FI100914B - Lämmitettävä lattiarakenne - Google Patents

Description

100914 Lämmitettävä lattiarakenne - Uppvärmningsbar golvkonstruktion

Esillä olevan keksinnön kohteena on lämmitettävä lattiarakenne, joka käsittää kantavan tai olemassa olevan lattiarakenteen, useita levymateriaalikomponentteja, vähin-5 tään yhden lämpöä johtavan välineen sähkölämmityskaapelin muodossa ja laitteen lämmityskaapelin lämmönjohtavuuden säätämistä varten, lämmityskaapelin ollessa asetettuna ainakin yhteen kanavaan erilaisten levykomponenttien väliin, tämän kanavan tai kanavien leveyden ollessa sähkölämmityskaapelin suurimman läpimitan mukainen ja levykomponenttien leveyden vastatessa suunnilleen ennalta määrättyä 10 kaapelijakoa (kk-etäisyys) vähennettynä lämmityskaapelin suurimmalla läpimitalla, levykomponenttien nurkkien ollessa viistettyjä tai leikattuja niissä päissä, joissa lämmityskaapeli muuttaa suuntaa.

US-A-2 540 465 esittää samantapaista sähköistä lattialämmitysjäijestelmää.

Aikaisemmin tunnetaan useita erilaisia lämmitettyjen lattioiden sovellutusmuotoja, 15 joiden yhteydessä esimerkiksi kipsiverkko voidaan asettaa kantavan rakenteen päälle ja kiinnittää lattiarakenteen pintaan esimerkiksi liimaamalla. Tämän jälkeen sähköinen lämmityskaapeli kiinnitetään tähän kipsiverkkoon asettamalla se ensin silmuk-kamuodossa paikoilleen ja kiinnittämällä se sitten sulaliimaamalla kipsiverkkoon. Kun sähköinen lämmityskaapeli on asetettu täysin paikoilleen, se peitetään kipsi-20 materiaalilla täydellisesti. Kipsipäällysteen annetaan sitten kuivua ja se varustetaan sen jälkeen sideaineella ns. klinkkerin muodostamista varten. Näiden menetelmien haittoina ovat vaara lämmityskaapelien väärän kk-etäisyyden valinnan suhteen ja : : : liian pieni taivutussäde, joka aiheuttaa kaapelien murtumisvaaran sen lisäksi, että • · · asetus-, kuivatus- ja kovetustoimenpiteet kestävät pitkän aikaa ennen kuin sähköistä • · · · : 25 lämmityskaapelia voidaan käyttää, tavallisesti yhden kuukauden. Samanlaisia raken- ·’1·. teitä on myös saatavissa, joiden yhteydessä sähköinen lämmityskaapeli on korvattu • · vesiputkilla, esimerkiksi PEX-putkilla.

• · ·

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan lämmitettävä lattiarakenne, :1 ·.. joka voidaan asentaa yksinkertaisella tavalla sekä uutena että korjattuna rakenteena.

30 Keksinnön eräänä lisätarkoituksena on tarjota käyttöön lämmitettävä lattiarakenne, joka voidaan asentaa erittäin kostealle alustalle, esimerkiksi pohjakosteutta imevälle « betonilaatalle.

• · · « · · · «t· · 2 100914

Keksinnön mukainen lämmitettävä lattiarakenne on tunnettu siitä, että sen sisältämää kanavaa tai kanavia rajoittaa alhaaltapäin kantava tai olemassa oleva lattiarakenne, että levykomponentit käsittävät poikittaiset ja/tai pituussuuntaiset levykom-ponentit, jotka on asetettu paikoilleen ja kiinnitetty kantavaan tai olemassa olevaan 5 lattiarakenteeseen siten, että lämmityskaapeli voidaan asettaa suoraan kanavaan tai kanaviin yhtenä ainoana silmukkana tai jakaa useisiin erilaisiin silmukoihin, että le-vymateriaalin paksuus vastaa suunnilleen lämmityskaapelin suurinta läpimittaa ja että pintamateriaali on asetettu levykomponenttien yläpinnalle.

Keksinnön mukainen lämmitettävä lattiarakenne tekee mahdolliseksi nopeamman, 10 tehokkaamman ja yksinkertaisemman asennuksen ja välittömän käytön, koska mitään aikaa ei vaadita komponenttimateriaalien kuivattamista varten. Lattiarakenne mahdollistaa lämmitetyn kerroksen tekemisen suhteellisen ohueksi, esimerkiksi paksuudeltaan sopivimmin 18 mm olevaksi tai paksummaksi. Tällainen sangen ohut kerros antaa tulokseksi verrattain alhaisen lämpöhitauden, jota voidaan lisätä asetta-15 maila välikemateriaalia lattiarakenteeseen, joka toimisi tällöin ylimääräisenä lämpö-varastona.

Tämä rakenne sisältää poikittaiset ja pitkittäiset levykomponentit, jotka huoneen muodosta riippuen voivat muodostaa keskenään suoran kulman tai muun kulman. Levykomponenttien väliin on muodostettu kanavat, joihin sähköinen lämmityskaa-20 peli asetetaan. Levykomponenttien nurkat on viistetty tai pyöristetty kohdissa, joissa lämmityskaapeli muuttaa suuntaa, ja lämmityskaapeli on ohjattu kulkemaan nurkan ympäri nurkkakappaleen avulla, joka on asetettu radiaalisesti nurkan ulkopuolelle, joka on muodoltaan kaareva lämmityskaapelin halutun kaarevuuden mukaisesti. Nurkkakappaleen kulma-asetus voi olla suuruudeltaan 90-135 astetta, sopivimmin 25 viitenä muunnelmana 90-107, 108-117, 118-126, 127-134 ja 135 astetta. Nurkka- • i i kappaleen paksuus vastaa suunnilleen levykomponenttien paksuutta. Lämmityskaa-\y.‘ peli voidaan pitää paikoillaan kanavissa pinteiden avulla, jotka on kiinnitetty levy- • · f komponenttien kahteen vastakkaiseen pituussuuntaiseen reunaan, tai käyttämällä 4 · · *·1 ' liimaa. Levykomponentit on kiinnitetty kantavaan lattiaan sideainetahnan avulla.

