfesten Stoffen enthält als Gesteinskömung bevorzugt wenigstens einen Stoff ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Chromerzen, Hochofenschlacke, Korunde, Magnesit, Schamohe, Siliziumkar bid und Ziegelsplitt. Diese Gesteinskömungen können im Übrigen auch als solche an Stelle des PCM-Materials Verwendung finden. Insbesondere die Verwendung von Schamohemehl ist dabei bevorzugt. Die hydraulischen Bin demittel werden dabei bevorzugt auch als Pulver oder Granulate eingesetzt. In allen Ausführung sformen der vorliegen Erfindung, in denen die Verwendung von PCM-Material beschrieben ist, kann entsprechend ein hydraulisches Bin demittel oder eine der hier beschriebenen Gesteinskömungen eingesetzt wer den. Das zumindest eine Erwärmungsmodul umfasst weiterhin einen Wärmeleit stutzen, der mihelbar oder unmittelbar mit der Rohranordnung, insbesondere mit dem Hauptrohr, zur Übertragung von Wärmeenergie zwischen dem Hauptrohr hin zu dem zumindest einen Wärmeleitstutzen (thermisch) verbun den ist und von der Rohranordnung zur Seite hin (z.B. radial nach außen) ab steht. Zumindest ein Teil des zumindest einen Wärmeleitstutzens ist dabei in eine Öffnung der Wand einsetzbar. Eine Erwärmung des Hauptrohrs führt da bei zu einer Erwärmung des zumindest einen Wärmeleitstutzens und damit zum Erwärmen der Wand. Wird das elektrisch betriebene Heizelement wiede rum abgeschaltet, so erstarrt das PCM-Material innerhalb des Hauptrohrs und gibt weiterhin über einen längeren Zeitraum zusätzliche Wärme ab, die über den Wärmeleitstutzen direkt in die Wand geführt werden kann (Phasenüber gang des PCM-Materials von flüssig zu fest oder von fest zu fest). Dadurch kann die Wand sehr effizient erwärmt werden. Selbiges gilt auch für das PCM-Material im PCM- Verbund. Instead of a PCM material, a conventional hydraulic binding agent can also be used as a heat-storing component. The hydraulic cal binder should have sufficient heat resistance at the temperatures used. In particular, fireproof hydraulic binders can be used. In particular, hydraulic mortar made of refractory materials, fire cement or refractory concrete can be used. Fire cement is preferred, in particular fire cement containing Portland cement clinker. As refractory concrete, for example, heat-resistant concrete, refractory concrete and highly refractory concrete can be used. The hydraulic binder made of refractory materials preferably contains at least one material selected from the group consisting of chrome ores, blast furnace slag, corundum, magnesite, Schamohe, silicon carbide and brick chippings as rock grain. These aggregates can also be used as such instead of the PCM material. In particular, the use of shamos is preferred. The hydraulic bin demittel are preferably also used as powder or granules. In all embodiments of the present invention in which the use of PCM material is described, a hydraulic binder or one of the aggregates described here can be used accordingly. The at least one heating module further comprises a heat conduction connector which can be used or directly with the pipe arrangement, in particular with the main pipe, for the transfer of heat energy between the Main pipe to which at least one heat conduction stub is (thermally) verbun and from the pipe arrangement to the side (eg radially outward). At least part of the at least one heat-conducting connector can be inserted into an opening in the wall. A heating of the main pipe leads to a heating of the at least one heat conducting connection and thus to the heating of the wall. If the electrically operated heating element is switched off again, the PCM material solidifies inside the main pipe and continues to give off additional heat over a longer period of time, which can be fed directly into the wall via the heat conducting nozzle (phase transition of the PCM material from liquid to firm or from firm to firm). This allows the wall to be heated very efficiently. The same applies to the PCM material in the PCM composite.
Das Hauptrohr und insbesondere auch der Wärmeleitstutzen bestehen aus ei nem thermisch sehr gut wärmeleitfähigen Metall bzw. umfassen ein solches. Insbesondere kann es sich bei dem Metall um Kupfer oder eine Kupferlegie rung handeln. The main pipe and, in particular, the heat conduction stub are made of or comprise metal which is thermally very thermally conductive. In particular, the metal can be copper or a copper alloy.
Der Wärmeleitstutzen kann prinzipiell hohl und ebenfalls mit dem gleichen oder einem anderen PCM-Material gefüllt sein. Vorzugsweise ist er allerdings massiv, wobei der Querschnitt vorzugsweise kleiner ist als derjenige des Hauptrohrs. Der zumindest eine Wärmeleitstutzen kann beliebige Quer schnittsformen (z.B. rund, oval, eckig) aufweisen. Der Wärmeleitstutzen könnte ebenfalls mit dem PCM-Verbund oder einem gekapselten PCM- Material oder einem hydraulischen Bindemittel oder einem Schamottemehl gefüllt sein. The heat conduction nozzle can in principle be hollow and also filled with the same or a different PCM material. However, it is preferably solid, the cross section preferably being smaller than that of the main pipe. The at least one heat conduction nozzle can have any cross-sectional shape (e.g. round, oval, angular). The heat conduction stub could also be filled with the PCM composite or an encapsulated PCM material or a hydraulic binder or a firebrick powder.
Um die Oberfläche zu vergrößern kann die Rohranordnung vorzugsweise noch ein Nebenrohr umfassen. Dieses Nebenrohr ist dabei mit dem Hauptrohr (thermisch) verbunden, so dass eine Erwärmung des Hauptrohrs ebenfalls zu einer Erwärmung des Nebenrohrs führt. Das Nebenrohr selbst verläuft dabei vorzugsweise parallel zum Hauptrohr. Es könnte auch um das Hauptrohr her um, insbesondere spiralförmig um das Hauptrohr herumlaufen. Insbesondere berührt das Nebenrohr das Hauptrohr (vorzugsweise entlang der überwiegen den oder ganzen Länge des Nebenrohrs). Um den Wärmeübergangswiderstand zwischen dem Nebenrohr und dem Hauptrohr möglichst gering zu halten sieht ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Erwärmungsanordnung vor, dass das Nebenrohr mit dem Hauptrohr verschweißt und/oder verlötet ist. Eine solche Verbindung kann über die gesamte Länge des Nebenrohrs erfolgen oder nur über einen Teil der Länge. Beispielsweise können verschiedene Löt- bzw. Schweißstellen versetzt zueinander entlang der Längsrichtung des Nebenrohrs angeordnet sein. Ergänzend oder alternativ könnte das Nebenrohr auch mit dem Haupt rohr verklemmt sein. In order to increase the surface area, the pipe arrangement can preferably also comprise a secondary pipe. This secondary pipe is (thermally) connected to the main pipe, so that heating of the main pipe also leads to heating of the secondary pipe. The secondary pipe itself preferably runs parallel to the main pipe. It could also run around the main pipe, in particular in a spiral shape around the main pipe. In particular, the secondary pipe touches the main pipe (preferably along the predominant or the entire length of the secondary pipe). In order to keep the heat transfer resistance between the secondary pipe and the main pipe as low as possible, a further exemplary embodiment of the heating arrangement according to the invention provides that the secondary pipe is welded and / or soldered to the main pipe. Such a connection can take place over the entire length of the secondary pipe or only over part of the length. For example, different soldering or welding points can be arranged offset from one another along the longitudinal direction of the auxiliary pipe. In addition or as an alternative, the secondary pipe could also be jammed with the main pipe.
Das Nebenrohr und das Hauptrohr sind vorzugsweise gleich lang. Das Neben rohr könnte allerdings auch kürzer oder länger als das Hauptrohr sein. Das Nebenrohr ist vorzugsweise ebenfalls hohl und weiter vorzugsweise mit einem PCM-Material, insbesondere mit dem gleichen PCM-Material gefüllt wie das Hauptrohr. Das Nebenrohr könnte ebenfalls mit dem PCM- Verbund oder ei nem gekapselten PCM-Material oder einem hydraulischen Bindemittel oder einem Schamottemehl gefüllt sein. Grundsätzlich könnte das Nebenrohr auch massiv sein. Das Nebenrohr besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material wie das Hauptrohr, insbesondere umfasst bzw. besteht es aus einem Metall, wie beispielsweise Kupfer. The secondary pipe and the main pipe are preferably of the same length. The secondary pipe could, however, also be shorter or longer than the main pipe. The secondary pipe is preferably likewise hollow and more preferably filled with a PCM material, in particular with the same PCM material as the main pipe. The secondary pipe could also be filled with the PCM composite or an encapsulated PCM material or a hydraulic binding agent or a firebrick powder. In principle, the secondary pipe could also be solid. The secondary pipe is preferably made of the same material as the main pipe, in particular comprises or consists of a metal such as copper.
Eine Querschnittsfläche des Nebenrohrs ist vorzugsweise kleiner als die des Hauptrohrs. Die Querschnittsfläche könnte allerdings auch gleich groß oder größer sein. Die Querschnittsfläche des Nebenrohrs kann sich über die Erstre ckung des Nebenrohrs in Längsrichtung verändern (z.B. vergrößern oder ver kleinern). Gleiches kann auch für das Hauptrohr gelten. A cross-sectional area of the secondary pipe is preferably smaller than that of the main pipe. The cross-sectional area could, however, also be the same size or larger. The cross-sectional area of the secondary pipe can change over the extension of the secondary pipe in the longitudinal direction (e.g. increase or decrease). The same can also apply to the main pipe.
In einer bevorzugten Weiterbildung hat das Hauptrohr bzw. das Nebenrohr einen Querschnitt, der die Form eines: In a preferred development, the main pipe or the secondary pipe has a cross section that is in the form of:
a) Rechtecks; oder a) rectangle; or
b) Quadrats; oder b) square; or
c) Kreises; oder c) circle; or
d) Ovals; oder d) oval; or
e) n-Polygons e) n-polygons
aufweist oder einer solchen angenähert ist. In einer bevorzugten Weiterbildung ist der zumindest eine Wärmeleitstutzen mit der Rohranordnung verlötet, verschweißt und/oder verklemmt. Der zu mindest eine Wärmeleitstutzen kann dabei mit dem Hauptrohr und/oder mit dem Nebenrohr verlötet, verschweißt und/oder verklemmt sein. has or approximates to such. In a preferred further development, the at least one heat-conducting connection piece is soldered, welded and / or clamped to the pipe arrangement. The at least one heat conduction nozzle can be soldered, welded and / or clamped to the main pipe and / or to the secondary pipe.
Der Wärmeleitstutzen kann an einer beliebigen Position der Rohranordnung an dieser befestigt werden. Vorzugsweise wird der Wärmeleitstutzen schrau benlos an der Rohranordnung befestigt. Dies erlaubt es, dass entsprechende Öffnungen in der Wand an beliebigen passenden Stellen eingebracht werden können. The heat conduction stub can be attached to the pipe arrangement at any desired position. Preferably, the heat conduction stub is attached to the tube assembly without screws. This allows corresponding openings to be made in the wall at any suitable locations.
In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung der Erwärmungsanordnung um fasst das Erwärmungsmodul zumindest eine Manschette. Diese besteht aus Metall oder umfasst ein solches. Insbesondere handelt es sich dabei um Kup fer. Der zumindest eine Wärmeleitstutzen ist dabei an der zumindest einen Manschette befestigt. Die Manschette und der Wärmeleitstutzen können auch einteilig hergestellt sein. Die Manschette und/oder der Wärmeleitstutzen be stehen dabei aus einem Biege-, Stanz- und/oder Laserschnittteil. Die zumin dest eine Manschette ist dabei vorzugsweise um mehr als den zumindest hal ben Umfang der Rohranordnung um die Rohranordnung herum gebogen und dadurch an dieser befestigt. Dadurch kann Wärmeenergie von der Rohranord nung (insbesondere über das Hauptrohr) über die zumindest einen Manschette zum zumindest einen Wärmeleitstutzen übertragen werden. Vorzugsweise wird die Manschette schraubenlos, lötfrei bzw. schweißfrei an der Rohranord nung befestigt. Weiter vorzugsweise ist die Manschette lediglich durch eine Klemmverbindung an der Rohranordnung befestigt. Durch den Einsatz einer Manschette kann das Erwärmungsmodul besonders einfach transportiert wer den, weil keine Gefahr besteht, dass der Wärmeleitstutzen, der im Stand der Technik an die Rohranordnung angelötet ist, abbricht. Weiterhin kann auch auf Toleranzen bezüglich der Lage und Ausrichtung der Öffnung (insbesonde re in Form einer Bohrung) in der Wand, in welcher der Wärmeleitstutzen ein gesetzt wird, besonders einfach reagiert werden. So kann der Wärmeleitstut- zen an der Manschette befestigt werden und danach in die Öffnung in der Wand eingesetzt werden. Danach folgt das eigentliche Anbringen an der Rohranordnung durch ein Umbiegen der Manschette. Bei der Heizanordnung aus dem Stand der Technik müsste dagegen ein erneutes Loch gebohrt wer den. Der zumindest eine Wärmeleitstutzen wird vorzugsweise mit der Manschette verlötet und/oder verschweißt. Er könnte mit dieser auch verschraubt sein, wenn keine einteilige Ausbildung (z.B. in einem gemeinsamen Spritzgussver- fahren bzw. Druckguss verfahren) erfolgt. Im einfachsten Fall hat die Man schette lediglich eine Öffnung und der Wärmeleitstutzen ist schraubenförmig mit einem Körper (mit oder ohne Gewinde) und einem vergrößerten Kopfbe reich. Lediglich der Körper passt durch die Öffnung und der Kopfbereich wird beim Umbiegen der Manschette direkt an der Rohranordnung fixiert. Es könn- te auch noch eine Mutter verwendet werden, um den Wärmeleitstutzen noch fester an der Manschette zu befestigen. In a further development of the heating arrangement according to the invention, the heating module comprises at least one sleeve. This consists of metal or includes one. In particular, it is copper. The at least one heat conduction stub is attached to the at least one sleeve. The cuff and the heat conduction connector can also be made in one piece. The cuff and / or the heat conduction nozzle be made up of a bent, stamped and / or laser cut part. The at least one sleeve is preferably bent by more than at least half the circumference of the pipe arrangement around the pipe arrangement and thereby fastened to it. As a result, thermal energy can be transferred from the pipe arrangement (in particular via the main pipe) via the at least one sleeve to the at least one heat-conducting connection piece. The sleeve is preferably fastened to the pipe arrangement without screws, soldering or welding. More preferably, the cuff is only attached to the pipe arrangement by a clamp connection. By using a cuff, the heating module can be transported particularly easily, because there is no risk of the heat-conducting connector, which is soldered to the pipe arrangement in the prior art, breaking off. Furthermore, tolerances with regard to the position and orientation of the opening (in particular in the form of a bore) in the wall in which the heat-conducting connector is set can be reacted to particularly easily. The heat conduction sleeve can be attached to the sleeve and then inserted into the opening in the wall. This is followed by the actual attachment to the pipe arrangement by bending the sleeve. In the prior art heating arrangement, however, a new hole would have to be drilled. The at least one heat conduction connector is preferably soldered and / or welded to the sleeve. It could also be screwed to this if there is no one-piece design (for example in a common injection molding process or die casting process). In the simplest case, the cuff has only one opening and the heat conduction nozzle is rich in a helical shape with a body (with or without thread) and an enlarged head. Only the body fits through the opening and the head area is fixed directly to the pipe arrangement when the cuff is bent. A nut could also be used to fasten the heat conduction sleeve even more firmly to the cuff.
