NO814139L - Takvarmepanel - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår et modulært panel for bruk

ved installasjon av flater som tjener til stråleoppvarmning, spesielt for å danne opphengte varrr.etak, hvilket panel omfatter en sammensetning av et varmeelement som energiseres elektrisk og er anbragt mellom et ytre dekorativt overflatelag som avgir varmen ved stråling, og et varmeugjennomtrenge-lig lag. Et flertall av slike paneler blir anbragt ved siden av hverandre kant mot kant for å danne en i hovedsaken sammenhengende overflate og blir koblet sammen elektrisk og forbundet med et elektrisk strømforsyningsnett.

Strålévarmetak er blitt kjent i tilknytning•til utviklin-gen av flate oppvarmningsmotstander i form av varmefolier som stråler ved en temperatur på omrking 40°C over et stort areal, som gjør det mulig å oppvarme offentlige og private rom på økonomisk måte og under sikre forhold med det resultat at bl.a. god komfort blir oppnådd.

Anvendelse av slike varmetak har vært betydelig .hindret som følge av vanskeligheter ved installasjonen, hvor det inngår mange forskjellige håndverkere, (spesialister i takkon-struksjon, mur og puss og gipsarbeider, varmeingeniører og elektrikere) og må utføres omhyggelig for å oppnå god kvali- . tet.

Som det hittil er kjent omfatter installasjon av strålévarmetak følgende operasjoner (kort resymert): 1. Installasjon av elektriske nett-tilkoblinger eller -ledninger

2. Montering av en ramme eller et bjelkeverk.

3. Montering av varmeisolasjon (i strimler).

4. Montering av varmefolie (i strimler).

5. Lodding av tilførselsledninger in situ.

6. Elektrisk isolasjon av kantene av varmefoliene.

7. Elektrisk tilkobling av hver varmestrimmel til nettet. 8. Montering av et dekorativt overflatelag mot varmefolien uten å ødelegge denne.

Formålet med denne oppfinnelse ér å forenkle installasjonen av varmetak og å tilveiebringe ett eller grupper av enhetlige selvbærende paneler, hvis dimensjoner er egnet for bekvem håndtering (f.eks. 60 x 120 cm) og som lett kan mon teres uten at det kreves mange forskjellige, håndverkere, men som gir effektiv oppvarmning av det rom som de er installert i.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et panel for varmetak omfattende et elektrisk elementlag anbragt mellom et varmeisolerende bakre lag og et selvbærende overflatedekklag for overføring av varme fra varmeelementet til rommet under taket,karakterisert vedat før installasjon blir det bakre lag og overflatelaget.knyttet til.hverandre med intim kontakt, med varmeelementlaget, og strekker seg til siden utenfor varmeelementlaget slik at overflatedekklaget danner en i det vesentlige sammenhengende takflate med tilstøtende lag når det monteres sammen med tilsvarende paneler side om side.

Da lagene befinner seg i intim kontakt med hverandre,

er oppvarmningen av det dekorative overflatelag ved hjelp av varmeelementet utmerket. Kontakten mellom varmeelementet og det varmeugjennomtrengelige lag unngår tap av varme oppad ved konveksjon eller stråling. Disse betingelser øker effek-tiviteten av varmestrålingen nedad og kan bli oppnådd på meget bedre måte enn ved sammenstilling av elementene in situ fra strimler.

Installasjonen gjør det også mulig å sikre at et minimum av varme blir overført til bærende konstruksjoner og til muli-ge sammenføyninger mellom tilstøtende paneler, som er mindre utsatt for lineær ekspansjon.

Dette sistnevnte trekk har å gjøre med forholdet mellom varmemotstanden i overflatelaget i dettes tykkelsesretning,

og dets motstand i horisontalretning mellom den aktive del av varmeelementet og kanten av dekklaget.

I en utførelse hvor det anvendes- gipsplate som dekklag, er den tverrgående varmemotstand 0,04 og den sideveis varmemotstand 0,24 (6 ganger større).