30 Lämmityskaapeli voi myös olla asetettuna tähän sideainetahnaan. Koko rakenne voi- • · • ’·· daan varustaa lämpöä heijastavalla kalvolla ja/tai hapetuseristyksellä, joka asetetaan levykomponenttien päälle, mutta pidetään alhaalla, niin että lämmityskaapeli kulkee lämpöä heijastavan kalvon päällä alalattiaan kohdistuvan lämpösäteilyn minimoimi-. seksi ja lämmön paremmaksi jakamiseksi rakenteeseen. Erityinen sähköä johtava 35 liimanauha magneetti/sähkökenttien suuntaamista varten voidaan asettaa siten, että lämpöä heijastava kalvo ja/tai hapetuseristys tulee maadoitetuksi. Eräässä toisessa • · • · 1 3 100914 sovellutusmuodossa lämpöä johtava kalvo on jätetty pois lämmön tietyn lisämäärän johtamiseksi alalattiaan. Pintamateriaali on kiinnitetty levykomponentteihin side-ainetahnalla, joka levitetään levykomponenttien yläsivulle ja mahdollisesti myös lämmityskaapelin yläsivulle.

5 Lämmitettävä lattiarakenne voidaan asettaa paikoilleen menetelmän mukaisesti, jonka yhteydessä useat leveydeltään määrätyt levymateriaalikomponentit asetetaan paikoilleen ja kiinnitetään suoraan kantavaan tai olemassa olevaan lattiarakenteeseen, siten että levykomponenttien väliin muodostuu ainakin yksi kanava, jonka leveys ja syvyys on suunnilleen sama kuin sähköisen lämmityskaapelin läpimitta, 10 kantavan tai olemassa olevan lattiarakenteen rajoittaessa alhaaltapäin tätä kanavaa, että nurkkakappaleet asetetaan levykomponenttien nurkkiin, joiden ympärille läm-mityskaapeli on määrä asettaa kulkemaan ohjatulla tavalla, että yksi tai useampi lämmityskaapeli asetetaan tähän kanavaan tai kanaviin ja että pintamateriaali asetetaan levymateriaalin yläpinnalle.

15 Tämä lämmitettävä lattiarakenne käsittää myös laitteen lämmityskaapelin luovuttaman lämmön säätämistä varten. Tämä säätölaite voi myös säätää muiden lämmitys-välineiden, esimerkiksi seinään asetettujen sähköpatterien, antamaa lämpöä.

Säätölaitetta voidaan käyttää valvomaan koko talon tai sen osien lämmitystä. Ne talon osat, jotka on määrä lämpösäädellä tämän säätölaitteen avulla, voidaan jakaa 20 useisiin lämpötilavyöhykkeisiin. Erillinen tila, kuten huone, voi muodostaa yhden tällaisen lämpötilavyöhykkeen. Kunkin lämpötilavyöhykkeen lämpötilaa voidaan säätää itsenäisesti muiden lämpötilavyöhykkeiden lämpötilasta riippumatta. Kukin lämpötilavyöhyke voi käsittää vähintään yhden lämmönjohtamisvälineen ja ainakin ' · · ·' yhden lämpötila-anturin.

• · • · · • · · • · · · : 25 Lattiarakenteen asennusta voidaan helpottaa laskemalla edeltäkäsin erityisen tieto- • · · · . koneohjelman avulla lämpövaatimukset, levykomponenttien koko ja lämmityskaape- *,·:·. Iin tai -kaapelien pituus tai pituudet rakennusta varten tarvittavien fyysisten tietojen • · · avulla.

• · • '·· Tietokoneohjelman avulla voidaan myös saada piirustuslaitteen tai vastaavan väli- /: : 30 tyksellä käyttöön täydellinen asennuspiirustus ja asetussuunnitelma levykomponent- teja ja lämmityskaapelia varten. Tietokoneohjelma voi myös valvoa yhtä tai useam-

< I

. paa numeerisesti ohjattua valmistusprosessiin liittyvää konetta, joka kykenee val mistamaan yhtä tai useampaa komponenttia.

« « ( · ♦ « · · 1 · • I · • · · • · 4 100914

Keksintöä selostetaan seuraavassa piirustuksiin viitaten, jotka esittävät kaavamaisesti lattiarakennetta ja joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisen lattian pohjapiirustusta; kuvio 2 esittää päälliskuvantoa levykomponentista; 5 kuvio 3a esittää poikkileikkausta keksinnön mukaisesta lattiasta ilman lämpöä heijastavaa kalvoa; kuvio 3b esittää poikkileikkausta keksinnön mukaisesta lattiasta, joka on varustettu lämpöä heijastavalla ja johtavalla kalvolla sekä välikemateriaalilla; kuvio 4 esittää perspektiivikuvantoa nurkkakappaleesta; 10 kuvio 5 esittää kaavamaisesti pinnettä, joka pitää kaapelin kiinni kanavissa; kuvio 6 esittää kaavamaisesti laitesovellutusta, joka on tarkoitettu lämmityskaape-lin luovuttaman lämmön säätelyä varten; kuviot 7a ja 7b esittävät kaavamaisesti lämpötilan vaihteluja, kun energiaa poistetaan tai 15 syötetään nopeasti; ja kuvio 8 esittää kolmea pulssiaikakaaviota.