Die Manschette ist vorzugsweise hinsichtlich ihrer Form zumindest teilweise an die Form der Rohranordnung angepasst, so dass diese an die Rohranord- nung angelegt und mit einem entsprechenden Werkzeug mit dieser verklemmt werden kann. In diesem Fall werden einzelne Elemente der Manschette umge bogen, so dass die Manschette möglichst eng an der Rohranordnung anliegt und sich nicht mehr von dieser löst. Der zumindest eine Wärmeleitstutzen könnte auch ohne eine Manschette di rekt mit dem Hauptrohr verlötet und/oder verschweißt und/oder verklemmt sein. Grundsätzlich könnte der Wärmeleitstutzen ergänzend oder alternativ auch mit dem Nebenrohr verlötet und/oder verschweißt und/oder verklemmt sein. Vorzugsweise wird allerdings die Variante mit der Manschette gewählt, weil dadurch während der Montage in Abhängigkeit der Öffnung in der Wand ohne großen Aufwand der Wärmeleitstutzen an der Rohranordnung ange bracht werden kann. The shape of the sleeve is preferably at least partially adapted to the shape of the pipe arrangement so that it can be placed against the pipe arrangement and clamped to it with a corresponding tool. In this case, individual elements of the sleeve are bent so that the sleeve rests as closely as possible on the pipe arrangement and no longer detaches from it. The at least one heat conduction stub could also be directly soldered and / or welded and / or clamped to the main pipe without a cuff. In principle, the heat conducting connection could additionally or alternatively also be soldered and / or welded and / or clamped to the secondary pipe. Preferably, however, the variant with the cuff is chosen because it allows the heat conduction nozzle to be attached to the pipe arrangement during assembly, depending on the opening in the wall.
Grundsätzlich können in einer weiteren Ausführungsform der erfindungsge- mäßen Erwärmungsanordnung auch mehrere Wärmeleitstutzen verwendet werden. Diese können an beliebiger Stelle der Rohranordnung in Längsrich tung der Rohranordnung zueinander versetzt angeordnet werden. Diese Wär meleitstutzen sind wiederum mittelbar (z.B. über die Manschette) oder unmit telbar (z.B. durch eine direkte Löt- bzw. Schweiß- bzw. Klemmverbindung) mit der Rohranordnung zur Übertragung von Wärmeenergie zwischen dem Hauptrohr hin zu dem jeweiligen Wärmeleitstutzen verbunden. Vorzugsweise stehen alle Wärmeleitstutzen in dieselbe Richtung von der Rohranordnung weg. Vorzugsweise sind alle Wärmeleitstutzen gleich lang und haben weiter vorzugsweise denselben Durchmesser. Dies muss allerdings nicht zwingend der Fall sein. Weiter vorzugsweise ist der Abstand zwischen den mehreren Wärmeleitstutzen gleich bzw. unterschiedlich. In principle, in a further embodiment of the heating arrangement according to the invention, several heat conducting connections can also be used. These can be arranged offset from one another at any point on the pipe arrangement in the longitudinal direction of the pipe arrangement. These heat conduction stubs are in turn connected indirectly (e.g. via the cuff) or directly (e.g. by a direct soldering or welding or clamping connection) to the pipe arrangement for the transfer of heat energy between the main pipe to the respective heat conduction stub. Preferably, all of the heat conduction connections are in the same direction from the pipe arrangement path. Preferably, all of the heat conduction connections are of the same length and more preferably have the same diameter. However, this does not necessarily have to be the case. More preferably, the distance between the plurality of heat conducting stubs is the same or different.
In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung der Erwärmungsanordnung han delt es sich bei dem elektrisch betriebenen Heizelement um einen einfachen Heizdraht oder um ein Heizkabel. Vorzugsweise wird ein Heizkabel verwen det, welches ein Leitersystem umfasst. Dieses umfasst vorzugsweise einen Stromleiter und einen Masseleiter und kann sowohl mit Gleichspannung als auch mit Wechselspannung betrieben werden. Der Stromleiter und der Mas seleiter werden vorzugsweise jeweils von einer eigenen Isolierung umgeben. Grundsätzlich könnten der Stromleiter und der Masseleiter auch mit einer ge meinsamen Isolierung umspritzt sein. Das Heizkabel umfasst in diesem Fall weiterhin einen Widerstandsdraht, der mit seinem ersten Ende elektrisch mit dem Stromleiter und mit seinem zweiten Ende elektrisch mit dem Masseleiter verbunden ist. Der Widerstandsdraht verläuft vorzugsweise spiralförmig um das Leitersystem herum (auf der entsprechenden Isolierung des Stromleiters und des Masseleiters) in Längsrichtung des Heizkabels. Der Widerstandsdraht kann farbisoliert sein, wobei die einzelnen Windungen voreinander beab- standet sind. Hierauf ist vorzugsweise weiterhin eine Isolationsschicht gebil det. Grundsätzlich kann auch noch ein Metalldrahtgeflecht über dieser Isolati onsschicht angeordnet sein. Ergänzend kann auf dem Metalldrahtgeflecht noch eine zusätzliche Isolationsschicht in Form einer Ummantelung ange bracht sein. In a further development of the heating arrangement according to the invention, the electrically operated heating element is a simple heating wire or a heating cable. Preferably, a heating cable is used which comprises a conductor system. This preferably comprises a current conductor and a ground conductor and can be operated both with direct voltage and with alternating voltage. The current conductor and the ground conductor are preferably each surrounded by their own insulation. In principle, the current conductor and the ground conductor could also be encapsulated with a common insulation. In this case, the heating cable further comprises a resistance wire, which is electrically connected with its first end to the current conductor and with its second end electrically to the ground conductor. The resistance wire preferably runs in a spiral around the conductor system (on the corresponding insulation of the current conductor and the ground conductor) in the longitudinal direction of the heating cable. The resistance wire can be color-insulated, with the individual turns being spaced apart from one another. An insulation layer is preferably also formed thereon. In principle, a metal wire mesh can also be arranged over this insulation layer. In addition, an additional insulation layer in the form of a jacket can be placed on the metal wire mesh.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Er wärmungsanordnung umfasst diese noch ein oder mehrere weitere Erwär- mungsmodule. Jedes dieser Erwärmung smodule ist vorzugsweise identisch aufgebaut. Das zumindest eine Erwärmungsmodul und das zumindest eine weitere Erwärmungsmodul umfassen Hauptrohre, die jeweils an ihren beiden Stirnseiten elektrische Anschlüsse (z.B. Stecker bzw. Buchse), die mit dem ersten bzw. zweiten Ende des jeweiligen elektrisch betriebenen Heizelements elektrisch verbunden sind. Das zumindest eine Erwärmungsmodul ist mit sei nem stimseitigen ersten elektrischen Anschluss mit einer Energiequelle ver bindbar. Dazwischen ist vorzugsweise eine Schalteinrichtung angebracht, die - wie später noch erläutert wird - von einer Steuervorrichtung ansteuerbar ist. Das zumindest eine weitere Erwärmungsmodul ist mit seinem stimseitigen ersten elektrisch Anschluss mit dem stimseitigen zweiten elektrischen An schluss des zumindest einen Erwärmungsmoduls verbunden. In diesem Fall sind die Stromleiter aller Erwärmung smodule miteinander und die Masseleiter aller Erwärmungsmodule miteinander elektrisch verbunden. In a further preferred embodiment of the heating arrangement according to the invention, it also comprises one or more further heating modules. Each of these heating modules is preferably constructed identically. The at least one heating module and the at least one further heating module comprise main pipes, each of which has electrical connections (eg plug or socket) on their two end faces, which are electrically connected to the first or second end of the respective electrically operated heating element. The at least one heating module can be connected to an energy source with its first electrical connection at the end. In between, a switching device is preferably attached, which - as will be explained later - can be controlled by a control device. The at least one further heating module is connected with its front-side first electrical connection to the front-side second electrical connection of the at least one heating module. In this case, the current conductors of all heating modules are electrically connected to one another and the ground conductors of all heating modules are electrically connected to one another.
Gmndsätzlich könnte das Erwärmungsmodul auch noch einen Schutzleiter umfassen, der vorzugsweise mit dem Metalldrahtgeflecht verbunden ist. Die jeweiligen Stirnseiten der Erwärmungsmodule sind vorzugsweise mit einem Heißkleber verschlossen, über den beispielsweise auch die elektrischen An schlüsse an den Stirnseiten befestigt sein können. Dieser Heißkleber verhin dert, dass das PCM-Material austritt. Gmndsätzlich können auch andere Ver schlussarten gewählt werden. Es könnte zum Abdichten bzw. Verschließen auch ein Gummipfropfen verwendet werden. Über die Stirnseite wird dann vorzugsweise noch ein Schmmpfschlauch gezogen. Basically, the heating module could also include a protective conductor, which is preferably connected to the metal wire mesh. The respective end faces of the heating modules are preferably sealed with a hot glue, via which, for example, the electrical connections can also be attached to the end faces. This hot glue prevents the PCM material from leaking out. In principle, other types of closure can also be selected. A rubber stopper could also be used for sealing or closing. A soaking hose is then preferably pulled over the end face.
Die erfindungsgemäße Raumanordnung umfasst eine Wand und eine entspre chende Erwärmungsanordnung, die innerhalb der Raumanordnung angeordnet ist. Unter einer Raumanordnung kann ein einzelner Raum verstanden werden, der durch die Wandbegrenzt ist. Unter einer Raumanordnung können auch mehrere Zimmer, wie z.B. eine Wohnung oder ein Haus verstanden werden. Auch der Raum in einem Schiff, Wohn-Container, Wohnwagen oder in einem Wohnmobil kann damnter fallen. In der Wand ist vorzugsweise im Bereich des Bodens zumindest eine Öffnung eingebracht, in die der zumindest eine Wärmeleitstutzen des zumindest einen Erwärmungsmoduls eingreift und hin einragt. Der Durchmesser bzw. die Form der Öffnung korrespondiert dabei vorzugsweise zu den Abmessungen des Wärmeleitstutzens und ist vorzugs weise lediglich um weniger als 50 %, 40 %, 30 %, 20 % oder weniger als 10 % größer als der Wärmeleitstutzen. Das elektrisch betriebene Heizelement des zumindest einen Erwärmungsmoduls ist dabei mit einer Energiequelle der Raumanordnung elektrisch verbunden. Bei dieser Energiequelle kann es sich beispielsweise um das Stromnetz oder einen Energiespeicher (z.B. Akkumula tor) handeln. Bei der Energiequelle kann es sich auch um Solarzellen bzw. eine Photovoltaikanlage handeln. Unter dem Wortlaut "im Bereich" ist zu verstehen, dass die Öffnung vorzugs weise weniger als 30 cm, 25 cm, 20 cm, 15 cm, 10 cm oder weniger als 5 cm oberhalb des Fußbodens angeordnet ist. The room arrangement according to the invention comprises a wall and a corre sponding heating arrangement which is arranged within the room arrangement. A room arrangement can be understood to mean a single room that is delimited by the wall. A room arrangement can also be understood to mean several rooms, such as an apartment or a house. The space in a ship, living container, caravan or in a mobile home can also fall under this. In the wall, preferably in the area of the base, at least one opening is made, into which the at least one heat conducting stub of the at least one heating module engages and protrudes. The diameter or the shape of the opening preferably corresponds to the dimensions of the heat conducting nozzle and is preferably only less than 50%, 40%, 30%, 20% or less than 10% larger than the heat conducting nozzle. The electrically operated heating element of the at least one heating module is electrically connected to an energy source of the room arrangement. This energy source can be, for example, the power grid or an energy storage device (eg accumulator). The energy source can also be solar cells or a photovoltaic system. The wording “in the area” means that the opening is preferably less than 30 cm, 25 cm, 20 cm, 15 cm, 10 cm or less than 5 cm above the floor.
Der zumindest eine Wärmeleitstutzen des zumindest einen Erwärmungsmo duls kann auch an oder im Bereich von (Fenster-) Leibungen bzw. an Ecken und Kanten der Wand eingesetzt werden. Bei einer Leibung kann das Erwär mungsmodul senkrecht (links bzw. rechts neben dem Fenster) oder waagrecht (oberhalb oder unterhalb des Fensters) eingebaut werden. Das Erwärmungs modul wird in diesem Fall überwiegend oder vorzugsweise vollständig in eine entsprechende Aufnahmeöffnung eingesetzt. Diese Aufnahmeöffnung kann noch um zumindest eine Öffnung für den zumindest einen Wärmeleitstutzen erweitert werden. Diese zumindest eine Öffnung kann weiter in die Wand hin eingetrieben werden, oder sie kann parallel zur Oberfläche der Wand in der Wand verlaufen. The at least one heat conduction nozzle of the at least one heating module can also be used on or in the area of (window) reveals or on corners and edges of the wall. With a reveal, the heating module can be installed vertically (to the left or right of the window) or horizontally (above or below the window). In this case, the heating module is predominantly or preferably completely inserted into a corresponding receiving opening. This receiving opening can also be expanded by at least one opening for the at least one heat conduction connector. This at least one opening can be driven further into the wall, or it can run parallel to the surface of the wall in the wall.
Die Öffnung in der Wand kann auch in einer mittleren Höhe, also zwischen Decke und Boden angeordnet sein. Dies ist insbesondere bei Räumen mit ei ner Deckenhöhe von mehr als 3m, 3,5m oder mehr als 4m sinnvoll. Grund sätzlich können mehrere Erwärmungsmodule übereinander eingesetzt werden. Ein Erwärmungsmodul kann z.B. im Bereich des Bodens und ein anderes Er wärmungsmodul weiter vom Boden beabstandet dazu angeordnet sein. So kann das andere Erwärmungsmodul in einer Höhe von mehr als 80cm, 100cm, 150cm, 200cm oder mehr als 250 cm über dem Boden aber vorzugsweise von weniger als 220cm, 170cm, 130cm oder von weniger als 90cm über dem Bo den angeordnet sein. The opening in the wall can also be arranged at a medium height, that is between the ceiling and the floor. This is particularly useful in rooms with a ceiling height of more than 3 m, 3.5 m or more than 4 m. In principle, several heating modules can be used one above the other. A heating module can e.g. in the area of the ground and another He warming module further spaced from the ground to be arranged. The other heating module can be arranged at a height of more than 80 cm, 100 cm, 150 cm, 200 cm or more than 250 cm above the floor, but preferably less than 220 cm, 170 cm, 130 cm or less than 90 cm above the floor.
