DE20021612U1

DE20021612U1 - underfloor heating

Info

Publication number: DE20021612U1
Application number: DE20021612U
Authority: DE
Original assignee: U S H INNOVATIONEN GmbH
Current assignee: U S H INNOVATIONEN GmbH
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2002-05-02
Anticipated expiration: 2010-12-22

Description

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER GBR PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYSTERMEER STEINMEISTER & PARTNER GBR PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dr. Nicolaus 1er Meer, Dipl.-Chem. Peter Urner, Dipl.-Phys. Gebhard Merkle, Dipl.-Ing. (FH) Mauerkircherstrasse 45 D-81679 MÜNCHENDr. Nicolaus 1er Meer, Dipl.-Chem. Peter Urner, Dipl.-Phys. Gebhard Merkle, Dipl.-Ing. (FH) Mauerkircherstrasse 45 D-81679 MUNICH

Helmut Steinmeister, Dipl.-Ing. Manfred WiebuschHelmut Steinmeister, Dipl.-Ing. Manfred Wiebusch

Artur-Ladebeck-Strasse 51 D-33617 BIELEFELDArtur-Ladebeck-Strasse 51 D-33617 BIELEFELD

USH P04 / OOUSH P04 / OO

Wi/loWi/lo

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U.S.H. Innovationen GmbHU.S.H. Innovations GmbH

Beckersheide 13Beckersheide 13

33758 Schloß Holte-Stukenbrock33758 Schloß Holte-Stukenbrock

FUßBODENHEIZUNGUNDERFLOOR HEATING

U.S.H. Innovationen GmbH ·U.S.H. Innovations GmbH ·

t) Sh Ft)4 / oot) Sh Ft)4 / oo

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FUßBODENHEIZUNGUNDERFLOOR HEATING

Die Erfindung betrifft eine Fußbodenheizung mit zwei parallel verlaufenden, mäanderförmig auf einer Trägermatte verlegten Heizungsrohren, die im Gegenstrom von einem Heizmedium durchströmt werden.The invention relates to an underfloor heating system with two parallel heating pipes laid in a meandering shape on a support mat, through which a heating medium flows in countercurrent.

Aus EP-B-O 816 764 ist eine Fußbodenheizung dieser Art bekannt, die sich besonders für eine nachträgliche Verlegung eignet, da die durch flexible Kunststoffrohre gebildeten Heizungsrohre nur einen Durchmesser von 8 mm haben und sich mit entsprechend geringer Aufbauhöhe in einer verhältnismäßig dünnen Schicht einer Ausgleichsmasse, beispielsweise unter einem Fliesenfußboden verlegen lassen. Die Trägermatte mit den fest darauf angebrachten Heizungsrohren kann als eine Rolle angeliefert und dann auf dem Fußboden ausgerollt werden. Ein Nachteil besteht darin, daß die Trägermatte, die durch ein grobmaschiges Gewebe aus Kunststoffasern gebildet wird, nach dem Ausrollen dazu neigt, in den Zwischenräumen zwischen den Heizungsschlangen Beulen zu werfen. Wenn die Matte in die Füllmasse eingebettet ist, wird daher häufig die Füllmasse, noch bevor sie abbinden kann, wieder hochgedrückt, so daß sich eine unebene oder bröckelige Oberfläche ergibt. Außerdem ist die Besfetigung der Heizungsrohre auf der Trägermatte sehr arbeitsaufwendig, und die Befestigungsmittel vergrößern die Bauhöhe der Fußbodenheizung.An underfloor heating system of this type is known from EP-B-O 816 764, which is particularly suitable for subsequent installation, since the heating pipes formed by flexible plastic pipes only have a diameter of 8 mm and can be installed with a correspondingly low installation height in a relatively thin layer of leveling compound, for example under a tiled floor. The support mat with the heating pipes firmly attached to it can be delivered as a roll and then rolled out on the floor. One disadvantage is that the support mat, which is formed by a coarse-mesh fabric made of plastic fibers, tends to form dents in the gaps between the heating coils after it has been rolled out. If the mat is embedded in the filling compound, the filling compound is often pushed up again before it can set, resulting in an uneven or crumbly surface. In addition, fastening the heating pipes to the support mat is very labor-intensive, and the fastening devices increase the installation height of the underfloor heating.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fußbodenheizung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich einfacher herstellen und verlegen läßt.The object of the invention is to create an underfloor heating system of the type mentioned above which is easier to manufacture and install.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Heizungsrohre in die Trägermatte eingewebt sind.This object is achieved according to the invention in that the heating pipes are woven into the carrier mat.

Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache, sichere und lagestabile Befestigung der Heizungsrohre auf der Trägermatte. Insbesondere wird eine rationelle maschinelle Herstellung der Matte einschließlich der eingewebten oder -geflochtenen Heizungsrohre ermöglicht. (Die Begriffe "eingewebt" und "eingeflochten" werden hier als Synonym gebraucht.) Die Fasern der Matte liegen eng an den Heizungsrohren an, und da keine zusätzlichen Besfestigungsfnittel benötigt werden, läßt sich die Bauhöhe der Fußbodenheizung minimieren.This results in a particularly simple, safe and stable fastening of the heating pipes to the support mat. In particular, it enables efficient machine production of the mat including the woven or braided heating pipes. (The terms "woven" and "braided" are used synonymously here.) The fibres of the mat lie closely against the heating pipes and, since no additional fastening elements are required, the height of the underfloor heating can be minimised.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü-Advantageous embodiments of the invention result from the subclaims

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chen.chen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Trägermatte eine Kupferdrahtmatte. Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit der Kupferdrähte wird der Wärmeübergang der Fußbodenheizung um etwa 30% verbessert, so daß bei gleicher Durchflußmenge und gleicher Temperatur des Heizmediums eine entsprechend höhere Heizleistung erzielbar ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß die Kupferdrahtmatte zwar flexibel ist aber dennoch eine gewisse Steifheit und außerdem ein im Vergleich zu Kunststoffgewebe erhöhtes Flächengewicht aufweist, so daß die Matte nach dem Ausrollen glatt auf der Unterlage liegen bleibt, ohne Beulen zu werfen. Es genügt daher, die Kupferdrähtmatte nur an relativ wenigen Punkten auf der Unterlage zu befestigen. Aufgrund der relativ großen Steifheit der Matte werden auch die Heizungsrohre flach anliegend auf der Unterlage gehalten, so daß es nicht erforderlich ist, die Heizungsrohre unmittelbar mit Schellen oder dergleichen auf der Unterlage zu befestigen.In a particularly preferred embodiment, the support mat is a copper wire mat. Due to the high thermal conductivity of the copper wires, the heat transfer of the underfloor heating is improved by around 30%, so that a correspondingly higher heating output can be achieved with the same flow rate and the same temperature of the heating medium. Another significant advantage is that the copper wire mat is flexible but still has a certain rigidity and also has a higher surface weight than plastic fabric, so that the mat remains flat on the base after being rolled out without forming any dents. It is therefore sufficient to attach the copper wire mat to the base at only a relatively few points. Due to the relatively high rigidity of the mat, the heating pipes are also held flat on the base, so that it is not necessary to attach the heating pipes directly to the base with clamps or the like.

Der Wärmeübergang läßt sich dadurch weiter verbessern, daß als Heizungsrohre Kupferrohre mit geringem Querschnitt verwendet werden. Auch diese Kupferrohre weisen noch eine ausreichende Flexibilität auf und lassen sich, da sie fest in die Trägermatte eingebunden sind, mit Hilfe der Trägermatte glatt auf der Unterlage verlegen. Aufgrund der innigen Berührung zwischen den Kupferdrähten der Matte und den Heizungsrohren ergibt sich ein besonders guter Wärmeübergang. ,The heat transfer can be further improved by using copper pipes with a small cross-section as heating pipes. These copper pipes also have sufficient flexibility and, as they are firmly embedded in the support mat, can be laid smoothly on the base with the help of the support mat. Due to the close contact between the copper wires of the mat and the heating pipes, a particularly good heat transfer is achieved. ,