Kun keksinnön mukainen lattiarakenne asennetaan joko olemassa olevaan tai uuteen lattiarakenteeseen 1, käsittää käytetty levymateriaali 2 sopivimmin kipsilevyn, joka on jaettu pituussuuntaisiin ja poikittaisiin levykomponentteihin 3 ja vastaavasti 4, 20 jotka on leikattu edullisesti siten, että kipsilevyn koko pituus säilytetään, levykom-ponentin 2 leveyden riippuessa asennettavasta lämmityskaapelista 5. Suuri lämpö-vaatimus edellyttää pitkää lämmityskaapelia 5 ja pienempää etäisyyttä silmukka-osien välillä ja siten ohuempia levykomponentteja 2. Jos lämpö vaatimus on piem, vaaditaan lyhyempää kaapelia 5 ja siten suurempaa etäisyyttä silmukkaosien välillä.

• · · 25 Lattiasta säteilevää lämpöenergiaa voidaan myös säätää muuttamalla sähköisen läm- '.**.* mityskaapelin 5 tehoa. Levykomponenttien 2 leveys voi vaihdella esimerkiksi välillä • · · j·*/ 5-30 cm, normaalileveyden ollessa noin 16 cm. Lämmityskaapeli 5 voi käsittää • · • ·* yhden ainoan johtimen, monta johdinta ja/tai se voi olla itserajoittava.

• · • · ·

Levymateriaalina käytetään pääasiassa kipsilevyjä, muiden sopivien levymateriaali-^ 30 en käsittäessä lasikuituvahvisteisen betonin, tilavuuspainoltaan suuren polyuretaani- ’··.·. vaahtomuovin, lastulevyn tai muun laminoidun levyn. Levykomponentit 2 kiinnite tään lattiarakenteeseen tai alalattiaan 1 sideaineen 6 avulla, mutta niiden liimaus, :paklaus, ruuvaus tai naulaus on myös mahdollista. Sähköinen lämmityskaapeli 5 t ‘: asetetaan paikoillaan olevien levykomponenttien väliin muodostuneisiin kanaviin 7.

35 Kun lämmityskaapeli 5 on asetettu kanavaan 7 ja kiinnitetty siihen, pintapäällystys-.·: tai pintamateriaali 8 levitetään lämmityskaapelin ja levykomponenttien päälle. Pin- 5 100914 tapäällystys 8, joka voi käsittää klinkkerin, muovipinnoitteen, parketin, puulaudoi-tuksen, kokolattiamaton tai jonkin muun lattianpäällystysmateriaalin, kiinnitetään paikoilleen sopivan sideainetahnan 9 tai naulauksen, ruuvauksen, liimauksen, liima-nauhojen tai vastaavien avulla, tai se voidaan asettaa kiinnittämättä paikoilleen. 5 Homogeenista parkettilattiaa asennettaessa tavanomaiseen tapaan voidaan asettaa hiekkaa levykomponenttien päälle ja laittaa parkettipalaset tähän hiekkaan. Tällaisen rakenteen lämpöhitaus on kuitenkin hieman suurempi.

Ohuiden pintapäällysteiden yhteydessä asetetaan täytemateriaalia 10 levykomponenttien ja pintapäällysteen 8 väliin määrätyn mitan saavuttamiseksi lämmityskaa-10 pelin 5 ja pintakerroksen yläreunan välille. Tämä täytemateriaali voidaan kiinnittää rakenteen alaosaan sideaineen 9 tai vastaavan pintamateriaalia varten tarkoitetun kiinnitysaineen avulla.

Sähköinen lämmityskaapeli 5 voidaan asettaa paikoilleen yksinkertaisena silmukkana tai se voidaan jakaa useisiin erilaisiin silmukoihin huoneeseen syötetyn läm-15 mön helpompaa säätelyä varten. Liitäntäkaapelit liitetään lämmityskaapelin 5 yhteen tai kumpaankin päähän (lämmityskaapelin katsotaan käsittävän lämpöä johtavan osan ja siihen liitetyt liitäntäkaapelit). Lämmityskaapelin pituus mitoitetaan siten, että osa liitäntäkaapeleista asetetaan lattiarakenteeseen.

Levykomponenttien nurkat 11, joiden ympärille lämmityskaapeli 5 on määrä asettaa, 20 ovat viistettyjä tai leikattuja siten, että muodostuu profiililtaan kaareva nurkka, joka estää lämmityskaapelin nurjahtamisen tai taipumisen. Nurkkiin 11 voidaan asettaa nurkkakappaleet 12 radiaalisesti lämmityskaapelin 5 ulkopuolelle ohjaamaan lämmi- tyskaapelia 5 siten, että tämä kaapeli ei taivu enempää kuin sallitun minimitaivutus- v..' säteen verran. Nurkkakappaleet voidaan tehdä lämmityskaapelin 5 erilaisia taivutus- • · ·.: : 25 kulmia varten. Muutkin kuin 90 asteen suuruiset kulmat ovat mahdollisia mm. sil- • · : loin, kun asetetaan lattioita huoneisiin, joiden seinät eivät ole suorassa kulmassa :***: toistensa suhteen. Nurkkakappaleita käytetään useimmiten 90 asteen kulmia varten, mutta niitä voidaan käyttää myös jopa 98 asteen kulmien yhteydessä. Suurempia kuhnia varten käytettyjen murkkakappaleiden kulma-asetukset ovat 99-107, 108-30 116, 117-125, 126-134 ja 135 astetta.