Die erfindungsgemäße Raumanordnung umfasst vorzugsweise noch eine Wärmeleitsockelanordnung, die vorzugsweise zwischen der Wand und dem Fußboden angeordnet ist und das zumindest eine Erwärmungsmodul abdeckt. Das zumindest eine Erwärmungsmodul ist dabei zwischen der Wand, dem Fußboden und der Wärmeleitsockelanordnung angeordnet. Die Wärmeleitso ckelanordnung wird dabei vorzugsweise in die Wand eingehängt und ist von der Wand und dem Fußboden um wenige Millimeter beabstandet, so dass sich eine Luftströmung ausbilden kann. Die Luft wird über den Spalt zwischen Wärmeleitsockelanordnung und Fußboden angesaugt, erwärmt und strömt dann über den Spalt zwischen Wärmeleitsockelanordnung und Wand entlang der Wand und erwärmt diese von außen. Die Wärmeleitsockelanordnung muss nicht zwingend an der Wand eingehängt sein. Die Wärmeleitsockelanordnung könnte auch an der Wand befestigt werden, z.B. durch eine Klebeverbindung und/oder durch Nägel. Der Spalt zwischen der Wärmeleitsockelanordnung und Fußboden (insbesondere am unten Bereich der Wärmeleitsockelanord nung) und der Spalt zwischen Wärmeleitsockelanordnung und der Wand (ins besondere am oberen Bereich der Wärmeleitsockelanordnung) sollten bevor zugt vorhanden sein. Der Spalt bewirkt das Entstehen einer kontrollierten Konvektion. So entsteht ein Wärmeschleier, der unmittelbar an der zu erwär menden Wand hochsteigt. Ein lokaler Hitzestau wird dabei vermieden. The room arrangement according to the invention preferably also comprises a heat-conducting base arrangement which is preferably arranged between the wall and the floor and which covers at least one heating module. The at least one heating module is arranged between the wall, the floor and the heat conducting base arrangement. The heat conduction pad arrangement is preferably hung in the wall and is spaced a few millimeters from the wall and the floor so that an air flow can develop. The air is sucked in through the gap between the heat-conducting base arrangement and the floor, heated and then flows along the gap between the heat-conducting base arrangement and the wall the wall and heats it from the outside. The heat-conducting base arrangement does not necessarily have to be hung on the wall. The heat-conducting base arrangement could also be fastened to the wall, for example by means of an adhesive connection and / or nails. The gap between the Wärmeleitsockelanord and the floor (especially at the bottom of the Wärmeleitsockelanord voltage) and the gap between the Wärmeleitsockelanord and the wall (especially at the top of the Wärmeleitsockelanordnung) should be given before. The gap creates a controlled convection. This creates a heat veil that rises directly up the wall to be heated. Local heat build-up is avoided.
Der Spalt ist bevorzugt kleiner als 5mm, 4mm, 3mm aber vorzugsweise grö ßer als 1mm oder größer als 2mm. The gap is preferably smaller than 5mm, 4mm, 3mm but preferably larger than 1mm or larger than 2mm.
Dennoch sollte die Wärmeleitsockelanordnung bevorzugt aus einem Material bestehen oder ein solches umfassen, dass dieses auch bei Hitze und Wärme formstabil bleibt und es insbesondere zu keiner Verformung kommt, wenn der untere Bereich der Wärmeleitsockelanordnung kühler ist als oder obere Be reich der Wärmeleitsockelanordnung. Nevertheless, the heat conducting base assembly should preferably consist of a material or include such that it remains dimensionally stable even when exposed to heat and heat and, in particular, there is no deformation when the lower area of the heat conducting base assembly is cooler than or the upper area of the heat conducting base assembly.
Grundsätzlich ist es auch möglich, dass die Wand, insbesondere im Bereich des Bodens, eine Aufnahmeöffnung umfasst, in welcher das zumindest eine Erwärmungsmodul teilweise oder vollständig eingebracht ist. Diese Aufnah meöffnung kann dann noch durch die Öffnung für den Wärmeleitstutzen er weitert werden, die sich weiter in die Wand hinein erstreckt. In principle, it is also possible for the wall, in particular in the area of the floor, to include a receiving opening into which the at least one heating module is partially or completely inserted. This receiving opening can then be expanded through the opening for the heat conduction nozzle, which extends further into the wall.
Vorzugsweise umfasst die Erwärmungsanordnung noch zumindest einen Temperaturfühler. Dieser kann im Bereich der Rohranordnung des zumindest einen Erwärmungsmoduls angeordnet sein. The heating arrangement preferably also comprises at least one temperature sensor. This can be arranged in the region of the pipe arrangement of the at least one heating module.
Die Erwärmungsanordnung umfasst außerdem eine Steuervorrichtung, die mit dem Temperaturfühler drahtlos oder drahtgebunden verbunden und dazu aus gebildet ist, einen Temperaturwert von dem Temperaturfühler zu empfangen. Die Steuervorrichtung ist dann in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Soll- Temperatur und einer gemessenen Ist-Temperatur dazu ausgebildet, das elektrisch betriebene Heizelement des zumindest einen Erwärmungsmoduls mit der Energiequelle zu verbinden bzw. von der Energiequelle zu trennen. Grundsätzlich kann das elektrisch betriebene Heizelement auch mittels einer Puls-Weiten-Modulation betrieben werden. Diese Puls-Weiten-Modulation wird dann derart eingestellt, dass die Ist-Temperatur die Soll-Temperatur er reicht und hält. The heating arrangement also comprises a control device which is connected to the temperature sensor in a wireless or wired manner and is designed to receive a temperature value from the temperature sensor. The control device is then designed as a function of a predetermined target temperature and a measured actual temperature to connect the electrically operated heating element of the at least one heating module to the energy source or to separate it from the energy source. In principle, the electrically operated heating element can also be operated by means of pulse-width modulation. This pulse-width modulation is then set in such a way that the actual temperature reaches and maintains the target temperature.
Grundsätzlich könnte die Steuervorrichtung auch dazu ausgebildet sein, über ein Kommunikationsnetzwerk (z.B. Wlan und/oder Internet) die Ist- Temperatur an ein mobiles Endgerät (z.B. Smartphone, Laptop-Computer) zu übermitteln und eine Soll-Temperatur von dem mobilen Endgerät zu empfan- gen. Ebenfalls sind Zeitschaheinrichtungen möglich, so dass die Steuervor richtung zu einer bestimmten Uhrzeit das elektrisch betriebene Heizelement mit der Energiequelle verbindet. In principle, the control device could also be designed to transmit the actual temperature to a mobile terminal (e.g. smartphone, laptop computer) via a communication network (e.g. WiFi and / or Internet) and to receive a target temperature from the mobile terminal. Gen. Timing devices are also possible so that the control device connects the electrically operated heating element to the energy source at a specific time.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Gleiche Gegen stände weisen dieselben Bezugszeichen auf. Die entsprechenden Figuren der Zeichnungen zeigen im Einzelnen: Various exemplary embodiments of the invention are described below by way of example with reference to the drawings. The same items have the same reference numerals. The corresponding figures in the drawings show in detail:
Figuren 1A, 1B, IC: Figures 1A, 1B, IC:
einen beispielhaften Aufbau eines Heizkabels; an exemplary structure of a heating cable;
Figur 2: einen Querschnitt durch ein Hauptrohr eines Erwärmungs moduls der Erwärmungsanordnung mit dem Heizkabel; Figuren 3 A, 3B: FIG. 2: a cross section through a main pipe of a heating module of the heating arrangement with the heating cable; Figures 3 A, 3B:
einen Querschnitt durch das Hauptrohr und eine Manschet te mit einem Wärmeleitstutzen; a cross section through the main pipe and a cuff te with a heat conduction nozzle;
Figuren 4A, 4B: Figures 4A, 4B:
einen Querschnitt durch das Hauptrohr mit einem Neben rohr und einer Manschehe mit einem Wärmeleitstutzen, die beide Rohre umgreift; a cross section through the main pipe with a secondary pipe and a manschehe with a heat conduction nozzle that engages around both tubes;
Figur 5: eine räumliche Ansicht einer Erwärmungsanordnung mit zwei Erwärmungsmodulen, die elektrisch miteinander ver bindbar sind; Figuren 6A, 6B: FIG. 5: a three-dimensional view of a heating arrangement with two heating modules which can be electrically connected to one another; Figures 6A, 6B:
eine geschnittene Ansicht von verschiedenen Ausfüh- rangsbeispielen eines Teiles einer Raumanordnung, die die Installation der Erwärmungsanordnung in der Wand ge- nauer beschreibt; und a sectional view of various exemplary embodiments of a part of a room arrangement, which describes the installation of the heating arrangement in the wall in more detail; and
Figur 7: eine Raumanordnung, mit einer Vielzahl von installierten Figure 7: a room arrangement with a large number of installed
Erwärmungsmodulen. In den nachfolgenden Figuren wird die erfindungsgemäße Erwärmungsanord nung 1 genauer beschrieben. Diese kann in einer Raumanordnung 2 eingesetzt werden, um eine Wand 3 der Raumanordnung 2 zu erwärmen. Heating modules. In the following figures, the heating arrangement 1 according to the invention is described in more detail. This can be used in a room arrangement 2 in order to heat a wall 3 of the room arrangement 2.
In den Figuren 1A bis IC ist ein elektrisch betriebenes Heizelement 4 in Form eines Heizkabels beschrieben, über welches die Wand 3 erwärmt wird. In FIGS. 1A to 1C, an electrically operated heating element 4 in the form of a heating cable is described, via which the wall 3 is heated.
Das elektrisch betriebene Heizelement 4 (das Heizkabel) umfasst ein Leiter system 5, welches einen Stromleiter 5a und einen Masseleiter 5b aufweist, die von einer Isolierung 6a, 6b umgeben sind. In Figur 1A ist der Stromleiter 5a von einer eigenen Isolierung 6a und der Masseleiter 5b von einer eigenen Iso lierung 6b umgeben. Es könnte auch eine gemeinsame Isolierung vorgesehen sein. The electrically operated heating element 4 (the heating cable) comprises a conductor system 5, which has a current conductor 5a and a ground conductor 5b, which are surrounded by insulation 6a, 6b. In Figure 1A, the conductor 5a is surrounded by its own insulation 6a and the ground conductor 5b by its own insulation 6b. A common insulation could also be provided.
Das elektrisch betriebene Heizelement 4 umfasst weiterhin einen Wider- standsdraht 7, der mit seinem ersten Ende 7a elektrisch mit dem Stromleiter 5a und mit seinem zweiten Ende 7b elektrisch mit dem Masseleiter 5b verbunden ist. The electrically operated heating element 4 further comprises a resistance wire 7, which is electrically connected with its first end 7a to the current conductor 5a and with its second end 7b electrically to the ground conductor 5b.
Der Widerstandsdraht 7 verläuft in diesem Fall spiralförmig um das Leitersys- tem 5 in Längsrichtung des elektrisch betriebenen Heizelements 4 herum. DerIn this case, the resistance wire 7 runs in a spiral around the conductor system 5 in the longitudinal direction of the electrically operated heating element 4. Of the
Widerstandsdraht 7 verläuft dabei oberhalb der jeweiligen Isolierung 6a, 6b. Resistance wire 7 runs above the respective insulation 6a, 6b.
In Figur 1B ist dargestellt, dass das elektrisch betriebene Heizelement 4 meh rere Widerstanddrähte 7 umfasst, die in Längsrichtung des elektrisch betriebe- nen Heizelements 4 voneinander beabstandet angeordnet sind. Diese Wider standsdrähte 7 sind dabei elektrisch parallel geschalten. An den Punkten, an denen der jeweilige Widerstandsdraht 7 mit seinem ersten Ende 7a mit dem Stromleiter 5a und mit seinem zweiten Ende 7b mit dem Masseleiter 5b elektrisch verbunden ist, ist die jeweilige Isolierung 6a, 6b unterbrochen. Der Widerstandsdraht 7 ist vorzugsweise mit dem entsprechenden Stromleiter 5a bzw. Masseleiter 5b verlötet. FIG. 1B shows that the electrically operated heating element 4 comprises several resistance wires 7, which are arranged at a distance from one another in the longitudinal direction of the electrically operated heating element 4. This counter stand wires 7 are electrically connected in parallel. At the points at which the respective resistance wire 7 with its first end 7a with the Current conductor 5a and its second end 7b is electrically connected to the ground conductor 5b, the respective insulation 6a, 6b is interrupted. The resistance wire 7 is preferably soldered to the corresponding current conductor 5a or ground conductor 5b.
Der Stromleiter 5a und/oder der Masseleiter 5b bestehen aus oder umfassen vorzugsweise Kupfer, insbesondere verzinntes Kupfer, mit einer Querschnitts- fläche von vorzugsweise mehr als 1 mm2, 1,5 mm2 oder mehr als 2 mm2. The current conductor 5a and / or the ground conductor 5b consist of or preferably comprise copper, in particular tinned copper, with a cross-sectional area of preferably more than 1 mm 2 , 1.5 mm 2 or more than 2 mm 2 .
Die Isolation 6a über dem Stromleiter 5a bzw. die Isolation 6b über dem Mas seleiter 5b ist vorzugsweise eine Silikon-Kautschuk-Isolation. The insulation 6a over the current conductor 5a or the insulation 6b over the ground conductor 5b is preferably a silicone-rubber insulation.
Bei dem Widerstandsdraht 7 handelt es sich vorzugsweise um einen Kupfer- Nickel-Draht oder Nickel-Chrom-Draht. The resistance wire 7 is preferably a copper-nickel wire or nickel-chromium wire.
In Figur IC ist weiterhin dargestellt, dass das elektrisch betriebene Heizele ment 4 noch zusätzliche Schichten aufweist. So gibt es eine weitere Isolati onsschicht 8a, die über dem Widerstandsdraht 7 liegt. Bei dieser weiteren Iso lationsschicht 8a handelt es sich vorzugsweise um eine Silikon-Kautschuk- Isolationsschicht. FIG. IC also shows that the electrically operated heating element 4 also has additional layers. So there is a further Isolati onsschicht 8a, which lies over the resistance wire 7. This further insulation layer 8a is preferably a silicone-rubber insulation layer.
Über dieser weiteren Isolationsschicht 8a kann dann noch ein Metallgeflecht 9 angeordnet sein. Dieses könnte beispielsweise noch mit einem Schutzleiter verbunden sein. Über dem Metallgeflecht 9 kann weiterhin eine äußere Isola tionsschicht 8b angeordnet sein. Diese äußere Isolationsschicht 8b kann bei spielsweise eine Silikon-Kautschuk- Schicht oder eine Fluor-Polymer- Schicht sein. A metal mesh 9 can then be arranged over this further insulation layer 8a. This could, for example, also be connected to a protective conductor. An outer insulation layer 8b can also be arranged over the metal mesh 9. This outer insulation layer 8b can be, for example, a silicone rubber layer or a fluoropolymer layer.
Die (maximale) Feistung des elektrisch betriebenen Heizelements 4 kann vor zugsweise zwischen 20 und 100 W/m betragen. Vorzugsweise liegt die Feis tung zwischen 30 und 80 W/m und weiter vorzugsweise zwischen 40 und 70 W/m und besonders bevorzugt bei 60 W/m (mit z.B. +-5%). Die maximalen Oberflächentemperaturen können je nach Schichtaufbau zwischen 70°C und 200°C liegen. Das Metallgeflecht 9 kann beispielsweise ein verzinntes Kupfergeflecht oder ein Edelstahlgeflecht sein. Dadurch wird der mechanische Schutz erhöht und eine Erdung (insbesondere am Schutzleiter) ermöglicht. The (maximum) power of the electrically operated heating element 4 can preferably be between 20 and 100 W / m. The humidity is preferably between 30 and 80 W / m and more preferably between 40 and 70 W / m and particularly preferably 60 W / m (with, for example, + -5%). The maximum surface temperatures can be between 70 ° C and 200 ° C depending on the layer structure. The metal mesh 9 can, for example, be a tinned copper mesh or a stainless steel mesh. This increases the mechanical protection and enables earthing (especially on the protective conductor).