Aus DE-C-196 50 892 ist eine Regelvorrichtung für eine Fußbodenheizung bekannt, die aus einer Kombination aus Rücklauftemperaturbegrenzer und Raumthermostatventil besteht. Diese Ventilkombination wird im Rücklauf der Fußbodenheizung angeordnet und ermöglicht es, die Fußbodenheizung aus einer mit höherer Vorlauftemperatur betriebenen Radiator-Heizungsanlage zu speisen und dabei mit Hilfe der Fußbodenheizung die Raumtemperatur zu regeln und, durch die Wirkung des Rücklauftemperaturbegrenzers, zugleich die Temperatur des Heizmediums in der Fußbodenheizung auf einen zulässigen Wert zu begrenzen. Vorzugsweise ist eine solche Ventilkombination in einem Unterputzkasten angeordnet, der in die Wand oder in den Boden eingelassen werden kann, und beide Heizungsrohre der erfindungsgemäßen Fußbodenheizung sind mit beiden Enden an diese Ventilkombination angeschlossen. Zu diesem Zweck enthält der Unterputzkasten zwei an den Vorlauf der Heizungsanlage an-DE-C-196 50 892 discloses a control device for underfloor heating, which consists of a combination of return temperature limiter and room thermostat valve. This valve combination is arranged in the return of the underfloor heating and makes it possible to feed the underfloor heating from a radiator heating system operated at a higher flow temperature and, with the help of the underfloor heating, to regulate the room temperature and, through the effect of the return temperature limiter, to simultaneously limit the temperature of the heating medium in the underfloor heating to a permissible value. Preferably, such a valve combination is arranged in a flush-mounted box, which can be let into the wall or the floor, and both heating pipes of the underfloor heating according to the invention are connected at both ends to this valve combination. For this purpose, the flush-mounted box contains two valves connected to the flow of the heating system.

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geschlossene Steckkupplungen, an die die Vorlauf-Enden der beiden Heizungsrohre angeschlossen werden, so wie zwei weitere Steckkupplungen, über die die Rücklauf-Enden der beiden Heizungsrohre mit der Kombination aus Rücklauftemperaturbegrenzer und Raumthermostatventil verbunden werden. Die Trägermatte weist somit eine einzige Anschlußstelle auf, an der die beiden Enden beider Heizungsrohre aus der Trägermatte herausgeführt sind, so daj3 sie an die Ventilarmatur angeschlossen werden können. Die Temperatur des Heizmediums, das im Gegenstrom durch die beiden Heizungsrohre fließt, Iäj3t sich daher auf einfache Weise mit Hilfe einer einzigen Ventilkombination regeln. Da die beiden Heizungsrohre somit parallel geschaltet sind, ergibt sich ein niedriger Strömungswiderstand und somit eine hohe Durchflußmenge des Heizmediums. Aufgrund des Gegenstromprinzips wird dabei eine gleichmäßige Temperaturverteilung erreicht.closed plug-in couplings to which the flow ends of the two heating pipes are connected, as well as two further plug-in couplings via which the return ends of the two heating pipes are connected to the combination of return temperature limiter and room thermostat valve. The carrier mat thus has a single connection point at which the two ends of both heating pipes are led out of the carrier mat so that they can be connected to the valve fitting. The temperature of the heating medium, which flows in countercurrent through the two heating pipes, can therefore be easily regulated using a single valve combination. Since the two heating pipes are thus connected in parallel, there is a low flow resistance and thus a high flow rate of the heating medium. Due to the countercurrent principle, an even temperature distribution is achieved.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:In the following, an embodiment is explained using the drawings.
Show it:

Fig. 1 einen schematischen Grundriß der Fußbodenheizung; und
20Fig. 1 is a schematic plan view of the underfloor heating; and
20

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine Trägermatte der Fußbodenheizung mit eingewebten Heizungsrohren.Fig. 2 shows a schematic section through a support mat of the underfloor heating with woven heating pipes.

Die in Figur 1 gezeigte Fußbodenheizung weist eine Trägermatte 10 auf, die durch ein Geflecht oder Gewebe aus Kupferdrähten gebildet wird und in die zwei Heizungsrohre 12, 14 aus Kupfer eingewebt sind. Bei den Heizungsrohren handelt es sich beispielsweise um Rundrohre mit einem Außendufchmesser von 8 mm. Wahlweise kann der Querschnitt jedoch auch zu einem Oval abgeflacht sein, so daJ3 die Bauhöhe der Fußbodenheizung weiter verringert wird.
30The underfloor heating shown in Figure 1 has a support mat 10 which is formed by a mesh or fabric of copper wires and into which two heating pipes 12, 14 made of copper are woven. The heating pipes are, for example, round pipes with an external diameter of 8 mm. Alternatively, the cross-section can also be flattened to an oval, so that the construction height of the underfloor heating is further reduced.
30

Die Heizungsrohre 12, 14 verlaufen auf ihrer gesamten Länge in geringem Abstand parallel nebeneinander und sind mäanderförmig auf der Trägermatte 10 verlegt, so daj3 sie die Fläche der Trägermatte 10 im wesentlichen gleichmäßig ausfüllen. An einer einzigen Anschlußstelle 16 am Rand der Trägermatte 10 sind beide Enden beider Heizungsrohre 10, 12 aus der Trägermatte 10 herausgeführt und an eine Regelungsarmatur 18 angeschlossen, die in einem nur schematischThe heating pipes 12, 14 run parallel to one another at a short distance over their entire length and are laid in a meandering shape on the support mat 10 so that they fill the surface of the support mat 10 essentially evenly. At a single connection point 16 on the edge of the support mat 10, both ends of both heating pipes 10, 12 are led out of the support mat 10 and connected to a control valve 18, which is shown only schematically

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dargestellten Unterputzkasten 20 untergebracht ist.shown flush-mounted box 20.