• ·· v ‘ Nurkkakappale 12 käsittää pohjalevyn 13, joka on niin ohut, että se voidaan asettaa levykomponenttien 3, 4 alle. Pohjalevyssä 13 on homogeeninen yläosa 14, joka .;·· sisältää tasaisen yläpinnan 15 ja kaksi rajapintaa 16, jotka muodostavat kulman 17 toistensa kanssa, tämän kulman ollessa suuruudeltaan 45-90, 90, 81, 72, 63, 54 tai ·/·' 35 45 astetta nurkkakappaleen tyypistä riippuen. Molemmat reunapinnat 16 on liitetty 6 100914 pintaan 18 taivutussäteellä, joka vastaa lämmityskaapelille 5 sallittua pienintä taivu-tussädettä. Nurkkakappaleiden 12 korkeus vastaa suunnilleen levykomponenttien 3, 4 paksuutta. Nurkkakappaleet 12 voidaan varustaa läpimenevillä rei'illa 19 kiinni-tysvälinettä varten ja kartioupotuksella 20 kiinnitysvälineen päätä varten. Lämmitys-5 kaapelin, nurkkakappaleen ja levykomponentin väliset reiät voidaan täyttää esimerkiksi kipsimateriaalilla.

Lämmityskaapeli 5 voidaan kiinnittää kanaviin 7 myös pinteiden 21 avulla, jotka toimivat yhdessä vastakkaisten levykomponenttien 3, 4 reunojen kanssa, tai sideaineen tai liimanauhan avulla. Lämmön alaspäin tapahtuvan heijastumisen vähentämi-10 seksi rakennuksen rakenteessa voidaan lämpöä heijastava ja johtava kalvo asettaa vastaaviin levykomponentteihin 3, 4 ja vetää se sitten lämmityskaapelin 5 alle siten, että tämä kerros peittää koko rakenteen. Kalvo voidaan kiinnittää levykomponentin 3, 4 koko pituudelle sen yläpinnalle ja se voidaan vetää alas yhtä pituussuuntaista reunaa pitkin levykomponentin alasivulle asti. Kalvo voidaan myös kiinnittää toi-15 seen pituussuuntaiseen reunaan ja päättää irtonaiseen taskuun, joka on tarkoitettu asetettavaksi lämmityskaapelin 5 ja sen vieressä olevan levykomponentin 3, 4 alle.

On myös mahdollista käyttää lattiarakennetta, jossa esiintyy kosteusongelmia, es-merkiksi kellarilattiaa ja muita lattiarakenteita, jotka imevät suuria määriä pohjakos-teutta, ollen asetettuina epätäydellisesti eristetylle maavaraiselle betonilaatalle, joka 20 sisältää liiaksi kosteutta. Lämpöä heijastava kalvo 22 jätetään tällöin pois ja levyma-teriaalina 2 käytetään sopivasti valittua lasikuituvahvisteista betonilevyä, jota liiallinen kosteus ei voi tuhota. Kiinnitysmateriaali ja lattiapäällyste voivat olla kosteutta siirtäviä. Jättämällä pois lämpöä heijastava kalvo 22 osa lämmityskaapelista 5 tule- ... vasta lämmöstä heijastuu alaspäin lattiarakenteeseen ja pyrkii kuivattamaan sen.

• · · • · · • · : 25 Kuvio 6 esittää kaavamaisesti sovellutusmuotoa laitteesta, joka on tarkoitettu sääte- • · ·.· * lemään lämmön johtumista lämpöä johtavasta välineestä kahden lämpötilavyöhyk- :*·*/. keen 23 ja 24 välillä. Vyöhykkeen 23 lämpötilaa voidaan säätää riippumatta vyö- hykkeen 24 lämpötilasta. Vyöhyke Z10 käsittää kaksi alavyöhykettä 25 ja 26. Ala-vyöhyke 25 on varustettu lämmönjohtamisvälineellä 27 ja kahdella lämpötila-antu-^ 30 rilla 28 ja 29, alavyöhykkeen 26 ollessa varustettuna lämmönjohtamisvälineellä 30 ' ·: ·. ja kahdella lämpötila-anturilla 31 ja 32.

•; · · Vyöhykkeen 23 lämpötilaa voidaan siten säätää kahden erillisen lämmönjohtamis- •; välineen avulla, joita voidaan valvoa toisistaan riippumatta ja jotka voidaan asettaa eri alavyöhykkeisiin. Tämä on edullista esimerksi silloin, kun vyöhyke 23 käsittää • · · '·/ ·’ 35 suurilla ikkunoilla varustetun huoneen, joka on toisinaan voimakkaan auringonvalon 7 100914 alainen. Kun alavyöhyke 26 on lämmitettävä esimerkiksi auringonsäteilyn avulla, energian syöttöä lämmönjohtami s välineeseen 30 vähennetään vastaavasti epätasaisen lämpötilajakautumisen välttämiseksi tällä vyöhykkeellä. Vyöhyke 23 voidaan tietenkin myös jakaa useampaan kuin kahteen alavyöhykkeeseen ja sitä voidaan sää-5 dellä edellä mainitun periaatteen mukaisesti.

Vyöhyke 24 on varustettu lämmönjohtamisvälineellä 33 ja lämpötila-anturilla 34 ja siihen syötetään energiaa tehoyksiköstä 35. Lämpötila-anturit voidaan myös asettaa mittaamaan ilman lämpötila, pintalämpötila ja lämmönsäteily.

Kuvio 6 esittää kaavamaisesti erästä laitesovellutusta lämmönjohtamislaitteesta tule-10 van lämmön säätämistä varten. Lämmönjohtamisvälmeet 27 ja 30 voivat käsittää lämmityskaapelit, kuten edellä on selostettu. Lämmityskaapeli 27 on asetettu lattialle alavyöhykkeen 25 sisälle, johon myös alavyöhykeanturit 28 ja 29 on asetettu. Lämmityskaapeli 30 ja anturit 31 ja 32 on asetettu alavyöhykkeen 26 sisälle.