Die äußere Isolationsschicht 8b, die auch als Ummantelung bezeichnet werden kann, schützt vor Korrosion. The outer insulation layer 8b, which can also be referred to as a jacket, protects against corrosion.
In Figur 2 ist der Aufbau zumindest eines Erwärmungsmoduls 10 näher be schrieben, welches Bestandteil der erfindungsgemäßen Erwärmungsanord nung 1 ist. Das zumindest eine Erwärmungsmodul 10 umfasst eine Rohran ordnung 11, die zumindest ein Hauptrohr 12 umfasst. Der Wortlaut "Rohr" ist nicht dahingehend zu verstehen, dass ausschließlich runde Querschnitte einge setzt werden. Vielmehr sind alle Querschnittsformen denkbar. In diesem Hauptrohr 12 ist das in den Figuren 1A bis IC beschriebene elektrisch betrie bene Heizelement 4 angeordnet. Das Hauptrohr 12 ist weiterhin mit einem PCM-Material 13 (Latentwärme Speicher) gefüllt. Das PCM-Material 13 ist beim Einfüllen vorzugsweise pulverförmig, wobei es sich nach dem ersten Aufschmelzen und anschließenden Erstarren zu einem Block verbindet. Das elektrisch betriebene Heizelement 4 steht in unmittelbarem Kontakt zu dem PCM-Material 13 oder dem PCM-Verbund oder dem gekapselten PCM- Material. Das Hauptrohr 12 ist insbesondere frei von einem Innemohr, wel ches in dem Hauptrohr 12 verläuft. In Figure 2, the structure of at least one heating module 10 is described in more detail, which is part of the Erwärmeanord tion 1 according to the invention. The at least one heating module 10 comprises a pipe arrangement 11 which comprises at least one main pipe 12. The wording "pipe" should not be understood to mean that only round cross-sections are used. Rather, all cross-sectional shapes are conceivable. The electrically operated heating element 4 described in FIGS. 1A to 1C is arranged in this main pipe 12. The main pipe 12 is also filled with a PCM material 13 (latent heat storage). The PCM material 13 is preferably in powder form when it is filled in, and after the first melting and subsequent solidification it combines to form a block. The electrically operated heating element 4 is in direct contact with the PCM material 13 or the PCM composite or the encapsulated PCM material. The main pipe 12 is in particular free of an inner ear which runs in the main pipe 12.
Sollte anstelle oder zusätzlich zu dem PCM-Material 13 oder dem PCM- Verbund noch ein hydraulisches Bindemittel oder Schamottemehl eingesetzt werden, dann würde das Hauptrohr 12 in unmittelbarem Kontakt zu dem hyd raulischen Bindemittel oder dem Schamottemehl stehen. If, instead of or in addition to the PCM material 13 or the PCM composite, a hydraulic binder or fire clay was used, the main pipe 12 would be in direct contact with the hydraulic binding agent or the fire clay.
Das Hauptrohr 12 hat einen Durchmesser von vorzugsweise mehr als 18mm, 19mm oder mehr als 20mm und von vorzugsweise weniger als 26 mm oder weniger als 24 mm. The main pipe 12 has a diameter of preferably more than 18 mm, 19 mm or more than 20 mm and preferably less than 26 mm or less than 24 mm.
Das elektrisch betriebene Heizelement 4 ist vorzugsweise von der Innenwan dung des Hauptrohrs 12 beabstandet gehalten und von PCM-Material 13 um geben. The electrically operated heating element 4 is preferably kept at a distance from the inner wall of the main pipe 12 and given by PCM material 13.
Das PCM-Material 13 hat: a) einen Schmelzbereich zwischen 35°C und 45°C; und/oder The PCM material 13 has: a) a melting range between 35 ° C and 45 ° C; and or
b) einen Erstarrangsbereich zwischen 45°C und 33°C; und/oder b) a solidification range between 45 ° C and 33 ° C; and or
c) eine Wärmespeicherkapazität von mehr als 120, 130, 140, 150 oder mehr als 160 kJ/kg; und/oder c) a heat storage capacity of more than 120, 130, 140, 150 or more than 160 kJ / kg; and or
d) eine spezifische Wärmekapazität von mehr als 1 oder 1,5 oder 2 kJ/(kg K); und/oder d) a specific heat capacity of more than 1 or 1.5 or 2 kJ / (kg K); and or
e) eine Dichte im festen Zustand zwischen 0,8 und 1 kg/1; und/oder e) a density in the solid state between 0.8 and 1 kg / l; and or
f) eine Dichte im flüssigen oder wachsartigen (extrem zähflüssigen) Zustand zwischen 0,6 und 8 kg/1; und/oder f) a density in the liquid or waxy (extremely viscous) state between 0.6 and 8 kg / l; and or
g) eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 0,1 W/(m K). g) a thermal conductivity of more than 0.1 W / (m K).
Der Schmelzbereich könnte je nach Einsatzzweck auch höher (z.B. 50°C bis 65°C oder 76 bis 85°C) gewählt werden, um z.B. besonders dicke Mauern (z.B. mehr als lm Dicke) zu erwärmen. Depending on the application, the melting range could also be selected higher (e.g. 50 ° C to 65 ° C or 76 to 85 ° C), e.g. to heat particularly thick walls (e.g. more than 1m thick).
Das Volumen des PCM-Materials 13 verändert sich im Betrieb vorzugsweise nicht. Dies gilt insbesondere für den PCM-Verbund oder das gekapselte PCM- Material. Insbesondere bleibt das Volumen im erkalteten Zustand dasselbe wie im erwärmten Zustand. Eine Volumenänderung von vorzugsweise weni ger als 10%, 8%, 6%, 4%, 2% wäre noch akzeptabel. Diese kann z.B. mit ei nem (elastischen) Ausgleichsmittel kompensiert werden, das weiter unten noch beschrieben wird. The volume of the PCM material 13 preferably does not change during operation. This applies in particular to the PCM composite or the encapsulated PCM material. In particular, the volume in the cooled state remains the same as in the heated state. A change in volume of preferably less than 10%, 8%, 6%, 4%, 2% would still be acceptable. This can e.g. be compensated with an (elastic) compensating means, which will be described further below.
Das PCM-Material 13 kann dabei jedes bekannte PCM-Material sein, das die vorstehenden Bedingungen erfüllt. Insbesondere kann es ausgesucht sein aus der Gruppe bestehend aus Paraffinen, Salzen von organischen Säuren und Gemischen davon. Bevorzugt handelt es sich um Paraffine oder Gemische von Paraffinen. The PCM material 13 can be any known PCM material that meets the above conditions. In particular, it can be selected from the group consisting of paraffins, salts of organic acids and mixtures thereof. They are preferably paraffins or mixtures of paraffins.
Das Hauptrohr 12 ist vorzugsweise vollständig, jedoch bevorzugt zu mehr als 80%, 85%, 90% oder zu mehr als 95% der Füllstandshöhe mit dem PCM- Material 13 gefüllt. The main pipe 12 is preferably completely, but preferably more than 80%, 85%, 90% or more than 95% of the fill level with the PCM material 13.
Das elektrisch betriebene Heizelement 4 erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Länge des Hauptrohrs 12. Es könnte allerdings auch kürzer sein. Der Abstand des elektrisch betriebenen Heizelements 4 zur (nächsten) Innenwan dung des Hauptrohrs 12 kann über die Länge des Hauptrohrs 12 variieren. Vorzugsweise ist das elektrisch betriebene Heizelement 4 allerdings entlang der Längsachse des Hauptrohrs 12, also im Zentrum des Hauptrohrs 12 ange ordnet. The electrically operated heating element 4 preferably extends over the entire length of the main pipe 12. It could, however, also be shorter. The distance between the electrically operated heating element 4 and the (next) inner wall of the main pipe 12 can vary over the length of the main pipe 12. Preferably, however, the electrically operated heating element 4 is arranged along the longitudinal axis of the main pipe 12, that is to say in the center of the main pipe 12.
Um die Wärmeenergie möglichst gut in die Wand 3 der Raumanordnung 2 zu bringen, umfasst das zumindest eine Erwärmungsmodul 10 zumindest einen Wärmeleitstutzen 15, wie dieser zum Beispiel in Figur 3A dargestellt ist. Die ser Wärmeleitstutzen 15 ist mittelbar oder unmittelbar mit der Rohranordnung 11, insbesondere mit dem Hauptrohr 12 verbunden. Dadurch kann Wärme energie zwischen dem Hauptrohr 12 hin zu dem zumindest einen Wärmeleit stutzen 15 übertragen werden. Der Wärmeübergangswiderstand ist gering. In order to bring the thermal energy into the wall 3 of the room arrangement 2 as well as possible, the at least one heating module 10 comprises at least one heat conducting stub 15, as shown for example in FIG. 3A. The water conduction nozzle 15 is directly or indirectly connected to the pipe arrangement 11, in particular to the main pipe 12. As a result, heat energy can be transferred between the main pipe 12 to the at least one heat conduction connector 15. The heat transfer resistance is low.
Unter einer "unmittelbaren Verbindung" wird verstanden, dass der Wärmeleit stutzen 15 direkt mit der Rohranordnung 11, insbesondere direkt mit dem Hauptrohr 12 verlötet und/oder verschweißt und/oder verklemmt ist. Um al lerdings eine höhere Flexibilität zu erreichen, wird der Wärmeleitstutzen 15 auf einer Manschette 16 vormontiert. In diesem Fall wird von einer "mittelba ren Verbindung" gesprochen. Diese Manschette 16 wird dann an den entspre chenden Stellen entlang der Rohranordnung 11 montiert, so dass der Wärme leitstutzen 15 in entsprechende Öffnungen 31 der Wand 3 einsetzbar ist (siehe Figuren 6A, 6B). Der Wärmeleitstutzen 15 kann über die Manschette 16 an einer beliebigen Stellen in Fängsrichtung der Rohranordnung 11, insbesondere an eine beliebigen Stelle des Hauptrohrs 12 montiert werden. A “direct connection” is understood to mean that the heat conduction connector 15 is soldered and / or welded and / or clamped directly to the pipe arrangement 11, in particular directly to the main pipe 12. In order to achieve greater flexibility, however, the heat-conducting connector 15 is preassembled on a cuff 16. In this case, it is referred to as an "intermediate connection". This cuff 16 is then mounted at the appropriate points along the pipe arrangement 11, so that the heat-conducting stub 15 can be inserted into corresponding openings 31 in the wall 3 (see FIGS. 6A, 6B). The heat-conducting stub 15 can be mounted via the collar 16 at any point in the longitudinal direction of the pipe arrangement 11, in particular at any point on the main pipe 12.
In dem Ausführungsbeispiel aus Figur 3A ist die Manschette 16 U-förmig. Andere Querschnittsformen wären hier ebenfalls denkbar. Die Manschette 16 besteht aus oder umfasst Metall, insbesondere Kupfer. Gleiches gilt auch vor zugsweise für den Wärmeleitstutzen 15. Dieser könnte auch einteilig mit der Manschette 16 ausgebildet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Fi gur 3A ist der Wärmeleitstutzen 15 allerdings mit der Manschette 16 verlötet bzw. verschweißt. Eine Schraubverbindung wäre ebenfalls denkbar. In the exemplary embodiment from FIG. 3A, the sleeve 16 is U-shaped. Other cross-sectional shapes would also be conceivable here. The sleeve 16 consists of or comprises metal, in particular copper. The same also applies, preferably, to the heat-conducting connector 15. This could also be formed in one piece with the sleeve 16. In the illustrated embodiment from Fi gur 3A, the heat conduction stub 15 is soldered or welded to the sleeve 16, however. A screw connection would also be conceivable.
Wie in Figur 3A dargestellt, wird die Manschette 16 insbesondere von der Seite ausgehend über die Rohranordnung 11 geschoben. Anschließend wird die Manschette 16 zumindest teilweise um die Rohranordnung 11 herumgebo gen. Dies in Figur 3B dargestellt. Dadurch erfolgt eine Befestigung der Man schette 16 an der Rohranordnung 11, insbesondere an dem Hauptrohr 12. Dadurch kann Wärmeenergie von der Rohranordnung 11 über die zumindest eine Manschette 16 zum zumindest einen Wärmeleitstutzen 15 übertragen werden. As shown in FIG. 3A, the sleeve 16 is pushed over the pipe arrangement 11, in particular starting from the side. The sleeve 16 is then bent at least partially around the pipe arrangement 11. This is shown in FIG. 3B. As a result, the cuff 16 is fastened to the pipe arrangement 11, in particular to the main pipe 12. As a result, thermal energy can be transferred from the pipe arrangement 11 via the at least one sleeve 16 to the at least one heat conducting connector 15.
Der Wärmeleitstutzen 15 ist vorzugsweise massiv. Er könnte auch hohl sein und beispielsweise ebenfalls mit einem PCM-Material gefüllt sein. Der Wär meleitstutzen umfasst dabei allerdings kein elektrisch betriebenes Heizelement 4. Er ist daher frei von einem elektrisch betriebenen Heizelement 4. The heat conduction stub 15 is preferably solid. It could also be hollow and, for example, also be filled with a PCM material. However, the heat conduction connector does not include an electrically operated heating element 4. It is therefore free of an electrically operated heating element 4.
Die Manschette 16 ist vorzugsweise ohne Einsatz einer Lötverbindung und/der Schweißverbindung lediglich durch eine Klemmverbindung an der Rohranordnung 11 befestigt. The cuff 16 is preferably fastened to the pipe arrangement 11 merely by a clamp connection without the use of a soldered connection and / or the welded connection.
In den Figuren 4A und 4B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfin dungsgemäßen Erwärmungsanordnung 1 beschrieben. Die Rohranordnung 11 umfasst noch ein Nebenrohr 20. Das Nebenrohr 20 ist mit dem Hauptrohr 12 verbunden, so dass eine Erwärmung des Hauptrohrs 12 ebenfalls zu einer Er wärmung des Nebenrohrs 20 führt. In Figures 4A and 4B, a further embodiment of the inventive heating arrangement 1 is described. The pipe arrangement 11 also comprises a secondary pipe 20. The secondary pipe 20 is connected to the main pipe 12, so that a heating of the main pipe 12 also leads to a heating of the secondary pipe 20.
Das Nebenrohr 20 verläuft in diesem Fall parallel zum Hauptrohr 12. Es könn te auch spiralförmig um das Hauptrohr 12 herumlaufen. The secondary pipe 20 runs parallel to the main pipe 12 in this case. It could also run spirally around the main pipe 12.
Das Nebenrohr 20 hat einen Durchmesser von vorzugsweise mehr als 10mm, 12mm oder mehr als 14mm und von vorzugsweise weniger als 22 mm oder weniger als 20 mm. The secondary pipe 20 has a diameter of preferably more than 10 mm, 12 mm or more than 14 mm and preferably less than 22 mm or less than 20 mm.