Der Vorlauf 22 einer Radiator-Heizungsanlage tritt in den Unterputzkasten 20 ein und verzweigt sich dort auf zwei Steckkupplungen 24, 26, an die je ein Ende eines Heizungsrohres 12, 14 angeschlossen ist. Diese Enden bilden somit die Vorlauf-Enden der Heizungsrohre 12, 14. Die Rücklauf-Enden dieser Heizungsrohre sind im Unterputzkasten 20 über weitere Steckkupplungen 28, 30 mit einem Kombiventil 32 verbunden, das eine Kombination aus Rücklauftemperaturbegrenzer und Raumthermostatventil darstellt. Das Kombiventil 32 ist an den Rücklauf 34 der Heizungsanlage angeschlossen.The flow line 22 of a radiator heating system enters the flush-mounted box 20 and branches there into two plug-in couplings 24, 26, to each of which one end of a heating pipe 12, 14 is connected. These ends thus form the flow ends of the heating pipes 12, 14. The return ends of these heating pipes are connected in the flush-mounted box 20 via further plug-in couplings 28, 30 to a combination valve 32, which represents a combination of return temperature limiter and room thermostat valve. The combination valve 32 is connected to the return line 34 of the heating system.

Das über den Vorlauf 22 zugeführte Heizmedium, das beispielsweise eine Temperatur von 60° C hat, verteilt sich über die beiden Steckkupplungen 24, 26 auf die Heizungsrohre 12, 14. Bei dem Heizungsrohr 12 tritt das Medium direkt in die mäanderförmigen Heizschlangen ein, während bei dem Heizungsrohr. 14 das heiße Vorlauf-Medium zunächst durch einen geraden Ast des Heizungsrohres zum rückwärtigen Ende der Heizschlange fliej3t und dann die mäanderförmigen Schleifen vom entgegengesetzten Ende her durchströmt, so daß die Fließrichtungen in den beiden Heizungsrohren 12, 14 entgegengesetzt sind. Auf der Rücklaufseite werden die Ströme des Heizmediums am Kombiventil 32 wieder vereinigt. Ein Temperaturfühler dieses Kombiventils erfaßt die Rücklauftemperatur des Mediums. Das Kombiventil 32 ist so ausgelegt, daj3 es abregelt, sobald die Rücklauftemperatur einen Wert von beispielsweise 40° C übersteigt. Das Heizmedium in den Heizungsrohren 12, 14 kühlt sich somit ab, und es kann erst dann wieder heißes Vorlauf-Medium nachströmen, wenn die Temperatur am Rücklauf unter dem Grenzwert abgenommen hat. Auf diese Weise wird eine Überhitzung der Fußbodenheizung vermieden. Außerdem weist das Kombiventil 32 einen Raumthermostatkopf auf, der die Raumtemperatur erfaßt. Solange die Raumtemperatur unterhalb des eingestellten Sollwertes liegt, wird die Durchflußmenge allein durch den Rücklauftemperaturbegrenzer bestimmt. Steigt dagegen die Raumtemperatur über den eingestellten Sollwert an, so schließt das Kombiventil auch dann, wenn die Rücklauftemperatur des Mediums unter dem zulässigen Grenzwert liegt. Auf diese Weise ermöglicht das Kombiventil 32 eine Regelung der Raumtemperatur bei gleichzeitigem Schutz der Fußbodenheizung gegen Überhitzung.The heating medium supplied via the flow line 22, which has a temperature of 60° C, for example, is distributed to the heating pipes 12, 14 via the two plug-in couplings 24, 26. In the heating pipe 12, the medium enters the meandering heating coils directly, while in the heating pipe 14 the hot flow medium first flows through a straight branch of the heating pipe to the rear end of the heating coil and then flows through the meandering loops from the opposite end, so that the flow directions in the two heating pipes 12, 14 are opposite. On the return side, the flows of the heating medium are reunited at the combination valve 32. A temperature sensor on this combination valve detects the return temperature of the medium. The combination valve 32 is designed so that it shuts off as soon as the return temperature exceeds a value of 40° C, for example. The heating medium in the heating pipes 12, 14 thus cools down, and hot flow medium can only flow in again when the temperature on the return line has fallen below the limit value. In this way, overheating of the underfloor heating is avoided. In addition, the combination valve 32 has a room thermostat head that records the room temperature. As long as the room temperature is below the set target value, the flow rate is determined solely by the return temperature limiter. If, on the other hand, the room temperature rises above the set target value, the combination valve closes even if the return temperature of the medium is below the permissible limit value. In this way, the combination valve 32 enables the room temperature to be regulated while at the same time protecting the underfloor heating against overheating.