Anturi 28, joka voidaan asettaa mittaamaan ilman lämpötila tai lämmönsäteily ala-15 vyöhykkeellä 25, lähettää ilmaistusta lämpötilasta riippuen signaalin valvontayksikön 37 ensimmäiseen sisäänmenoon 36. Anturi 29 voidaan asettaa lattian pintamateriaalin 8 sisään alavyöhykkeellä 25 vallitsevan lattialämpötilan ilmaisemista varten. On myös mahdollista asettaa anturi 29 pintamateriaalin 8 päälle tai sen alapuolelle. Anturi 29 lähettää ilmaistusta lämpötilasta riippuen signaalin valvontayksikön 20 37 sisäänmenoon 38. Valvontayksikkö, joka voi käsittää vähintään yhden mikropro sessorin ja yhden tai useamman muistivälineen, rekisteröi mitatut lämpötilat ja tallentaa nämä lämpötila-arvot muistivälineisiin ilmoittaen samalla rekisteröinnin ajankohdan ja muut asiaan liittyvät parametrit. Rekisteröityjä lämpötiloja voidaan sitten *♦:·* verrata aikaisemmin saatuihin tietoihin, kuten aikaisemmin ilmaistuihin lämpötiloi- : 25 hin.

• · • · · • · · »»« i

Anturit 31 ja 32 lähettävät samaan tapaan alavyöhykkeen 26 ilman ja lattian lämpö-tiloja koskevat signaalit sisäänmenoihin 39 ja vastaavasti 40.

• · · •

Valvontayksikkö 37 on asetettu säätelemään lämpötiloja yksilöllisesti useilla lämpö-V*·· tilavyöhykkeillä, mutta se kykenee myös säätelemään energian syöttöä lämmönjoh- :: 30 tamisvälineisiin, niin että koko rakenteen kokonaistehovaatimus ei ylitä tiettyä raja- 1 . arvoa. Lämmönjohtamisvälineitä voidaan käyttää eri aikoina, niin että jokaisena ajankohtana esimerkiksi vain kahteen lämmönjohtamisvälineeseen syötetään energiaa, tai että energiaa syötetään kerrallaan yhteen vyöhykkeeseen.

* » « « ♦ • « t • · • · « « · « < * « « 8 100914 Säätölaite käsittää myös asetuslaitteen 41, jonka avulla käyttäjä voi asettaa halutut lämpötilat vastaavilla vyöhykkeillä. Asetusyksikkö 41 lähettää tämän jälkeen halutut lämpötila-arvot vastaavia vyöhykkeitä varten valvontayksikön 37 sisäänmenoon 42.

Valvontayksikkö 37 lähettää antureista 28, 29, 31 ja 32 tulevista tulosignaaleista ja 5 muista edellä selostetuista parametreistä riippuen valvontasignaalit ulostuloihin 44 ja 46, jotka on kytketty tehoyksiköihin 48 ja 50. Tehoyksikkö 48 lähettää sähköener-giapulssit vaihtelevilla asetuspulssiajoilla lämmönjohtamisvälineeseen 27 vastauksena valvontayksikön ulostulosta 44 lähetettyihin valvontasignaaleihin.

Tehoyksikköön 48 syötetään sähköenergiaa, esimerkiksi vaihtovirran muodossa. 10 Tehoyksikön 48 lämmönjohtamisvälineeseen 27 lähettämät energiapulssit voivat olla vaihtovirtapulsseja.

Keksinnön erään toisen sovellutusmuodon mukaisesti tehoyksikkö 48 käsittää tasasuuntaajan sähkövirran tasasuuntaamista varten ennen kuin se syötetään lämmönjohtamisvälineeseen. Sen tosiasian johdosta, että sähköenergia syötetään tasavirtapuls-15 seinä, vuorottelevat sähkö- ja magneettikentät muodostuvat verkkotaajuudella, mikä tapahtuisi muutoin lämmönmuodostusvälineissä ja niiden syöttökaapeleissa.

Samalla tavoin tehoyksikkö 50 syöttää sähköenergiapulsseja lämmönjohtamisvälineeseen 30 vastauksena valvontayksikön ulostulosta 46 tuleviin valvontasignaaleihin lämmönjohtumisen säätelemiseksi alavyöhykkeellä 26.

20 Kun ylimääräisen lämmön tarve on normaaliarvon mukainen, ulostulosta 44 tuleva valvontasignaali saa tehoyksikön 48 lähettämään energiapulsseja normaalilla pulssi- ; ajalla TPnormaaii (kuvio 8). Kuitenkin, kun lisälämmön tarve ylittää normaaliarvon, • · · : valvontayksikkö lähettää valvontasignaalin ulostulosta 44 energiapulssien lähettämi- ·«· · : .·. seksi pulssiajalla TP^^a, mikä ylittää normaalin pulssiajan TPnormaaii. Kun lisä- J·.·. 25 lämmön tarve on normaaliarvoa pienempi, valvontayksikkö lähettää valvontasignaa- • ·

Iin ulostulosta 44 saaden tehoyksikön lähettämään energiapulsseja pulssiajalla • · * * TPmataia, joka on lyhyempi aika kuin normaali pulssiaika TPnormaaij, ja siten lisälämmön määrä vähenee.