Das Nebenrohr 20 ist vorzugsweise mit dem Hauptrohr 12 verschweißt und/oder verlötet. Es kann dabei entlang seiner gesamten Länge oder nur ent lang von Teilabschnitten mit dem Hauptrohr 12 verbunden sein. Grundsätzlich könnte das Nebenrohr 20 auch mit dem Hauptrohr 12 verklemmt sein. The secondary pipe 20 is preferably welded and / or soldered to the main pipe 12. It can be connected to the main pipe 12 along its entire length or only ent long by subsections. In principle, the secondary pipe 20 could also be clamped to the main pipe 12.
Das Nebenrohr 20 ist vorzugsweise genauso lang wie das Hauptrohr 12. Es könnte allerdings auch kürzer oder länger sein. The secondary pipe 20 is preferably just as long as the main pipe 12. However, it could also be shorter or longer.
Das Nebenrohr 20 ist hohl und ebenfalls mit einem PCM-Material 21 gefüllt. Es könnte auch massiv sein. Sowohl das Hauptrohr 12 als auch das Nebenrohr 20 bestehen aus oder um fassen Metall, insbesondere Kupfer bzw. eine Kupferlegierung. The secondary pipe 20 is hollow and also filled with a PCM material 21. It could also be massive. Both the main pipe 12 and the secondary pipe 20 consist of or comprise metal, in particular copper or a copper alloy.
Die Querschnittsfläche des Nebenrohrs 20 ist vorzugsweise kleiner als die des Hauptrohrs 12. The cross-sectional area of the secondary pipe 20 is preferably smaller than that of the main pipe 12.
Das Hauptrohr 12 und das Nebenrohr 20 haben in diesem Ausführungsbei spiel einen Querschnitt, der die Form eines Kreises aufweist. Grundsätzlich könnte der Querschnitt auch rechteckförmig, quadratisch oder oval sein bzw. die Form eines n-Polygons aufweisen oder einer solchen Form angenähert sein. The main pipe 12 and the secondary pipe 20 have in this game Ausführungsbei a cross section that has the shape of a circle. In principle, the cross section could also be rectangular, square or oval or have the shape of an n-polygon or be approximated to such a shape.
Bei einer unmittelbaren Verbindung des Wärmeleitstutzens 15 mit der Rohr anordnung 11 könnte der Wärmeleitstutzen 15, wie bereits erläutert, direkt mit dem Hauptrohr 12 verlötet und/oder verschweißt und/oder verklemmt sein. Ergänzend oder alternativ dazu könnte er allerdings auch direkt mit dem Ne benrohr 20 verlötet und/oder verschweißt und/oder verklemmt sein. In the case of a direct connection of the heat-conducting connector 15 to the pipe arrangement 11, the heat-conducting connector 15, as already explained, could be soldered and / or welded and / or clamped directly to the main pipe 12. In addition or as an alternative to this, however, it could also be soldered and / or welded and / or clamped directly to the auxiliary tube 20.
In Figur 4A ist allerdings dargestellt, dass der Wärmeleitstutzen 15 wiederum mit einer Manschette 16 verbunden ist. Diese Manschette 16 umgreift in die sem Fall wiederum die Rohranordnung 11. In diesem Fall umgreift die Man schette 16 dabei allerdings sowohl das Hauptrohr 12 als auch das Nebenrohr 20. Die Form der Manschette 16 und die Form des Wärmeleitstutzens 15, welcher an der Manschette 16 angeordnet ist, sind dabei insbesondere dem Aufnahmeraum zwischen dem Hauptrohr 12 und dem Nebemohr 20 ange passt. Dieser Sachverhalt ist sehr gut in Figur 4B zu erkennen, welche die Rohranordnung 11 bestehend aus Hauptrohr 12 und Nebemohr 20 mit mon tierter Manschette 16 zeigt. In FIG. 4A, however, it is shown that the heat conducting stub 15 is in turn connected to a cuff 16. In this case, this cuff 16 again encompasses the pipe arrangement 11. In this case, however, the cuff 16 encompasses both the main pipe 12 and the secondary pipe 20. The shape of the cuff 16 and the shape of the heat-conducting connector 15, which is attached to the cuff 16 is arranged, are in particular the receiving space between the main pipe 12 and the secondary ear 20 fits. This fact can be seen very clearly in FIG. 4B, which shows the pipe arrangement 11 consisting of the main pipe 12 and secondary pipe 20 with a cuff 16 mounted on it.
Bevorzugt umfasst ein Erwärmungsmodul 10 mehrere Wärmeleitstutzen 15, die in Längsrichtung des Erwärmungsmoduls 10 voneinander beabstandet an der Rohranordnung 11 angeordnet sind. A heating module 10 preferably comprises a plurality of heat conduction nozzles 15 which are arranged on the pipe arrangement 11 at a distance from one another in the longitudinal direction of the heating module 10.
In Figur 5 ist dargestellt, dass es neben dem Erwärmungsmodul 10 noch ein weiteres Erwärmungsmodul 10a gibt. Das zumindest eine Erwärmungsmodul 10 ist mit einer Energiequelle ver bindbar oder verbunden. Dabei kann es sich um das öffentliche Stromnetz, einen Akkumulator und/oder um Solarzellen handeln. Das weitere Erwär mungsmodul 10a ist dabei mit dem zumindest einen Erwärmungsmodul 10 elektrisch verbunden. In Figure 5 it is shown that there is a further heating module 10a in addition to the heating module 10. The at least one heating module 10 is ver bindable or connected to an energy source. This can be the public power grid, an accumulator and / or solar cells. The further heating module 10a is electrically connected to the at least one heating module 10.
Insbesondere hat das zumindest eine Erwärmungsmodul 10 einen ersten elektrischen Anschluss 26a und einen zweiten elektrischen Anschluss 26b. Der erste elektrische Anschluss 26a ist an einer ersten Stirnseite 12a des Hauptrohrs 12 und der zweite elektrische Anschluss 26b ist an einer zweiten Stirnseite 12b des Hauptrohrs 12 angebracht. Insbesondere ist ein erstes Ende des elektrisch betriebenen Heizelements 4 mit dem ersten elektrischen An schluss 26a und ein zweites Ende des elektrisch betriebenen Heizelements 4 mit dem zweiten elektrischen Anschluss 26b verbunden. In particular, the at least one heating module 10 has a first electrical connection 26a and a second electrical connection 26b. The first electrical connection 26a is attached to a first end face 12a of the main pipe 12 and the second electrical connection 26b is attached to a second end face 12b of the main pipe 12. In particular, a first end of the electrically operated heating element 4 is connected to the first electrical connection 26a and a second end of the electrically operated heating element 4 is connected to the second electrical connection 26b.
Das weitere Erwärmungsmodul 10b umfasst vorzugsweise ebenfalls einen ersten elektrischen Anschluss 26a, welcher an einer ersten Stirnseite 12a des Hauptrohrs 12 angebracht ist. Optional gibt es hier noch einen zweiten elektri schen Anschluss 26b, welcher an einer zweiten Stirnseite 12b des Hauptrohrs 12 angebracht ist. Auch hier ist wiederum ein erstes Ende des elektrisch be triebenen Heizelements 4 mit dem ersten elektrischen Anschluss 26a und ein zweites Ende des elektrisch betriebenen Heizelements 4 mit dem zweiten elektrischen Anschluss 26b verbunden. The further heating module 10b preferably also includes a first electrical connection 26a which is attached to a first end face 12a of the main pipe 12. Optionally, there is also a second electrical connection 26b, which is attached to a second end face 12b of the main pipe 12. Here, too, a first end of the electrically operated heating element 4 is connected to the first electrical connection 26a and a second end of the electrically operated heating element 4 is connected to the second electrical connection 26b.
Der erste elektrische Anschluss 26a des weiteren Erwärmungsmoduls 10a ist vorzugsweise elektrisch mit dem zweiten elektrischen Anschluss 26b des zu mindest einen Erwärmungsmoduls 10 verbunden. Insbesondere sind die jewei ligen Stromleiter 5 a der einzelnen Erwärmung smodule 10, 10a miteinander und die jeweiligen Masseleiter 5b der einzelnen Erwärmungsmodule 10, 10a miteinander elektrisch verbunden. The first electrical connection 26a of the further heating module 10a is preferably electrically connected to the second electrical connection 26b of the at least one heating module 10. In particular, the respective current conductors 5 a of the individual heating modules 10, 10a are electrically connected to one another and the respective ground conductors 5b of the individual heating modules 10, 10a are electrically connected to one another.
Es können beliebig viele Erwärmungsmodule 10, 10a, 10b miteinander in Reihe geschalten werden. Wichtig ist lediglich, dass die Stromleiter 5a und die Masseleiter 5b einen entsprechend großen Querschnitt haben, damit die Leis tung zu den einzelnen elektrisch betriebenen Heizelementen 4 übertragen werden kann. Die Stirnseiten 12a, 12b der jeweiligen Hauptrohre 12 sind mit einem Ver schluss verschlossen. Bei dem Verschluss handelt es sich vorzugsweise um einen Heißkleber. Selbiges kann auch für die Nebenrohre 20 gelten. Zwischen dem Verschluss (bestehend aus oder umfassend z.B. Heißkleber und/oder Harz und/oder Silikon und/oder Schrumpfschlauch und/oder Gummi und/oder Gummipfropfen und/oder Elastomer) und dem PCM-Material 13 kann an ei ner oder beiden Stirnseiten 12a, 12b noch ein (elastisches) Ausgleichsmittel angeordnet sein. Etwaige Ausdehnungen des PCM-Materials 13 oder des hyd raulischen Bindemittels oder des Schamottemehls können dadurch kompen siert werden ohne dass der Druck im Hauptrohr 12 ansteigt. Bei dem (elasti schen) Ausgleichsmittel kann es sich z.B. um Watte oder Gummi handeln. Selbiges kann auch für das Nebenrohr 20 gelten. Any number of heating modules 10, 10a, 10b can be connected in series with one another. It is only important that the current conductors 5a and the ground conductors 5b have a correspondingly large cross section so that the power can be transmitted to the individual electrically operated heating elements 4. The end faces 12a, 12b of the respective main pipes 12 are closed with a closure. The closure is preferably a hot melt adhesive. The same can also apply to the secondary pipes 20. Between the closure (consisting of or comprising, for example, hot glue and / or resin and / or silicone and / or shrink tubing and / or rubber and / or rubber stopper and / or elastomer) and the PCM material 13, one or both end faces 12a, 12b an (elastic) compensation means can also be arranged. Any expansions of the PCM material 13 or the hydraulic binder or the firebrick powder can be compensated for without the pressure in the main pipe 12 increasing. The (elastic) compensating means can be, for example, cotton wool or rubber. The same can also apply to the secondary pipe 20.
In den Figuren 6A und 6B wird die erfindungsgemäße Raumanordnung 2 be schrieben, in welcher die Erwärmungsanordnung 1 eingesetzt ist. Die Rauma nordnung 2 umfasst die Wand 3 und einen Fußboden 30. In der Wand 3 ist vorzugsweise im Bereich des Bodens 30 die zumindest eine Öffnung 31 ein gebracht, in der der zumindest eine Wärmeleitstutzen 15 des zumindest einen Erwärmungsmoduls 10 eingreift. Das elektrisch betriebene Heizelement 4 des zumindest einen Erwärmungsmoduls 10 ist in diesem Fall mit einer Energie quelle der der Raumanordnung 2 elektrisch verbunden. In FIGS. 6A and 6B, the room arrangement 2 according to the invention is described, in which the heating arrangement 1 is used. The room arrangement 2 comprises the wall 3 and a floor 30. In the wall 3, preferably in the area of the floor 30, the at least one opening 31 is made, in which the at least one heat conducting nozzle 15 of the at least one heating module 10 engages. The electrically operated heating element 4 of the at least one heating module 10 is in this case electrically connected to an energy source of the room arrangement 2.
Weiterhin ist eine Wärmeleitsockelanordnung 32 dargestellt, die zwischen der Wand 3 und dem Fußboden 30 verläuft. Das zumindest eine Erwärmungsmo dul 10 ist zwischen der Wand 3, dem Fußboden 30 und der Wärmeleitso ckelanordnung 32 angeordnet. In diesem Fall ragt lediglich der Wärmeleit stutzen 15 in die Öffnung 31 der Wand 3 hinein. Furthermore, a heat-conducting base assembly 32 is shown, which runs between the wall 3 and the floor 30. The at least one heating module 10 is arranged between the wall 3, the floor 30 and the Wärmeleitso ckel arrangement 32. In this case, only the heat conduction clip 15 protrudes into the opening 31 of the wall 3.
Die Wärmeleitsockelanordnung 32 wird vorzugsweise an die Wand 3 einge hängt. Sie ist weiter vorzugsweise von der Wand 3 und auch von dem Fußbo den 30 um wenige Millimeter (vorzugsweise weniger als 5mm, 4mm, 3mm aber vorzugsweise um mehr als 1mm und weiter vorzugsweise um mehr als 2mm) beabstandet. The heat conducting base assembly 32 is preferably hung on the wall 3 is. It is further preferably from the wall 3 and also from the Fußbo the 30 by a few millimeters (preferably less than 5mm, 4mm, 3mm but preferably more than 1mm and more preferably more than 2mm) spaced.
Bei der Wärmeleitsockelanordnung 32 kann es sich beispielsweise um Holz, Kunstholz, Stein oder Metall (z.B. Kupferblech) oder einen Verbundwerkstoff handeln. Insbesondere soll die Wärmeleitsockelanordnung 32 alterungsbe- ständig, fäulnisbeständig und unverrottbar sein. Sie soll außerdem feuchtig keitsresistent und formstabil (bei unterschiedlichen Temperaturen sein). Die Wärmeleitsockelanordnung 32 kann beispielsweise aus einem unter der Kenn zeichnung purenit® der Firma puren gmbh in Deutschland zum Anmeldetag angebotenen Material gebildet sein. Dieses Material lässt sich problemlos sä gen und fräsen. The heat-conducting base arrangement 32 can be, for example, wood, synthetic wood, stone or metal (for example copper sheet) or a composite material. In particular, the heat-conducting base assembly 32 should be aging-resistant constant, rot-resistant and rot-proof. It should also be moisture-resistant and dimensionally stable (at different temperatures). The heat-conducting base assembly 32 can be formed, for example, from a material offered under the label purenit® from puren gmbh in Germany on the filing date. This material can be sawed and milled without any problems.