Oppfinnelsen medfører høy repeterbarhet med hensyn til • effektivitet og sikkerhet i elektrisk oppvarmede tak som er opphengt eller oppbygget lagvis, ved å unngå konveksjonstap og termisk blokkering som opptrer når lagene blir montert separat på stedet under taket ved f.eks. stifting av strimler, da denne sistnevnte teknikk medfører kontakturegelmessigheter.

Ifølge et trekk ved oppfinnelsen kan modulpanelen ha et damptett lag mellom undersiden av varmeisolasjonen som utset- . tes for damp og/eller fuktighet i taket, hvilket damptette lag

har samme bredde som varmeisolasjonsmaterialet.

Lagene kan være sammenføyet ved hjelp av et klebemiddel enten over hele overflatene eller bare innenfor kanten av de flater som er anbragt side om side, for.å danne selvbærende delenheter.

Det er også mulig å feste de forskjellige lag i panelet sammen på annen måte enn ved-direkte sammenheftning av det ene med det annet for derved å unngå deformasjon (analogt med en bimetallstrimmel) som følge av forskjellig varmeekspansjon av to tilstøtende lag, enten mellom varmeisolasjon og varmeelement eller mellom varmeelement og dekklag. Når dekklaget er selvbærende, kan varmeelementet hensiktsmessig legges mellom dekklaget og varmeisolasjonen uten å være intimt festet til disse, for fri varmeekspansjon i horisontal retning.

I en foretrukket utførelse omfatter varmeelementlaget ledende strimler eller skinner og fleksible ledninger for tilkobling til et elektrisk forsyningsnett..

De elektriske ledninger kan være forsynt med isolerte kontaktplugger og -sokler eller stikkontakter.

Ved en utførelse av oppfinnelsen omfatter varmeelementlaget elektriske isolasjonsfilmer som dekker i det minste én overflate av de nevnte strimler eller skinner, og ledningene omfatter ledere som er loddet til skinnene på deres andre flater og isolasjonen sveiset til isolasjonsfilmene.

I en. variant kan det anvendes avisolerende elektriske kontaktinnretninger for tilkobling til ledningene.

For å sikre elektrisk isolasjon ved kantene av varmeelementene og ved tilkoblingene til lederne, kan kantene være dekket med en elektrisk isolerende vedheftende film og koblings-punktene belagt med eller innstøpt i et elektrisk isolerende materiale..

Forbindelen mellom lederne og de motstander som utgjør varmeelementerie blir. oppnådd, ved hjelp av lodding, idet den fleksible kjerne i lederne føres gjennom varmeelementet og loddeforbindelsen utføres i likhet med en nagle på undersiden, slik at styrken av forbindelsen mot uttrekning av ledningene blir forhøyet. Tilkoblingen av ledningene til lederne i varmeelementet kan også bli foretatt ved presning eller nagling direkte eller ved hjelp av et mellomstykke.

Selv om modulene skal monteres på linje blir de fortrinnsvis koblet i parallell hvilket gjør det mulig for hvert panel å bli forsynt med nettspenning. Dette arrangement gjør det- mulig å unngå strømtilførsel til hvert modulpanel gjennom en separat.nettkabel.

Strømforsyningen til modulpanelene kan skje fra to dobbelt-isolerte elektriske kabler med isolasjonskappen eller hylsene avbrutt med jevne mellomrom for tilkobling til kontaktinnretnin-gene på modulpanelenes ledninger.

De samme hurtig kontaktinnretninger kan brukes både for sammenkobling av modulene og for tilkobling av modulene til nettkablene.

Det kan også anvendes ytterligere modulpaneler uten varme-elementer for å regulere det totalt installerte effektnivå og for avslutning langs kantene av taket.

Overflatelaget kan bestå av et av flere tynne materialer som brukes for himlinger og omfatter fortrinnsvis en plate av armert gips enten med rett avskårne kanter eller med fugekanter. Platens lengde og bredde kan være' litt større enn tilsvarende dimensjoner av varmeisolasjonen, som på sin side er litt stør-'re enn . dimensjonene av varmeelementet. Dette arrangement gjør det mulig å feste modulplatene på plass ved anvendelse av kantfesteinnretninger (opphengingskroker, bærere for armerte gipsplater) som vanligvis brukes for montering av gipsplater,

mens det elektriske varmeelement beskyttes mekanisk. Endene av varmeelernentf oliene og t il f ørselsledningene blir isolert'

elektrisk ved bruk av tilgjengelige' isolasjonsmidler.