• · • · • · *

Energian syöttöä lämmönjohtamisvälineeseen voidaan valvoa lähettämällä jaksoit-30 taisesti pulssi. Jokaisena ajanjaksona Taika pulssiajaltaan Tp vaihteleva sähköinen pulssi lähetetään lämmönjohtamisvälineeseen. Vaihtelemalla pulssisuhdetta Tp/Taika, tehon aikakeskiarvoa voidaan säädellä.

• · · • * * 9 100914

Ajanjakso Taika v0* esimerkiksi olla 180 sekuntia ja jos pulssiaika Tp on tässä tapauksessa 90 sekuntia, pulssisuhde Τρ/Τ3^3 = 0,5. Jos lämpövaatimus on korkeampi, suhdetta Tp/Ta^a voidaan lisätä, niin että tämä suhde lähestyy maksimiarvoa Tp/Taika = 180/180 = 1. Joissakin tapauksissa kuitenkin on suotavaa käyttää 5 jotain toista pulssisuhteen Tp/Taika maksimiarvoa, kuten seuraavassa selostetaan.

Kun lämmönjohtamisväline käsittää lämmityskaapelin, se voidaan asentaa paikoilleen eri pituuksina. Kun lämmityskaapeli on tehty normaalia lyhyempänä, voi olla suotavaa rajoittaa pulssisuhteen arvoa siten, että syötetyn tehon ajallinen keskiarvo ei voi ylittää raja-arvoa. Tätä tarkoitusta varten valvontalaite 37 voidaan varustaa 10 kytkimellä pulssisuhteen Tp/Taika sallitun maksimiarvon asettamiseksi kutakin läm-mönjohtamisvälinettä varten. On myös mahdollista tallentaa tähän pulssisuhteen sallittuun maksimiarvoon liittyvää tietoa yhteen muistivälineeseen.

Yhden sovellutusmuodon mukaisesti on mahdollista valvoa tehoyksikköä siten, että tehopulssilla on kaltevat kyljet, so. jokaisena ajankohtana lähetetty teho lisääntyy 15 valvotulla tavalla nolla watista hetkellisen tehon maksimiarvoon asti ja tulee sen jälkeen taas vähennetyksi valvotulla tavalla nolla wattiin. Tämä prosessi voidaan sitten toistaa jokaisen pulssiajan Tp aikana.

Valvontayksikkö 37 huolehtii myös huoneen tuuletuksesta. Tämä merkitsee sitä, että valvontayksikkö ei aiheuta ns. lämpöryntäystä vastauksena äkillisesti havaittuihin 20 mataliin lämpötila-arvoihin esimerkiksi huoneen tuuletuksen yhteydessä. Vyöhykkeen ilmalämpötila T sopii tavallisesti hyvin yhteen halutun arvon Tjjai kanssa samalla vyöhykkeellä. Kun ilman lämpötila T (kuvio 7) lämpötilavyöhykkeellä putoaa nopeasti ja negatiivinen lämpötilapoikkeama ΔΤ = (T - Thai) eroaa enemmän kuin .*·* ensimmäisen raja-arvon Tjmi verran halutusta arvosta Tj^, kello käynnistyy. Jos 25 lämpötilapoikkeaman ΔΤ absoluuttinen arvo ylittää raja-arvon T^i ja tämä tapah- • · · • tuu minä tahansa ennalta määrättynä ajanjaksona so. jos huoneenlämpötila : V putoaa hieman lyhyenä ajanjaksona, valvontaväline 37 ylläpitää energian syötön • « · '.· · kyseiseen vyöhykkeeseen.

;·. Valvontaväline 37 voi myös olla kytkettynä täysin irti lämmönjohtamisvälineeseen • · · . 30 kohdistuvasta energiansyötöstä kyseisellä vyöhykkeellä. Tämä on erityisen edullista silloin, kun lämmönjohtamisväline kyseisellä vyöhykkeellä käsittää seinään asenne- : tut sähköpatterit. Kun huone on tuuletettu, ilma lämmitetään kyseisellä vyöhykkeel- •:" lä lattiaan, seiniin ja kattoon tallennetun lämmön avulla.

• · • · • * * 10 100914

Kun ilman lämpötila T lämpötilavyöhykkeellä nousee odotettua korkeammaksi, esimerkiksi voimakkaan auringonsäteilyn johdosta, ja positiivinen lämpötilapoikkeama ΔΤ2 eroaa enemmän kuin toisen raja-arvon Ί\ϊα2 verran halutusta arvosta Thai, kello käynnistyy. Jos lämpötilapoikkeama ΔΤ2 poikkeaa enemmän kuin raja-arvon 5 TltTL2 verran ja tämä tapahtuu ennalta määrätyn ajanjakson At2 kuluessa, so. jos huoneenlämpötila kohoaa nopeasti lyhyen ajanjakson aikana, valvontaväline 37 vähentää energiansyöttöä kyseiseen vyöhykkeeseen tai pitää sen ennallaan.

Valvontayksikkö 37 voidaan myös varustaa sisäänmenolla 52 signaalien vastaanottamiseksi keskeisestä valvontavälineestä. Riippuen näistä signaaleista valvontayk-10 sikkö 37 voi vähentää rakenteeseen keskeisestä sähköverkosta tulevaa tehoa tai katkaista kokonaan sen syötön, mikä merkitsee ns. keskuskuormitusvalvontaa. Keskus-valvontavälineet voivat olla asetettuina esimerkiksi voimayhtiön keskusvalvontaan. Keskus valvontavälineestä valvontayksikköön 37 tulevat signaalit voidaan releoida puhelinverkoston avulla tai sähköverkkoon päällekkäin asetettuna signaalina.