Damit in der Ausgleichsmasse, in die die Fußbodenheizung eingebettet wird,So that in the levelling compound in which the underfloor heating is embedded,

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keine Rohrkupplungen erforderlich sind, sollten die aus der Trägematte 10 austretenden Enden der Heizungsrohre 12, 14 so lang sein, daß der Unterputzkasten an beliebiger Stelle im Raum angeordnet werden kann. Vorzugsweise ist die Länge der außerhalb der Trägermatte liegenden Enden der Heizungsrohre etwa zwei Meter größer als die Länge der Trägermatte 10. Beim Verlegen werden die Heizungsrohre dann auf das erforderliche MaJ3 gekürzt.If no pipe couplings are required, the ends of the heating pipes 12, 14 emerging from the support mat 10 should be long enough so that the flush-mounted box can be positioned anywhere in the room. The length of the ends of the heating pipes outside the support mat is preferably about two meters longer than the length of the support mat 10. When laying the heating pipes, they are then shortened to the required length.

Figur 2 illustriert in einem vergrößerten Schnitt, wie die Heizungsrohre 12, 14 in die längsverlaufenden Kupferdrähte 36 und die querverlaufenden Kupferdrähte 38 der Trägermatte 10 eingewebt sind. Die Kupferdrähte 36, 38 können massive Drähte oder wahlweise auch Bündel oder Kordeln aus dünnen Kupferadern sein. Da die Trägermatte im wesentlichen symmetrisch zu ihrer Hauptebene ausgebildet ist, kann sie im Bedarfsfall auch gewendet, d. h., mit der Unterseite nach oben verlegt werden, um den Anschluß an den Unterputzkasten 20 zu erleichtern und die Leitungslänge zu minimieren.Figure 2 illustrates in an enlarged section how the heating pipes 12, 14 are woven into the longitudinal copper wires 36 and the transverse copper wires 38 of the carrier mat 10. The copper wires 36, 38 can be solid wires or alternatively bundles or cords of thin copper wires. Since the carrier mat is essentially symmetrical to its main plane, it can also be turned over if necessary, i.e. laid with the underside facing upwards, in order to facilitate the connection to the flush-mounted box 20 and to minimize the cable length.

Claims

1. Underfloor heating with two parallel heating pipes ( 12 , 14 ) laid in a meandering manner on a support mat ( 10 ), through which a heating medium flows in countercurrent, characterized in that the heating pipes ( 12 , 14 ) are woven into the support mat ( 10 ).

2. Underfloor heating according to claim 1, characterized in that the heating pipes ( 12 , 14 ) are flexible copper pipes.

3. Underfloor heating according to claim 1 or 2, characterized in that the carrier mat ( 10 ) is a copper wire mat.

4. Underfloor heating according to one of the preceding claims, characterized in that the support mat ( 10 ) has a connection region ( 16 ) at one edge, in which both ends of both heating pipes ( 12 , 14 ) are led out of the support mat ( 10 ).

5. Underfloor heating according to claim 4, characterized in that the ends of the heating pipes ( 12 , 14 ) emerging from the connection area enter a flush-mounted box ( 20 ) in which a flow line ( 22 ) of a heating system branches off to the flow ends of the heating pipes ( 12 , 14 ) and in which the return ends of the heating pipes ( 12 , 14 ) are connected to a common combination valve ( 32 ) which fulfils the function of a return temperature limiter and a room thermostat valve.

6. Underfloor heating according to claim 5, characterized in that the heating pipes ( 12 , 14 ) are connected to the flow line ( 22 ) and the combination valve ( 32 ) via plug-in couplings ( 24 , 26 , 28 , 30 ).

7. Underfloor heating according to one of the preceding claims, characterized in that the support mat ( 10 ) is designed as a reversible mat which is symmetrical with respect to its main plane.