Andre trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse av eksempler som ikke skal oppfattes begrensende for oppfinnelsen, og under henvisning, til tegnin-gene, hvor: Fig. 1 er et'meget skjematisk oppriss, av en varmemodul

eller et modulpanel ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser skjematisk en forbindelsesledning som brukes

i et tak basert på denne oppfinnelse.

Fig. 3 viser en metode til elektrisk sammenkobling av varmemoduler ved bruk av forbindelsesledningen på fig- 2,

i et tak basert på foreliggende oppfinnelse.

Fig. 4 er et delvis bortskåret skjematisk perspektivriss av et modulpanel ifølge oppfinnelsen. Figurene 5 og 6 er snitt etter linjene II-II og III-III

på fig. 4.

Figurene 7A og 7B er skjematiske lengdesnitt gjennom en

. del av et tak som -omfatter paneler av den art som er vist

på fig. 4 og med bærende rammer henholdsvis skjult og synlig, og

fig. 8 er et forstørret snitt som viser forbindelsen mellom en elektrisk ledning og en ledende strimmel i et varmeelement i panelet på fig. 4.

På fig. 1 angir henvisningstallet 1 et overflatedekklag, og det er videre vist en varmefolie 2, et varmeisolasjonslag 3, fleksible elektriske tilførselsledninger. 4 for modulene, isolerte plugg- og sdkkelkontakter 5 og 6 på tilførselsledningene og en lederstrimmel 7 på folien for tilkobling av ledningene 4.til motstandstrimmelen i folien. Fig. 2 viser en. forbindelsesledning R omfattende en isolert ledning eller kabel med en isolert plugg 5a ved den- ene ende og en dobbeltisolert sokkel eller stikkontakt 6a ved den annen ende. Fig. 3 viser anvendelse av forbindelsesledninger R for sammenkobling av varmemoduler C og tilkobling til et strøm-forsyningsnett som beskrevet ovenfor. Fig. 4 viser konstruksjonen av et modulpanel 7 ifølge denne utførelsesform av oppfinnelsen. Panelet 7 omfatter et flatt varmeelement 8 anbragt mellom et selvbærende dekklag eller en dekorativ overflate 9 og et varmeisolasjonslag 10, f.eks. av glassfiber. Varmeelementet 8 som f.eks. består av en motstand eller motstander av kjønrøk som en flat folie eller strimler, omfatter lederstrimler eller skinner 11 f.eks. av kobber, for å tilføre strøm, og koblet til fire vertikale ledninger 12. Videre er et damptett lag i form av en flat film 13 innlagt mellom varmeelementet 8 og varmeisolasjonslaget 10 og er festet til dette siste ved hjelp av et klebemiddel. Ved bruk blir panelene ifølge oppfinnelsen plassert side om side i et mønster eller i grupper.

De forskjellige lag og komponenter 9,10, 11 og 13 i panelet 7 kan alle festes sammen, f.eks. ved hjelp av klebemidler, men i denne foretrukne utførelse er varmeelementet 8 montert fritt mellom varmeisolasjonen 10 og den damptette film 13, og overflatedekklaget 9 er ikke festet til de lag som berører . dette,-idet bare de fire tilførselsledninger 12 går gjennom det. Som det forøvrig fremgår av figurene 5 og 6, har varmeisolasjonen 10 med damptetningslaget 13 dimensjoner som er større enn varmeelementet 8 for å danne et kantparti hvor det er festet til overflatedekklaget 9 ved hjelp av klebemid-delflekker 14 (fig. 5).