15 Kun lattian lämpöpermittiivisyys ja lämmönjohtavuusviiveet lattiarakenteessa tunnetaan, valvontayksikkö voi säätää lämpötilaa vyöhykkeellä yhden ainoan lämpötila-anturin 34 avulla. Vyöhykkeen 24 lämpötilaa voidaan siten säädellä edellä selostetulla tavalla tehoyksikön 35 lähettäessä sähköiset pulssit vastauksena valvontayksikön 37 ulostulosta 54 tuleviin signaaleihin. Laite lämmönjohtavuuden valvomista 20 varten voi myös määrittää itsenäisesti lattiarakenteen lämmönvarastointikyvyn aikaisemmin rekisteröityjen mitattujen tietojen perusteella lattiarakenteeseen tallennetun energian ja lattiarakenteen kautta ympäristöön tapahtuvan lämpöhajonnan suhteen.

Keksinnön mukaisen säätölaitteen erään vaihtoehtoisen sovellutusmuodon mukai- .*·*. sesti voidaan energian syöttöä lämmönjohtamisvälineeseen säädellä vain vastauk- • · · ”Y 25 sena vastaavien vyöhykkeiden ilmalämpötiloille. Valvontayksikkö 37 ja tehoyksiköt • · · ··· ; 48, 50 ja 35 voivat tällöin toimia termostaattina ja säätää suoraan verrannollisella : tavalla vastaavia ilmalämpötiloja.

• · · • · · • · Säätölaite toimii normaalisti vain yhdessä sisälämpötila-anturien kanssa, mutta ha- :·. luttaessa sitä voidaan täydentää ulkolämpötila-anturilla UTGGQ (näytetty katkovii- • · · 30 voilla kuviossa 6).

• · *

Claims (16)

1. Lämmitettävä lattiarakenne, joka käsittää kantavan tai olemassa olevan lattia-rakenteen (1), useita levymateriaalin (2) komponentteja (3, 4), vähintään yhden lämpöä johtavan välineen sähkölämmityskaapelin (5) muodossa ja laitteen lämmityskaa- 5 pelin (5) lämmönjohtavuuden säätämistä varten, lämmityskaapelin (5) ollessa asetettuna ainakin yhteen kanavaan (7) erilaisten levykomponenttien väliin, tämän kanavan tai kanavien (7) leveyden ollessa sähkölämmityskaapelin (5) suurimman läpimitan mukainen ja levykomponenttien (3, 4) leveyden vastatessa suunnilleen ennalta määrättyä kaapelijakoa vähennettynä lämmityskaapelin suurimmalla läpimitalla, 10 levykomponenttien (3, 4) nurkkien (11) ollessa viistettyjä tai leikattuja niissä päissä, joissa lämmityskaapeli (5) muuttaa suuntaa, tunnettu siitä, että kanavan tai kanavien (7) pohjan muodostaa kantava tai olemassa oleva lattiarakenne (1), että levy-komponentit käsittävät poikittaiset (4) ja/tai pituussuuntaiset (3) levykomponentit, jotka on asetettu paikoilleen ja kiinnitetty kantavaan tai olemassa olevaan lattiara-15 kenteeseen siten, että lämmityskaapeli (5) voidaan asettaa suoraan kanavaan tai kanaviin (7) yhtenä ainoana silmukkana tai jakaa useisiin erilaisiin silmukoihin, että levymateriaalin (2) paksuus vastaa suunnilleen lämmityskaapelin (5) suurinta läpimittaa, että lämpöä johtava ja lämpöä heijastava kalvo (22) on asennettu kanavaan tai kanaviin (7) lämmityskaapelin (5) alle ja levykomponenttien (3, 4) päälle ja että 20 pintamateriaali (8) on asetettu levykomponenttien (3, 4) yläpinnalle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lämmitettävä lattiarakenne, tunnettu siitä, että nurkkakappaleet (12), joilla on suunnilleen sama paksuus kuin levykomponen-teilla (3, 4) ja jotka sisältävät kaarevan pinnan (18), on asetettu radiaalisesti lämmityskaapelin (5) ulkopuolelle jokaiseen viistettyyn tai leikattuun nurkkaan (11) • · · : 25 lämmityskaapelin (5) lievää taivutusta ja kiinnitystä varten.

··· · • · • · · : 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen lämmitettävä lattiarakenne, tunnettu siitä, ·· · : *.' että jokainen nurkkakappale (12) käsittää ohuen pohjalevyn (13) levykomponentin • · · · alle asetusta varten ja homogeenisen yläosan (14), joka on asetettu pohjalevylle (13) ja sisältää tasaisen yläpinnan (15) ja kaksi reunapintaa (16), jotka muodostavat suu-30 ruudeltaan 45-90°, sopivimmin 90°, 81°, 72°, 63°, 54° tai 45° olevan kulman (17) keskenään ja ovat liitettyjä pintaan (18) taivutussäteellä, joka vastaa lämmityskaapelin (5) pienintä sallittua taivutussädettä, jokaisen nurkkakappaleen ollessa sopivimmin varustettuna läpimenevällä reiällä (19) kiinnitysvälinettä varten.

4. Yhden tai useamman edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen lämmitet- . 35 tävä lattiarakenne, tunnettu siitä, että lämmityskaapeli (5) pidetään paikoillaan ka- • · 12 100914 navissa (7) pinteiden (21) avulla, jotka on kiinnitetty kahteen vastakkaiseen levy-komponenttiin, tai käyttäen liimanauhaa, kipsiä tai sideainetta.

5. Yhden tai useamman edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen lämmitettävä lattiarakenne, tunnettu siitä, että levykomponentit (3, 4) käsittävät laminoidut 5 levyt, esimerkiksi kipsilevyt, jotka liimataan kantavaan tai olemassa olevaan lattia-rakenteeseen (1), ja että pintamateriaali (8) kiinnitetään levykomponentteihin (3, 4) sideaineen tai kipsin avulla.