Im Gegensatz zu Figur 6A zeigt Figur 6B, dass die Wand 3 im Bereich des Bodens 30 eine Aufnahmeöffnung 33 umfasst, in welcher das zumindest eine Erwärmungsmodul 10 teilweise oder wie in Figur 6B dargestellt vollständig eingebracht ist. Die Öffnung 31 erstreckt sich dann ausgehend von der Auf nahmeöffnung 33 noch weiter in die Wand 3 hinein. In diesem Fall ist die Wärmeleitsockelanordnung 32 nicht abgewinkelt sondern gerade verlaufend dargestellt und verschließt lediglich diese Aufnahmeöffnung 33. Die Öffnung 31 ist deutlich größer dargestellt als der zumindest eine Wärmeleitstutzen 15. Vorzugsweise ist die Öffnung 31 so groß wie der Wärmeleitstutzen 15, damit der Wärmeübergangswiderstand möglichst gering ist. Die Aufnahmeöffnung 33 könnte auch an anderen Stellen der Wand 3 angebracht sein. Die Aufnah meöffnung 33 kann auch hochkant, also vertikal und nicht horizontal verlau fen. Ein solcher Verlauf wird insbesondere an Ecken der Wand gewählt, in die die Erwärmungsanordnung 1 dann eingesetzt wird. Die Erwärmungsanord nung 1 kann auch ohne den Einsatz einer Aufnahmeöffnung 33 lediglich mit tels der Öffnung 31 vertikal ab der Wand 3 montiert werden, auch wenn die horizontale Ausrichtung (parallel zum Fußboden 30) bevorzugt wird. In contrast to FIG. 6A, FIG. 6B shows that the wall 3 comprises a receiving opening 33 in the region of the base 30, in which the at least one heating module 10 is partially or completely, as shown in FIG. 6B. The opening 31 then extends further into the wall 3, starting from the receiving opening 33. In this case, the heat conducting base assembly 32 is not shown angled but running straight and only closes this receiving opening 33. The opening 31 is shown significantly larger than the at least one heat conducting nozzle 15. Preferably, the opening 31 is as large as the heat conducting nozzle 15, so that the heat transfer resistance is as large as possible is low. The receiving opening 33 could also be attached at other locations on the wall 3. The receiving opening 33 can also run vertically, ie vertically and not horizontally. Such a course is selected in particular at corners of the wall into which the heating arrangement 1 is then inserted. The Warming arrangement 1 can also be mounted vertically from the wall 3 without the use of a receiving opening 33 only with means of the opening 31, even if the horizontal orientation (parallel to the floor 30) is preferred.
Im Hinblick auf Figur 7 ist ein Raumplan der Raumanordnung 2 darge stellt. Die Raumanordnung 2 umfasst mehrere Zimmer bzw. Räume 40a, 40b, 40a, die beispielsweise durch Türen voneinander getrennt sind. In jedem dieser Zimmer 40a, 40b, 40c gibt es eine Erwärmungsanordnung 1. Die Erwär mungsanordnungen 1 umfassen eine unterschiedliche Anzahl von Erwär mungsmodulen 10, 10a, 10b. In dem Zimmer 40a und im Zimmer 40c gibt es drei Erwärmungsmodule 10, 10a, 10b und in dem Zimmer 40b ein Erwär mungsmodul 10. With regard to Figure 7, a room plan of the room arrangement 2 is Darge provides. The room arrangement 2 comprises several rooms or rooms 40a, 40b, 40a, which are separated from one another by doors, for example. In each of these rooms 40a, 40b, 40c there is a heating arrangement 1. The heating arrangements 1 comprise a different number of heating modules 10, 10a, 10b. There are three heating modules 10, 10a, 10b in room 40a and room 40c and a heating module 10 in room 40b.
Vorzugsweise umfasst jede Erwärmungsanordnung 1 zumindest einen Tempe raturfühler bzw. Temperatursensor. Der Temperaturfühler ist weiter vorzugs weise im Bereich der Rohranordnung 11 von zumindest einem Erwärmungs- modul 10, 10a, 10b angeordnet. Grundsätzlich könnte auch jedes Erwär mungsmodul 10, 10a, 10b über einen Temperaturfühler verfügen. Auch die einzelnen Zimmer 40a, 40b, 40c können über je einen Temperaturfühler ver fügen. Each heating arrangement 1 preferably comprises at least one temperature sensor or temperature sensor. The temperature sensor is also preferably in the area of the pipe arrangement 11 of at least one heating module 10, 10a, 10b arranged. In principle, each heating module 10, 10a, 10b could also have a temperature sensor. The individual rooms 40a, 40b, 40c can each have a temperature sensor.
Vorzugsweise umfasst jede Erwärmungsanordnung 1 eine Steuervorrichtung 50. Die Steuervorrichtung 50 ist dann mit dem Temperaturfühler oder den Temperaturfühlern drahtlos oder drahtgebunden verbunden und dazu ausge bildet, einen Temperaturwert von dem Temperaturfühler oder den Tempera turfühlern zu empfangen. Die Steuervorrichtung 50 ist weiterhin dazu ausge bildet, in Abhängigkeit einer vorgegebenen Soll-Temperatur und einer gemes senen Ist-Temperatur das elektrisch betriebene Heizelement 4 des zumindest einen Erwärmungsmoduls 10, 10a, 10b mit der Energiequelle zu verbinden oder von dieser zu trennen. Sind mehrere Erwärmung smodule 10, 10a, 10b in Reihe geschalten, dann erfolgt dies automatisch auch für die weiteren Erwär- mungsmodule 10a, 10b. Grundsätzlich wäre es möglich, dass die Erwär- mungsmodule 10, 10a, 10b einer Erwärmungsanordnungen 1 unabhängig voneinander ein- und ausgeschahen werden können. Each heating arrangement 1 preferably comprises a control device 50. The control device 50 is then connected to the temperature sensor or sensors in a wireless or wired manner and designed to receive a temperature value from the temperature sensor or sensors. The control device 50 is also designed to connect or disconnect the electrically operated heating element 4 of the at least one heating module 10, 10a, 10b to the energy source as a function of a predetermined target temperature and a measured actual temperature. If several heating modules 10, 10a, 10b are connected in series, this also occurs automatically for the further heating modules 10a, 10b. In principle, it would be possible for the heating modules 10, 10a, 10b of a heating arrangement 1 to be able to be opened and closed independently of one another.
Vorzugsweise können sich allerdings mehrere Erwärmungsanordnungen 1 eine gemeinsame Steuervorrichtung 50 teilen. In dem Ausführungsbeispiel aus Figur 7 steuert die Steuervorrichtung 50 die Erwärmungsanordnungen 1 in allen drei Räumen 40a, 40b und 40c an. However, a plurality of heating arrangements 1 can preferably share a common control device 50. In the exemplary embodiment from FIG. 7, the control device 50 controls the heating arrangements 1 in all three rooms 40a, 40b and 40c.
Grundsätzlich wäre es auch möglich, dass der Temperaturfühler den Tempera turmesswert auf den Stromleiter 5a aufmoduliert, sodass die Steuervorrichtung 50 diesen Stromwert demodulieren kann, wenn sie an demselben Sicherungs kreis angeschlossen ist. In principle, it would also be possible for the temperature sensor to modulate the temperature measured value onto the current conductor 5a, so that the control device 50 can demodulate this current value when it is connected to the same safety circuit.
Nicht dargestellt ist, dass eine Schaheinrichtung vorhanden ist, um das elektrisch betriebene Heizelement 4 in dem zumindest einen Erwärmungsmo dul 10, 10a, 10b mit der Energiequelle zu verbinden und von dieser zu tren nen. Diese Schaheinrichtung ist dabei von der Steuervorrichtung 50 ansteuer bar. Dies kann wiederum drahtlos oder drahtgebunden erfolgen. Die Schah einrichtung kann dabei in jedem Erwärmungsmodul 10, 10a, 10b angeordnet sein und den Widerstandsdraht 7 von dem Stromleiter 5a oder dem Masselei ter 5b trennen. Die Schaheinrichtung könnte auch nur am ersten Erwär- mungsmodul 10 angeordnet sein, sodass alle Erwärmung smodule 10, 10a, 10b gleichzeitig ein- und ausgeschaltet werden. What is not shown is that a viewing device is present in order to connect the electrically operated heating element 4 in the at least one heating module 10, 10a, 10b to the energy source and to separate it therefrom. This viewing device can be controlled by the control device 50. This can in turn be done wirelessly or wired. The Schah device can be arranged in each heating module 10, 10a, 10b and separate the resistance wire 7 from the conductor 5a or the earth conductor 5b. The viewing device could also only be used on the first tion module 10 so that all heating modules 10, 10a, 10b are switched on and off at the same time.
Die Steuervorrichtung 10 ist auch dazu ausgebildet, über ein Kommunikati onsnetzwerk die Ist-Temperatur an ein mobiles Endgerät zu übermitteln und eine Soll-Temperatur von dem mobilen Endgerät zu empfangen. Über das mobile Endgerät können auch Einschahzeiten übermittelt werden, zu denen die Steuervorrichtung 10 das elektrisch betätigbare Heizelement 4 mit der Energiequelle verbindet. The control device 10 is also designed to transmit the actual temperature to a mobile terminal via a communication network and to receive a target temperature from the mobile terminal. Switch-on times at which the control device 10 connects the electrically actuatable heating element 4 to the energy source can also be transmitted via the mobile terminal.
Das Einschalten kann auch in Abhängigkeit des Strompreises erfolgen. Fällt der Strompreis unter einen Schwellwert, dann wird eingeschaltet und oberhalb des Schwellwerts ausgeschaltet. Das Einschalten kann auch in Abhängigkeit einer Frequenz des Stromnetzes erfolgen. Liegt die Frequenz oberhalb eines Schwellwerts (z.B. oberhalb von 50 Hz in Europa), dann wird eingeschaltet und unterhalb davon ausgeschaltet. So kann zusätzlich eine Stabilisierung des Stromnetzes erreicht werden. Switching on can also take place depending on the electricity price. If the electricity price falls below a threshold value, it is switched on and above the threshold value it is switched off. Switching on can also take place as a function of a frequency of the power grid. If the frequency is above a threshold value (e.g. above 50 Hz in Europe), it is switched on and below it it is switched off. In this way, the power grid can also be stabilized.
Ein pulsierter Betrieb ist ebenfalls möglich. Das Puls/Pause- Verhältnis kann im Bereich von Millisekunden, Sekunden oder Minuten liegen. Pulsed operation is also possible. The pulse / pause ratio can be in the range of milliseconds, seconds or minutes.
Ein Durchmesser des Hauptrohrs 12 liegt bei ca. 18 mm. Die Abweichung kann vorzugsweise kleiner sein als + 30%, 25%, 20%, 15% oder kleiner sein als 10%. Das Nebenrohr 20 hat vorzugsweise einen Durchmesser von 15 mm. Die Abweichung kann vorzugsweise kleiner sein als + 30%, 25%, 20%, 15% oder kleiner sein als 10%. A diameter of the main pipe 12 is approximately 18 mm. The deviation can preferably be less than + 30%, 25%, 20%, 15% or less than 10%. The secondary pipe 20 preferably has a diameter of 15 mm. The deviation can preferably be less than + 30%, 25%, 20%, 15% or less than 10%.
Das Nebenrohr 20 ist vorzugsweise derart mit dem Hauptrohr 12 verbunden, dass sowohl das Nebenrohr 20 als auch das Hauptrohr 12 die Wand 3 berüh ren. Dies bedeutet, dass eine Ebene durch den äußersten Punkt des Nebenrohrs 20 auch durch den äußersten Punkt des Hauptrohrs 12 verläuft und diese Ebe ne parallel zur Wand 3 bzw. senkrecht zum Fußboden 30 ausgerichtet ist. So wohl Nebenrohr 20 als auch Hauptrohr 12 enden dann bündig zur Wand 3. The secondary pipe 20 is preferably connected to the main pipe 12 in such a way that both the secondary pipe 20 and the main pipe 12 touch the wall 3. This means that a plane runs through the outermost point of the secondary pipe 20 also through the outermost point of the main pipe 12 and this Ebe ne parallel to the wall 3 or perpendicular to the floor 30 is aligned. Both the secondary pipe 20 and the main pipe 12 then end flush with the wall 3.
Die Öffnung 31 in der Wand 3 für den Wärmeleitstutzen 15 hat vorzugsweise eine Höhe und weiter vorzugsweise einen Durchmesser von 12 mm. Abwei- chungen von vorzugsweise weniger als 50%, 40%, 30%, 20% oder weniger als 10% in beide Richtungen sind zulässig. The opening 31 in the wall 3 for the heat conducting connection 15 preferably has a height and more preferably a diameter of 12 mm. Deviation Changes of preferably less than 50%, 40%, 30%, 20% or less than 10% in both directions are permitted.
Die Wärmeleitsockelanordnung 32 hat weiter vorzugsweise eine Gesamthöhe von weniger als 10 cm, 9 cm, 8 cm, 7 cm, 6 cm oder von weniger als 5 cm aber weiter vorzugsweise von mehr als 4 cm, 5 cm, 6 cm oder von mehr als 7 cm. The heat conducting base assembly 32 more preferably has a total height of less than 10 cm, 9 cm, 8 cm, 7 cm, 6 cm or less than 5 cm but more preferably more than 4 cm, 5 cm, 6 cm or more than 7 cm cm.
Die Länge des Hauptrohrs 12 beträgt vorzugsweise weniger als 200 cm, 150 cm, 100 cm oder weniger als 60 cm aber vorzugsweise mehr als 30 cm, 50 cm, 80 cm, 120 cm oder vorzugsweise mehr als 150 cm. The length of the main tube 12 is preferably less than 200 cm, 150 cm, 100 cm or less than 60 cm, but preferably more than 30 cm, 50 cm, 80 cm, 120 cm or preferably more than 150 cm.
Nicht dargestellt ist, dass die Erwärmungsanordnung auch einen Verbund aus einen Hauptrohr 12 und zwei Nebenrohren 20 umfassen kann, wobei beide Nebenrohre 20 mit dem Hauptrohr 12 verbunden sind (wie bereits für ein Ne benrohr 20 beschrieben). Beide Nebenrohre 20 sind dabei an gegenüberlie genden Stellen am Hauptrohr 12 an diesem angeordnet und erstrecken sich in Längsrichtung des Hauptrohrs 12. Beide Nebenrohre 20 sind vorzugsweise gleich lang und/oder gleich dick. Sie könnten auch unterschiedlich lang und/oder unterschiedlich dick sein. What is not shown is that the heating arrangement can also comprise a composite of a main pipe 12 and two secondary pipes 20, both secondary pipes 20 being connected to the main pipe 12 (as already described for a secondary pipe 20). Both secondary pipes 20 are arranged at opposite points on the main pipe 12 on this and extend in the longitudinal direction of the main pipe 12. Both secondary pipes 20 are preferably the same length and / or the same thickness. They could also be of different lengths and / or different thicknesses.