Fig. 5 viser et tverrsnitt gjennom et tak installert ved hjelp av panelene på fig. 4, med tre tilstøtende paneler 15, 16 og 17 som er vist i det minste delvis.- Dekklagene eller

platene 9 er- bredere enn varmeisolasjonslagene 10 slik at de ligger butt-i-butt. under bærebjelker eller -jern 18 i en bærende konstruksjon, for å.skjule denne, idet bærebjelkene befinner seg mellom de mot hverandre vendende kanter 19,20 på varmeiso-las jonslagene 10 i tilstøtende paneler, så som panelene 15-16 og 16-17. Bjelkene 18 har U-profil og tilformede blokker 21

av varmeisolasjonsmateriale som brukt for lagene 10 er anbragt i .bjelkene 18 og strekker seg til samme høyde som varmeisola-sjonslagehe 10 for derved å redusere størrelsen av mellomrommene i varmeisolasjonen til smale spalter mellom kantene 19 og 20 på lagene 10 og kantene 2 2 på blokkene 21, slik at varme-broer blir redusert eller eliminert. Skruer 23 tjener til å feste det selvbærende dekklag 9 på panelene 15, 16 og 17 til bærebjelkene 18.

Fig. 6 viser et lengdesnitt gjennom taket og illustrerer de elektriske koblinger mellom varmeelementet 8 i tilstøtende paneler 24,25 og 26. Koblingene blir foretatt ved hjelp av kontaktinnretninger 27 som automatisk bevirker avisolering, og disse kontaktelementer er laget av ikke-brennbart materiale. De forbinder tilførselsledninger 28, 29, 30 og 31 som er koblet til strimlene eller skinnene 11 i varmeelementet 8

(se figurene 4 og 8). De samme kontaktinnretninger blir også brukt til å sammenkoble modulrekker med tilførselskablene og for elektrisk å isolere ledningene ved endemodulene.

Figurene 7A og 7B er lengdesnitt gjennom tilstøtende modulpaneler 32,'33 og 34 i likhet med panelet 7 på fig- 4

og installert i tak.

Ved taket på fig. 7A er . installasjonen av den type som er vist på fig. 6, med skjulte bærebjelker 18 som har U-profil og er understøttet på takbjelker ved hjelp av opphengninger 35 som panelene 32, 33 og 34 er festet til ved hjelp av skruer som tidligere vist.Varmeisolasjonslagene 10 er ikke sammenhengende og mellomrommene er fylt som vist på fig. 6, idet de ikke-isolerte kantpartier tjener til å feste panelene til bjelkene 18.

Fig, 7B viser synlige bærebjelker 36 som understøtter panelene 32, 33 og 34 som selv er festet til takbjelker (ikke vist) ved hjelp av bærestykker 37 og opphengsdeler 38 som er vist skjematisk, og kan f.eks. være gjengede staver med mutte-re osv. Varmeisolasjonslagene 10 går ut til kantene av panelene slik at det ikke blir noen varmebro av betydning.

Forbindelsen mellom ledningene 12 og strimmelen eller skinnene 11 på varmeelementet (se fig. 1) skal nå beskrives. Hver varmemodul eller hvert modulært varmepanel er tilkoblet eleketrisk ved hjelp av fire ledninger 12 som er ført gjennom varmeisolasjonslaget 10 (se figurene 6 til 6) og er festet ved lodding på kantsonene av hvert varmeelement 8 med elekt- . risk ledende skinner eller strimler 11. . Som vist på fig. 8 blir det ifølge oppfinnelsen brukt tilf ørselsledninger 39 (svarende til ledningene 12. og 28 til 31) som alle er like og omfatter en dobbelt isolasjon. Hver ledning. 39 omfatter en fleksibel lederkjerne 40 omgitt av et første isolasjonslag eller en hylse 41 og et annet ytre isola- . sjonslag eller en hylse 42.Disse ledninger er ikke-brennbare og.ved sine ender fjernet fra strimlene 11 er den ytre isolasjon 42 fjernet for å muliggjøre innføring i koblingsinnret-ninger, såsom innretningen 27 (fig. 5). Dessuten er ledningene 39 loddet vinkelrett på strimlene eller skinnene 11 på varmeelementene 8 idet de går gjennom .skinnene ved 43-. Dette arrangement tillater under loddingen at isolasjonen på ledningene slutter seg til eller hefter seg til den øvre flate av varmeelementet. Spesielt omfatter varmeelementet i det minste på de deler av sin øvre og nedre flate i området ved skinnene .11, øvre og nedre elektrisk isolerende filmer 44 og 45. Således vil isolasjonen på ledningene 39 bli sveiset til filmen 44 ved 46 når lederne, blir loddet sammen, hvilket sikrer elektrisk isolasjon på det sted hvor ledningen passerer gjennom varmeelementets komponenter 44, 8, 11. Videre gir denne sveising ytterligere mekanisk styrke mot utstrekning av ledningen.. Endelig blir det dannet naglehode" av loddemetall 4 7 på undersiden av varmelementet 8 med tilhørende skinne 11, hvilket også bidrar til øket utstrek-ningsmotstand for ledningen. Dette "naglehode" blir dekket med en isolasjonskappe som føyer seg til den nedre isolasjons-film 45.