6. Yhden tai useamman edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen lämmitettävä lattiarakenne, tunnettu siitä, että levykomponentit (3, 4) käsittävät lasikuitu- 10 vahvisteisen betonin ja että ne on kiinnitetty lattiarakenteeseen (1) kosteutta läpäisevän sideainetahnan avulla ja että pintamateriaali (8) käsittää kosteutta läpäisevän ohuen materiaalin, esimerkiksi klinkkerin, ja on kiinnitetty levykomponentteihin kosteutta läpäisevän sideainetahnan avulla.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen lämmitettävä lattiarakenne, tunnettu siitä, 15 että välikemateriaalia (10) on asetettu ohuelle pintamateriaalille (8) levykomponent- tien (3, 4) ja pintamateriaalin (8) väliin.

8. Yhden tai useamman edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen lämmitettävä lattiarakenne, tunnettu siitä, että lämmityskanava (5) on molemmissa päissään varustettu liitäntäkaapeleilla, jotka on ainakin osittain asetettu lattiarakenteeseen.

9. Yhden tai useamman edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen lämmitettä vä lattiarakenne, tunnettu siitä, että lämpöä heijastava kalvo (22) ulottuu levykom-ponentin (3, 4) koko pituudelle peittäen koko yläsivun ja että se on vedetty alas peit- • · · : tämään levykomponentin yhden pituussuuntaisen reunan ja osan sen alasivusta sekä • · · · : myös levykomponentin toisen pituussuuntaisen sivun siten, että kalvo (22) päättyy *:v* 25 vapaasti taivutettavaan tai kiinteään ulkonevaan läppään.

• ♦ • « ··· · 10. Menetelmä jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukaisen lattiarakenteen asenta mista varten, tunnettu siitä, että levymateriaalin (2) useat leveydeltään määrätyt komponentit (3, 4) asetetaan ja kiinnitetään suoraan kantavaan tai olemassa olevaan lattiarakenteeseen (1) siten, että levykomponenttien (3, 4) väliin muodostuu vähin-30 tään yksi kanava (7), jonka leveys ja syvyys ovat suunnilleen samat kuin sähköisen lämmityskaapelin (5) läpimitta, jolloin kanavia (7) rajoittaa alhaaltapäin kantava tai olemassa oleva lattiarakenne (1), että nurkkakappaleet (12) on asetettu levykomponenttien (3, 4) nurkkiin (11), joiden ympäri lämmityskaapeli (5) on määrä johtaa kulkemaan, että yksi tai useampi lämmityskaapeli (5) on asetettu kanavaan tai kana- ,3 100914 viin (7), että lämpöä johtava ja lämpöä heijastava kalvo (22) on asennettu kanavaan tai kanaviin (7) lämmityskaapelin (5) alle ja levykomponenttien (3, 4) päälle ja että pintamateriaalia (8) on asetettu levymateriaalin (2) yläpintaan.

11. Yhden tai useamman edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen lämmitettä-5 vä lattia, tunnettu siitä, että laite (REG) lämmönjohtavuuden säätämistä varten on asetettu vähintään yhdestä anturista tulevista signaaleista riippuen syöttämään energiaa (E) lämmityskaapeliin (5) sähköisten virtapulssien muodossa määrätyllä pulssi-ajalla (Tp normaali, Tp korkea, Tp matala), tämän pulssiajan ollessa ennalta määrätyssä suhteessa kyseiseen lämpövaatimukseen.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen lämmitettävä lattiarakenne, tunnettu siitä, että se käsittää vähintään yhden ensimmäisen lämpötila-anturin (29, 32) asetettuna pintamateriaaliin (8) tai sen alle lattiarakenteen lämpötilan mittaamista varten ja vähintään yhden toisen lämpötila-anturin (28, 31) asetettuna pintamateriaalin (8) päälle lämpötilan mittaamiseksi pintamateriaalin yläpuolella.

13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen lämmitettävä lattiarakenne, tunnettu siitä, että laite (REG) lämmönjohtavuuden säätelemistä varten on asetettu valvomaan lämmönjohtamisvälineestä (5, 27, 30, 33) tulevaa lämpöenergiaa erityisen ajanjakson aikana riippuen lämmön johtumisesta lattia-rakenteesta ainakin yhden edeltä päin määrätyn ajanjakson aikana.

14. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 11-13 mukainen lämmitettävä lattia- rakenne, tunnettu siitä, että se käsittää ainakin yhden lämpötilavyöhykkeen (23, 24), joka sisältää rajoitetussa tilassaan olevan vähintään yhden lämmönjohtamisväli-neen (5, 27, 30, 33) ja vähintään yhden lämpötila-anturin (31, 32, 28, 29, 34).

• · • · ♦ • · · ·*.·. 15. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 11-14 mukainen lämmitettävä lattia- • · · jiV 25 rakenne, tunnettu siitä, että laite lämmönjohtavuuden säätelemistä varten on asetet-• « tu ylläpitämään energian syöttöä lämmityskaapeliin tai vähentämään sitä havaitsemalla lämpötilamuutos, joka ylittää ennalta määrätyn raja-arvon ennalta määrättynä ajanjaksona (At). • · • ♦ ♦

16. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 11-15 mukainen lämmitettävä lattia- 30 rakenne, tunnettu siitä, että laite lämmönjohtavuuden säätelemistä varten on asetettu määrittämään itsenäisesti tämän lattiarakenteen lämmönvarastointikyky perustuen aikaisemmin rekisteröityihin tietoihin, jotka koskevat lattiarakenteeseen varastoitua energiaa ja lämmönjohtumista lattiarakenteesta ympäristöön. '4 100914