Nicht dargestellt ist ebenfalls, dass die Erwärmungsanordnung auch einen Verbund aus zwei Hauptrohren 12 und einem Nebenrohr 20 umfassen kann. Beide Hauptrohre 12, die jeweils ein elektrisch betriebenes Heizelement 4 umfassen, sind mit dem Nebenrohr 20 verbunden (wie bereits für ein Haupt rohr 12 beschrieben). Beide Hauptrohre 12 sind dabei vorzugsweise an gegen überliegenden Stellen am Nebenrohr 20 an diesem angeordnet und erstrecken sich in Längsrichtung des Nebenrohrs 20. Beide Hauptrohre 12 sind vorzugs weise gleich lang und/oder gleich dick. Sie könnten auch unterschiedlich lang und/oder unterschiedlich dick sein. Ebenfalls möglich wäre der Einsatz eines zusätzlichen Nebenrohrs 20 oder von zwei zusätzlichen Nebenrohren 20. In diesem Fall könnten Nebenrohr 20 und Hauptrohr 12 abwechselnd angeordnet sein (Nebenrohr, Hauptrohr, Nebenrohr, Hauptrohr, Nebenrohr). Auch eine Anordnung mit zwei Hauptrohren 12 oder zwei Nebenrohren 20 in der Mitte wäre möglich (Nebenrohr, Hauptrohr, Hauptrohr, Nebenrohr; oder Hauptrohr, Nebenrohr, Nebenrohr, Hauptrohr). Als PCM- Verbund können die Produkte PX15, PX25, PX 52, PX 82, GR42 oder GR 82 der Firma Rubitherm Technologies GmbH, Imhoffweg 6, 12307 Berlin eingesetzt werden, wie diese zum Prioritätszeitpunkt dieser Anmeldung auf dem Markt erhältlich waren. It is also not shown that the heating arrangement can also comprise a composite of two main pipes 12 and a secondary pipe 20. Both main pipes 12, each comprising an electrically operated heating element 4, are connected to the secondary pipe 20 (as already described for a main pipe 12). Both main pipes 12 are preferably arranged at opposite points on the secondary pipe 20 on this and extend in the longitudinal direction of the secondary pipe 20. Both main pipes 12 are preferably of the same length and / or the same thickness. They could also be of different lengths and / or different thicknesses. It would also be possible to use an additional secondary pipe 20 or two additional secondary pipes 20. In this case, secondary pipe 20 and main pipe 12 could be arranged alternately (secondary pipe, main pipe, secondary pipe, main pipe, secondary pipe). An arrangement with two main pipes 12 or two secondary pipes 20 in the middle would also be possible (secondary pipe, main pipe, main pipe, secondary pipe; or main pipe, secondary pipe, secondary pipe, main pipe). The products PX15, PX25, PX 52, PX 82, GR42 or GR 82 from Rubitherm Technologies GmbH, Imhoffweg 6, 12307 Berlin, as they were available on the market at the priority date of this application, can be used as the PCM network.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele be schränkt. Im Rahmen der Erfindung sind alle beschriebenen und/oder ge zeichneten Merkm le beliebig miteinander kombinierbar. The invention is not limited to the exemplary embodiments described. In the context of the invention, all features described and / or drawn can be combined with one another as desired.

Claims

1675P1 PCT 1675P1 PCT
Patentansprüche: 1. Erwärmungsanordnung (1) zum Erwärmen einer Wand (3) mit den folgen den Merkm len: Claims: 1. Heating arrangement (1) for heating a wall (3) with the following features:
- es ist zumindest ein Erwärmungsmodul (10) vorgesehen; - At least one heating module (10) is provided;
- das zumindest eine Erwärmungsmodul (10) umfasst eine Rohranordnung (11), die ein Hauptrohr (12) aufweist; - The at least one heating module (10) comprises a pipe arrangement (11) which has a main pipe (12);
- das zumindest eine Erwärmungsmodul (10) umfasst ein elektrisch betrie benes Heizelement (4), welches in dem Hauptrohr (12) angeordnet ist;- The at least one heating module (10) comprises an electrically operated benes heating element (4) which is arranged in the main pipe (12);
- das Hauptrohr (12) ist mit einem Material gefüllt, das ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus PCM-Material (13), einem hydraulischen Bin demittel und Schamottemehl; - The main pipe (12) is filled with a material which is selected from the group consisting of PCM material (13), a hydraulic Bin demittel and fireclay powder;
- das zumindest eine Erwärmungsmodul (10) umfasst einen Wärmeleitstut- zen (15), der mittelbar oder unmittelbar mit der Rohranordnung (11) zur Übertragung von Wärmeenergie zwischen dem Hauptrohr (12) hin zu dem zumindest einen Wärmeleitstutzen (15) verbunden ist und von der Rohran ordnung (11) zur Seite hin absteht; - The at least one heating module (10) comprises a heat conduction stub (15) which is directly or indirectly connected to the pipe arrangement (11) for the transfer of heat energy between the main pipe (12) to the at least one heat conduction stub (15) and from the Rohran arrangement (11) protrudes to the side;
- zumindest ein Teil des zumindest einen Wärmeleitstutzens (15) ist in eine- At least part of the at least one heat conduction nozzle (15) is in a
Öffnung (31) in der Wand (3) einsetzbar, wobei eine Erwärmung des Hauptrohrs (12) zu einer Erwärmung des zumindest einen Wärmeleitstut- zens (15) und damit zum Erwärmen der Wand (3) führt. Opening (31) can be used in the wall (3), with heating of the main pipe (12) leading to heating of the at least one heat-conducting connector (15) and thus to heating of the wall (3).
2. Erwärmungsanordnung (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: 2. Heating arrangement (1) according to claim 1, characterized by the following feature:
- das PCM-Material (13) wird in Form eines PCM-Verbundes eingesetzt, der das PCM-Material (13) und ergänzend ein organisches oder anorgani- sches Material umfasst; oder Bl - The PCM material (13) is used in the form of a PCM composite which comprises the PCM material (13) and additionally an organic or inorganic material; or Bl
- das PCM-Material (13) ist in Kapseln, insbesondere aus Kunststoff einge bracht, wobei diese Kapseln einen Durchmesser von weniger als 5mm, 4mm, 3mm, 2mm oder weniger als 1mm aufweisen. - The PCM material (13) is placed in capsules, in particular made of plastic, these capsules having a diameter of less than 5mm, 4mm, 3mm, 2mm or less than 1mm.
3. Erwärmungsanordnung (1) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch das folgende Merkm l: 3. Heating arrangement (1) according to claim 2, characterized by the following Merkm l:
- der PCM-Verbund ist auch dann rieselfähig, wenn das PCM-Materials (13) in einem flüssigen Aggregatzustand vorliegt. - The PCM composite is also free-flowing when the PCM material (13) is in a liquid aggregate state.
4. Erwärmungsanordnung (1) nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch die folgenden Merkm le: 4. heating arrangement (1) according to claim 2 or 3, characterized by the following Merkm le:
- der PCM-Verbund umfasst mehr als 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 oder mehr als 65 Gewichtsprozent PCM-Material bezogen auf das Gesamtge wicht des PCM-Verbunds und der PCM-Verbund umfasst vorzugsweise weniger als 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30 oder weniger als 25 Ge wichtsprozent PCM-Material bezogen auf das Gesamtgewicht des PCM; und the PCM composite comprises more than 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 or more than 65 percent by weight of PCM material based on the total weight of the PCM composite and the PCM composite preferably comprises less as 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30 or less than 25 weight percent PCM material based on the total weight of the PCM; and
- der PCM-Verbund umfasst weniger als 80, 75, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40 oder weniger als 35 Gewichtsprozent ergänzendes organisches oder anor ganisches Material bezogen auf das Gesamtgewicht des PCM-Verbunds und der PCM-Verbund umfasst vorzugsweise mehr als 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70 oder mehr als 75 Gewichtsprozent ergänzendes organisches oder anorganisches Material bezogen auf das Gesamtgewicht des PCM- Verbunds. - The PCM composite comprises less than 80, 75, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40 or less than 35 percent by weight of additional organic or inorganic material based on the total weight of the PCM composite and the PCM composite preferably more than 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70 or more than 75 percent by weight of additional organic or inorganic material based on the total weight of the PCM composite.
5. Erwärmungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekenn zeichnet durch das folgende Merkmal: 5. Heating arrangement (1) according to one of claims 2 to 4, characterized by the following feature:
- der PCM-Verbund ist pulverförmig und 45 bis 75 Gewichtsprozent sind PCM-Material (13) und 25 bis 55 Gewichtsprozent sind ergänzendes anor ganisches oder organisches Material, wobei die durchschnittliche Teil chengröße des Pulvers 100 bis 300 mth beträgt; oder - The PCM composite is powdery and 45 to 75 percent by weight are PCM material (13) and 25 to 55 percent by weight are additional inorganic or organic material, the average particle size of the powder being 100 to 300 mth; or
- der PCM-Verbund ist granulatförmig und 15 bis 45 Gewichtsprozent sind PCM-Material (13) und 55 bis 85 Gewichtsprozent sind ergänzendes anor ganisches oder organisches Material und die durchschnittliche Teilchen größe des Granulats liegt im Bereich von 1 bis 3 mm. - The PCM composite is granular and 15 to 45 percent by weight are PCM material (13) and 55 to 85 percent by weight are additional inorganic or organic material and the average particle size of the granules is in the range of 1 to 3 mm.
6. Erwärmungsanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekenn zeichnet durch das folgende Merkmal: 6. Heating arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized by the following feature:
- das elektrisch betriebene Heizelement steht in direktem Kontakt zu: - the electrically operated heating element is in direct contact with:
a) dem PCM-Material (13); a) the PCM material (13);
b) dem gekapselten PCM-Material; b) the encapsulated PCM material;
c) dem hydraulischen Bindemittel; c) the hydraulic binder;
d) dem Schamottemehl; oder d) the fireclay flour; or
e) dem PCM- Verbund. e) the PCM network.
7. Erwärmungsanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekenn zeichnet durch die folgenden Merkm le: 7. Heating arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized by the following characteristics:
- das Hauptrohr (12) umfasst oder besteht aus Metall; und/oder - The main pipe (12) comprises or consists of metal; and or
- der zumindest eine Wärmeleitstutzen (15) umfasst oder besteht aus Metall. - The at least one heat conduction connector (15) comprises or consists of metal.
8. Erwärmungsanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekenn zeichnet durch die folgenden Merkm le: 8. Heating arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized by the following Merkm le:
- der zumindest eine Wärmeleitstutzen (15) ist hohl und mit einem Material gefüllt, das ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus PCM-Material, einem hydraulischen Bindemittel und Schamottemehl; oder - The at least one heat conduction stub (15) is hollow and filled with a material selected from the group consisting of PCM material, a hydraulic binder and fireclay powder; or
- der zumindest eine Wärmeleitstutzen (15) ist massiv. - The at least one heat conduction nozzle (15) is solid.
9. Erwärmungsanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekenn zeichnet durch die folgenden Merkm le: 9. Heating arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized by the following characteristics:
- die Rohranordnung (11) umfasst noch ein Nebenrohr (20); - The pipe arrangement (11) also comprises a secondary pipe (20);
- das Nebenrohr (20) ist mit dem Hauptrohr (12) verbunden, sodass eine Erwärmung des Hauptrohrs (12) zu einer Erwärmung des Nebenrohrs (20) führt. - The secondary pipe (20) is connected to the main pipe (12), so that a heating of the main pipe (12) leads to a heating of the secondary pipe (20).
10. Erwärmungsanordnung (1) nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die folgenden Merkm le: 10. Heating arrangement (1) according to claim 9, characterized by the following Merkm le:
- das Nebenrohr (20) verläuft parallel zum Hauptrohr (12); oder - The secondary pipe (20) runs parallel to the main pipe (12); or
- das Nebenrohr (20) verläuft spiralförmig um das Hauptrohr (12) herum. - The secondary pipe (20) runs in a spiral around the main pipe (12).
11. Erwärmungsanordnung (1) nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch die folgenden Merkm le: 11. Heating arrangement (1) according to claim 9 or 10, characterized by the following Merkm le:
- das Nebenrohr (20) ist mit dem Hauptrohr (12) verschweißt und/oder ver lötet; und/oder - das Nebenrohr (20) ist mit dem Hauptrohr (12) verklemmt. - The secondary pipe (20) is welded to the main pipe (12) and / or soldered ver; and or - The secondary pipe (20) is jammed with the main pipe (12).
12. Erwärmungsanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeich net durch die folgenden Merkm le: 12. Heating arrangement according to one of claims 9 to 11, characterized by the following Merkm le:
- das Nebenrohr (20) ist hohl und mit einem Material gefüllt, das ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus PCM-Material (21), einem hydraulischen Bindemittel und Schamottemehl; oder - The secondary pipe (20) is hollow and filled with a material which is selected from the group consisting of PCM material (21), a hydraulic binding agent and fireclay powder; or
- das Nebenrohr (20) ist massiv. - The secondary pipe (20) is massive.
13. Erwärmungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, gekenn zeichnet durch das folgende Merkmal: 13. Heating arrangement (1) according to one of claims 9 to 12, characterized by the following feature:
- eine Querschnittsfläche des Nebenrohrs (20) ist kleiner als die des Haupt rohrs (12). - A cross-sectional area of the secondary pipe (20) is smaller than that of the main pipe (12).
14. Erwärmungsanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche oder nach einem der Ansprüche 9 bis 13, gekennzeichnet durch die folgenden Merkm le: 14. Heating arrangement (1) according to one of the preceding claims or according to one of claims 9 to 13, characterized by the following Merkm le:
- das Hauptrohr (12) hat einen Querschnitt, der die Form eines: - the main pipe (12) has a cross-section that is in the form of:
a) Rechtecks; oder a) rectangle; or
b) Quadrats; oder b) square; or
c) Kreises; oder c) circle; or
d) Ovals; oder d) oval; or
e) n-Polygons aufweist oder einer solchen angenähert ist; e) has or approximates n-polygons;
und/oder and or
- das Nebenrohr (20) hat einen Querschnitt, der die Form eines: - The secondary pipe (20) has a cross-section that is in the form of:
a) Rechtecks; oder a) rectangle; or
b) Quadrats; oder b) square; or
c) Kreises; oder c) circle; or
d) Ovals; oder d) oval; or
e) n-Polygons aufweist oder einer solchen angenähert ist. e) has n-polygons or is approximated to such.
15. Erwärmungsanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, ge kennzeichnet durch die folgenden Merkm le: 15. Heating arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized by the following Merkm le:
- der zumindest eine Wärmeleitstutzen (15) ist mit der Rohranordnung (11) verlötet und/oder verschweißt und/oder verklemmt. - The at least one heat conducting connection piece (15) is soldered and / or welded and / or clamped to the pipe arrangement (11).
16. Erwärmungsanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, ge kennzeichnet durch die folgenden Merkm le: 16. Heating arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized by the following Merkm le:
- es ist zumindest eine Manschette (16) vorgesehen, die aus Metall besteht oder ein solches umfasst; - At least one sleeve (16) is provided, which consists of metal or includes such a material;
- der zumindest eine Wärmeleitstutzen (15) ist an der zumindest einen Man schette (16) befestigt oder einteilig mit ihr ausgebildet; - The at least one heat conduction nozzle (15) is attached to the at least one cuff (16) or formed in one piece with it;
- die zumindest eine Manschette (16) ist um die Rohranordnung (11) her umgebogen und dadurch an dieser befestigt, sodass Wärmeenergie von der Rohranordnung (11) über die zumindest eine Manschette (16) zum zumin dest einen Wärmeleitstutzen (15) übertragbar ist. - The at least one cuff (16) is bent around the pipe arrangement (11) and thereby fastened to it, so that thermal energy can be transferred from the pipe arrangement (11) via the at least one cuff (16) to the at least one heat-conducting connection piece (15).
17. Erwärmungsanordnung (1) nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch die folgenden Merkm le: 17. Heating arrangement (1) according to claim 16, characterized by the following Merkm le:
- der zumindest eine Wärmeleitstutzen (15) ist mit der zumindest einen Manschette (16) verlötet und/oder verschweißt und/oder verschraubt. - the at least one heat conducting connection piece (15) is soldered and / or welded and / or screwed to the at least one sleeve (16).