Som følge av de beskrevne konstruksjonstrekk med modulær selvbærende' sammensatt form og hvor de forbindelser mellom modulpaneler som vel skjer under installasjon av strålevarme-tak, vil denne utførelse i henhold til oppfinnelsen sammenlig-net med separat installasjon av de enkelte lag som inngår, medføre fordeler som vesentlig forenkling, en forbedring i installasjonstid og en reduksjon av installasjonsomkostninger. Konstruksjonen, sikrer intim kontakt mellom lagene i panelet

og den termiske virkningsgrad av varmetaket blir forbedret.

Claims (13)

1. Takvarmepanel omfattende et elektrisk varmeelementlag innlagt mellom et varmeisolerende bakre lag og et selvbærende overflatedekklag for overføring av varme fra varmeelementet . til- rommet under taket, karakterisert ved at før installasjonen blir det bakre lag og overflatelaget festet sammen i intim kontakt med varmeelementlaget, og strekker seg sideveis utenfor varmeelementlaget slik at overflatedekklaget danner en i hovedsaken sammenhengende takflate sammen med tilstøtende lag når det er installert side om side med tilsvarende paneler.

2. Panel ifølge krav 1, karakterisert ved at det varmeisolerende bakre lag omfatter et lag av varmeisolasjonsmateriale og en damptett film mellom varmeelementlaget og • varmeisolas.jonen.

3. Panel ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at overflatelaget strekker seg til siden utenfor det varmeisolerende bakre lag for derved å gi plass for bæreelementer.

4. Panel ifølge kravl, 2 eller 3, karakterisert ved at overflatedekklaget omfatter en ytre kant med en profil som ér komplementær med et tilstø-tende panel for deres sammenstilling kant mot kant.

5. Panel ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at overflatelaget omfatter armert gips.

6. Panel ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at kantene av varmeelementlaget er elektrisk isolert.

7. Panel ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at det bakre lag er festet til overflatelaget. .

8. Panel ifølge krav 1, 2 eller 3, karakte risert ved ledninger som har plugger og sokler eller stikkontakter for tilkobling mellom tilstøtende paneler og til et elektrisk strømforsyningsnett.

9. Panel ifølge krav 8, karakterisert ved at en loddeforbindelse mellom ledningene og strimler eller skinner som inngår i varmeelementlaget, er dekket med en isolasjonskappe, og at varmeelementlaget omfatter en isola-sjonsfilm som dekker i det minste den annen overflate av skinnen.

10. Panel ifølge krav 8 eller 9, karakterisert ved at panelet er innrettet til å installeres med ledningene koblet til tilsvarende ledninger på et" tilstø-tende panel ved hjelp av kontaktinnretninger som automatisk medfører avisolering.

11. Panel ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det er innrettet til å installeres med i det minte delvis synlige opphengsanordningér, og at varme-isolas jonslaget strekker seg til kantene av overflatelaget.

12. Panel ifølge krav-3, karakterisert v e d at det er innrettet til ø installeres med overflatelaget i det minste delvis for å skjule opphengningsanord-ninger, med ytterligere varmeisolasjonselementer på oppheng-ningsanordningene slik at de i det vesentlige fyller mellomrom mellom de varmeisolerende bakre lag på tilstøtende paneler.

13. Panel ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at varmeelementlaget omfatter en mot-standsfilm av kjønrøk.