18. Erwärmungsanordnung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch die folgenden Merkm le: 18. Heating arrangement according to claim 15, characterized by the following Merkm le:
- der zumindest eine Wärmeleitstutzen (15) ist mit dem Hauptrohr (12) ver lötet und/oder verschweißt und/oder verklemmt. - The at least one heat conduction nozzle (15) is ver soldered and / or welded and / or clamped to the main pipe (12).
19. Erwärmungsanordnung (1) nach Anspruch 15 oder 18 und einem der An sprüche 9 bis 14, gekennzeichnet durch die folgenden Merkm le: 19. Heating arrangement (1) according to claim 15 or 18 and one of claims 9 to 14, characterized by the following Merkm le:
- der zumindest eine Wärmeleitstutzen (15) ist mit dem Nebenrohr (20) ver lötet und/oder verschweißt und/oder verklemmt. - The at least one heat conduction nozzle (15) is soldered and / or welded and / or clamped to the secondary pipe (20) ver.
20. Erwärmungsanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, ge kennzeichnet durch die folgenden Merkm le: 20. Heating arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized by the following Merkm le:
- es sind mehrere Wärmeleitstutzen (15) vorgesehen, die mittelbar oder un mittelbar mit der Rohranordnung (11) zur Übertragung von Wärmeenergie zwischen dem Hauptrohr (12) hin zu dem jeweiligen Wärmeleitstutzen (15) verbunden sind und von diesem zur selben Seite hin abstehen; - There are several heat conduction nozzles (15) are provided, which are indirectly or un indirectly connected to the pipe arrangement (11) for the transfer of thermal energy between the main pipe (12) to the respective heat conduction nozzle (15) and protrude from this on the same side;
- ein Abstand zwischen den mehreren Wärmeleitstutzen (15) ist gleich oder unterschiedlich. - A distance between the plurality of heat conduction connections (15) is the same or different.
21. Erwärmungsanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, ge kennzeichnet durch das folgende Merkm l: - das PCM-Material (13) umfasst oder besteht aus Paraffinen oder Salzen; 21. Heating arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized by the following Merkm l: - The PCM material (13) comprises or consists of paraffins or salts;
22. Erwärmungsanordnung (1) nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch die folgenden Merkm le: 22. Heating arrangement (1) according to claim 21, characterized by the following Merkm le:
- das PCM-Material (13) hat: - the PCM material (13) has:
a) einen Schmelzbereich zwischen 35°C und 45°C oder zwischen 48°C und 54°C; und/oder a) a melting range between 35 ° C and 45 ° C or between 48 ° C and 54 ° C; and or
b) einen Erstarrungsbereich zwischen 45 °C und 33°C oder zwischen 51°C und 47°C; und/oder b) a solidification range between 45 ° C and 33 ° C or between 51 ° C and 47 ° C; and or
c) eine Wärmespeicherkapazität von mehr als 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150 oder mehr als 160 kJ/kg; und/oder c) a heat storage capacity of more than 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150 or more than 160 kJ / kg; and or
d) eine spezifische Wärmekapazität von mehr als 1 oder 1,5 oder 2 kJ/(kg · K) ; und/oder d) a specific heat capacity of more than 1 or 1.5 or 2 kJ / (kg · K); and or
e) eine Dichte im festen Zustand zwischen 0,6 und 1 kg/1; und/oder f) eine Dichte im flüssigen bzw. erwärmten Zustand zwischen 0,6 und 8 kg/1; und/oder e) a density in the solid state between 0.6 and 1 kg / l; and / or f) a density in the liquid or heated state between 0.6 and 8 kg / l; and or
g) eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 0,1 W/(m K). g) a thermal conductivity of more than 0.1 W / (m K).
23. Erwärmungsanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, ge kennzeichnet durch das folgende Merkm l: 23. Heating arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized by the following Merkm l:
- das elektrisch betriebene Heizelement (4) ist ein Heizdraht oder ein Heiz kabel. - The electrically operated heating element (4) is a heating wire or a heating cable.
24. Erwärmungsanordnung (1) nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch die folgenden Merkm le: 24. Heating arrangement (1) according to claim 23, characterized by the following Merkm le:
- das Heizkabel umfasst ein Leitersystem (5), welches einen Stromleiter (5a) und einen Masseleiter (5b) aufweist, die von einer Isolierung (6a, 6b) um geben sind; - The heating cable comprises a conductor system (5) which has a current conductor (5a) and a ground conductor (5b) which are surrounded by insulation (6a, 6b);
- das Heizkabel umfasst einen Widerstandsdraht (7), der mit seinem ersten Ende (7a) elektrisch mit dem Stromleiter (5 a) und mit seinem zweiten En de (7b) elektrisch mit dem Masseleiter (5b) verbunden ist; - The heating cable comprises a resistance wire (7) which is electrically connected with its first end (7a) to the current conductor (5 a) and with its second end (7b) is electrically connected to the ground conductor (5b);
- der Widerstandsdraht (7) verläuft spiralförmig um das Leitersystem (5) in Längsrichtung des Heizkabels; - The resistance wire (7) runs in a spiral around the conductor system (5) in the longitudinal direction of the heating cable;
- das Heizkabel umfasst zumindest eine weitere Isolationsschicht (8a), wo bei der Widerstandsdraht (7) zwischen der weiteren Isolationsschicht (8a) und der Isolierung (6a, 6b) des Leitersystems (5) angeordnet sind. - The heating cable comprises at least one further insulation layer (8a), where the resistance wire (7) is arranged between the further insulation layer (8a) and the insulation (6a, 6b) of the conductor system (5).
25. Erwärmungsanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, ge kennzeichnet durch die folgenden Merkm le: 25. Heating arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized by the following Merkm le:
- es ist ein weiteres Erwärmungsmodul (10a, 10b) vorgesehen; - Another heating module (10a, 10b) is provided;
- die Hauptrohre (12) der Erwärmung smodule (10, 10a, 10b) umfassen an ihren ersten Stirnseiten (12a) erste elektrische Anschlüsse (26a) für das elektrisch betriebe Heizelement (4); - The main pipes (12) of the heating modules (10, 10a, 10b) have first electrical connections (26a) for the electrically operated heating element (4) on their first end faces (12a);
- ein erstes Ende des jeweiligen elektrisch betriebenen Heizelements (4) ist mit dem jeweiligen ersten elektrischen Anschluss (26a) an der ersten Stirn seite (12a) elektrisch verbunden; - A first end of the respective electrically operated heating element (4) is electrically connected to the respective first electrical connection (26a) on the first end face (12a);
- das zumindest eine Erwärmungsmodul (10) ist mit seinem ersten elektri schen Anschluss (26a) mit einer Energiequelle verbindbar; - The at least one heating module (10) can be connected to an energy source with its first electrical connection (26a);
- das zumindest eine Erwärmungsmodul (10) umfasst an seiner zweiten Stirnseite (12b) einen zweiten elektrischen Anschluss (26b) für das elektrisch betriebe Heizelement (4), wobei das zweite Ende des elektrisch betriebenen Heizelements (4) mit dem zweiten elektrischen Anschluss (26a) elektrisch verbunden ist; - The at least one heating module (10) comprises on its second end face (12b) a second electrical connection (26b) for the electrically operated heating element (4), the second end of the electrically operated heating element (4) having the second electrical connection (26a) ) is electrically connected;
- das weitere Erwärmungsmodul (10a, 10b) ist mit seinem ersten elektri schen Anschluss (26a) mit dem zweiten elektrischen Anschluss (26b) des zumindest einen Erwärmungsmoduls (10) elektrisch verbunden. - The further heating module (10a, 10b) is electrically connected with its first electrical connection (26a) to the second electrical connection (26b) of the at least one heating module (10).
26. Erwärmungsanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, ge kennzeichnet durch die folgenden Merkm le: 26. Heating arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized by the following Merkm le:
- das Hauptrohr (12) des zumindest einen Erwärmungsmoduls (10) umfasst eine erste und eine zweite Stirnseite (12a, 12b); - The main pipe (12) of the at least one heating module (10) comprises a first and a second end face (12a, 12b);
- beide Stirnseiten sind mit einem Verschluss verschlossen; - both front sides are closed with a lock;
- zwischen dem Verschluss der ersten Stirnseite (12a) und dem PCM- Material (13) oder dem hydraulischen Bindemittel oder dem Schamotte mehl ist ein Ausgleichsmittel eingebracht und/oder zwischen dem Ver schluss der zweiten Stirnseite (12b) und dem PCM-Material (13) oder dem hydraulischen Bindemittel oder dem Schamottemehl ist ein Ausgleichsmit tel eingebracht. - Between the closure of the first end face (12a) and the PCM material (13) or the hydraulic binder or the fireclay powder, a compensating agent is introduced and / or between the closure of the second end face (12b) and the PCM material (13 ) or the hydraulic binder or the fireclay powder is a compensating agent introduced.
27. Raumanordnung (2) mit einer Wand (3), wobei in der Raumanordnung (2) zumindest eine Erwärmungsanordnung (1) gemäß einem der vorherigen An sprüche installiert ist, mit den folgenden Merkmalen: - in der Wand (3) ist die zumindest eine Öffnung (31) eingebracht, in die der zumindest eine Wärmeleitstutzen (15) des zumindest einen Erwärmungs moduls (10) eingreift; 27. Room arrangement (2) with a wall (3), wherein in the room arrangement (2) at least one heating arrangement (1) according to one of the preceding claims is installed, with the following features: - The at least one opening (31) is made in the wall (3), into which the at least one heat conduction nozzle (15) of the at least one heating module (10) engages;
- das elektrisch betriebene Heizelement (4) des zumindest einen Erwär mungsmoduls (10) ist mit einer Energiequelle der Raumanordnung (2) elektrisch verbunden. - The electrically operated heating element (4) of the at least one Warming module (10) is electrically connected to an energy source of the room arrangement (2).
28. Raumanordnung (2) nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch die fol genden Merkm le: 28. Room arrangement (2) according to claim 27, characterized by the following Merkm le:
- die Öffnung ist im Bereich des Bodens (30) in der Wand (3) eingebracht; - The opening is made in the area of the base (30) in the wall (3);
- es ist eine Wärmeleitsockelanordnung (32) vorgesehen, die zwischen der Wand (3) und dem Fußboden (30) angeordnet ist, wobei das zumindest ei ne Erwärmungsmodul (10) zwischen der Wand (3), Fußboden (30) und der Wärmeleitsockelanordnung (32) angeordnet ist. - A heat-conducting base arrangement (32) is provided which is arranged between the wall (3) and the floor (30), the at least one heating module (10) between the wall (3), floor (30) and the heat-conducting base arrangement ( 32) is arranged.
29. Raumanordnung (2) nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch das fol gende Merkm l: 29. Room arrangement (2) according to claim 28, characterized by the following Merkm l:
- die Wärmeleitsockelanordnung (2) ist von der Wand (3) und dem Fußbo den (30) um wenige Millimeter beabstandet. - The heat conducting base assembly (2) is spaced from the wall (3) and the Fußbo the (30) by a few millimeters.
30. Raumanordnung (2) nach Anspruch 28 oder 29, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: 30. Room arrangement (2) according to claim 28 or 29, characterized by the following feature:
- die Wärmeleitsockelanordnung (2) ist: - The heat conducting base arrangement (2) is:
a) in der Wand (3) eingehängt; oder a) suspended in the wall (3); or
b) mit der Wand verklebt und/oder vernagelt. b) glued and / or nailed to the wall.
31. Raumanordnung (2) nach einem der Ansprüche 27 bis 30, gekennzeichnet durch die folgenden Merkm le: 31. Room arrangement (2) according to one of claims 27 to 30, characterized by the following Merkm le:
- die Wand (3) umfasst eine Aufnahmeöffnung (33); - The wall (3) comprises a receiving opening (33);
- in der Aufnahmeöffnung (33) ist das zumindest eine Erwärmungsmodul (10) teilweise oder vollständig eingebracht, wobei die Öffnung (31) für den Wärmeleitstutzen (15) die Aufnahmeöffnung (33) senkrecht zur Ober fläche oder schräg zur Oberfläche der Wand (3) in Richtung der Wand (3) oder parallel zur Oberfläche der Wand (3) in der Wand (3) vergrößert. - The at least one heating module (10) is partially or completely inserted in the receiving opening (33), the opening (31) for the heat conducting nozzle (15), the receiving opening (33) perpendicular to the upper surface or at an angle to the surface of the wall (3) in the direction of the wall (3) or parallel to the surface of the wall (3) in the wall (3).
32. Raumanordnung (2) nach einem der Ansprüche 27 bis 31, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - die Energiequelle ist ein Photo voltaiksystem oder eine Stromquelle. 32. Room arrangement (2) according to one of claims 27 to 31, characterized by the following feature: - the energy source is a photovoltaic system or a power source.
33. Raumanordnung (2) nach einem der Ansprüche 27 bis 32, gekennzeichnet durch die folgenden Merkm le: 33. Room arrangement (2) according to one of claims 27 to 32, characterized by the following features:
die Erwärmungsanordnung (1) umfasst zumindest einen Temperaturfühler, der im Bereich der Rohranordnung (11) des zumindest einen Erwär mungsmoduls (10) angeordnet ist; the heating arrangement (1) comprises at least one temperature sensor which is arranged in the region of the pipe arrangement (11) of the at least one heating module (10);
- die Erwärmungsanordnung (1) umfasst eine Steuervorrichtung (50); - The heating arrangement (1) comprises a control device (50);
- die Steuervorrichtung (50) ist mit dem Temperaturfühler drahtlos oder drahtgebunden verbunden und dazu ausgebildet, einen Temperaturwert von dem Temperaturfühler zu empfangen; - The control device (50) is connected to the temperature sensor in a wireless or wired manner and is designed to receive a temperature value from the temperature sensor;
- die Steuervorrichtung (50) ist in Abhängigkeit einer vorgegebenen Soll- Temperatur und einer gemessenen Ist-Temperatur dazu ausgebildet, das elektrisch betriebene Heizelement (4) des zumindest einen Erwärmungs- moduls (10) mit der Energiequelle zu verbinden. - The control device (50) is designed as a function of a predetermined target temperature and a measured actual temperature to connect the electrically operated heating element (4) of the at least one heating module (10) to the energy source.
34. Raumanordnung (2) nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch das fol gende Merkm l: 34. Room arrangement (2) according to claim 33, characterized by the following feature l:
- das elektrisch betriebene Heizelement (4) des zumindest einen Erwär- mungsmoduls (10) ist pulsiert betreibbar. - The electrically operated heating element (4) of the at least one heating module (10) can be operated in a pulsed manner.
35. Raumanordnung (2) nach Anspruch 33 oder 34, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: 35. Room arrangement (2) according to claim 33 or 34, characterized by the following feature:
- die Steuervorrichtung (50) ist dazu ausgebildet, über ein Kommunikati- onsnetzwerk die Ist-Temperatur an ein mobiles Endgerät zu übermitteln und eine Soll-Temperatur von dem mobilen Endgerät zu empfangen. The control device (50) is designed to transmit the actual temperature to a mobile terminal via a communication network and to receive a setpoint temperature from the mobile terminal.
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