DE20102863U1

DE20102863U1 - Fußbodenheizung

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Publication number: DE20102863U1
Application number: DE20102863U
Authority: DE
Original assignee: U S H INNOVATIONEN GmbH
Current assignee: U S H INNOVATIONEN GmbH
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2011-02-20

Description

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER GBR PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dr. Nicolaus ter Meer, Dipl.-Chem. Peter Urner, Dipl.-Phys. Gebhard Merkle, Dipl.-Ing. (FH) Mauerkircherstrasse 45 D-81679. MÜNCHEN Helmut Steinmeister, Dipl.-Ing. Manfred Wiebusch

Artur-Ladebeck-Strasse D-3361 7 BIELEFELD

51

USH POl / Ol

Wi/li

19.2.2001

U.S.H. Innovationen GmbH

Beckersheide 13

33758 Schloß Holte-Stukenbrock

FUßBODENHEIZUNG

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FUßBODENHEIZUNG

Die Erfindung betrifft eine Fußbodenheizung.

Bei herkömmlichen Fußbodenheizungen sind ein oder mehrere Heizungsrohre schlangenförmig oberhalb einer Isolierschicht im Fußbodenestrich verlegt, so daß die Wärme des durchströmenden Heizmediums durch den Estrich und den Fußbodenbelag hindurch in den zu heizenden Raum abgegeben wird. Dies hat den Vorteil, daß ein fußwarmes und angenehmes Raumklima erreicht wird und außerdem, bei hinreichender Heizleistung, auf unansehnliche Heizkörper an den Außenwänden des Raumes verzichtet werden kann. Dem steht allerdings der Nachteil gegenüber, daß die Fußbodenheizungen nur verhältnismäßig träge auf Änderungen der Umgebungstemperatur reagieren. Besonders gravierend ist dieser Nachteil beispielsweise bei Wintergärten, bei denen der Wärmebedarf sehr starken und abrupten Schwankungen infolge von Änderungen der Umgebungstemperatur und der Sonneneinstrahlung unterliegt. Gerade bei Wintergärten wären Fußbodenheizungen jedoch an sich erwünscht, weil die vor der Verglasung angebrachten Heizkörper einer Radiator-Heizungsanlage hier besonders störend wirken.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fußbodenheizung zu schaffen, die eine hohe Heizleistung und eine geringe Trägheit aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch zwei übereinander angeordnete Lagen von Heizschlangen.

Durch die zweilagige Anordnung der Heizschlangen wird insgesamt eine hohe Flächendichte der Heizungsrohre und damit eine entsprechend hohe Heizleistung erreicht. Die Heizschlangen der unteren Lage geben ihre Wärme indirekt und verhältnismäßig langsam über das Material, in das sie eingebettet sind, an den Raum ab, und dienen zur Bereitstellung der Grundlast, während die Heizschlangen der oberen Lage, die dichter unter dem Fußbodenbelag liegen und somit ihre Wärme schneller an den Raum abgeben, ein rascheres Ansprechen auf Schwankungen des Wärmebedarfs ermöglichen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü-

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chen.

Bevorzugt sind die Heizschlangen der unteren Lage wie bei einer herkömmlichen Fußbodenheizung im Estrich verlegt, während die Heizschlangen der oberen Lage in einer Ausgleichsmasse zwischen der Estrichschicht und dem Fußbodenbelag verlegt sind.

Es sind bereits Fußbodenheizungen bekannt, deren Rohre einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt von beispielsweise 8 mm aufweisen und die oberhalb der Estrichschicht verlegt werden können. In EP 0 816 164 A und DE 200 21 612 Ul werden Fußbodenheizungen dieser Art beschrieben, bei denen die schlangenförmig verlegten Heizungsrohre in eine Matte integriert sind, die einfach auf dem Estrich ausgerollt werden kann. Diese Fußbodenheizungen haben den Vorteil, daß sie eine verhältnismäßig einfache Nachrüstung eines Raumes mit einer Fußbodenheizung ermöglichen, da die Rohre nicht in den Estrich eingebettet werden. Für sich allein genommen haben diese Fußbodenheizungen jedoch eine relativ geringe Heizleistung, so daß sie bisher in der Regel nur als Ergänzung zu einer durch konventionelle Heizkörper gebildeten Heizung eingesetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die obere Lage von Heizschlangen durch eine solche Fußbodenheizung mit verhältnismäßig kleinem Rohrquerschnitt gebildet, während die untere Lage durch eine konventionelle Fußbodenheizung gebildet wird, deren im Estrich verlegte Rohre einen größeren Querschnitt haben. Indem nachträglich die obere Lage von Heizungsrohren auf dem Estrich verlegt wird, läßt sich auch eine bestehende Fußbodenheizung mit in den Estrich eingebetteten Heizungsrohren durch Nachrüstung in eine erfindungsgemäße Fußbodenheizung umwandeln.

Bevorzugt wird der Durchfluß des Heizmediums durch die untere und die obere Lage mit Hilfe von getrennten Ventilen geregelt. Beispielsweise ist es bei einer Fußbodenheizung für einen Wintergarten zweckmäßig, den Temperaturfühler für die untere Lage als Außentemperaturfühler auszubilden oder an einem ständig im Schatten liegenden Platz im Wintergarten anzuordnen, während der Temperaturfühler für die obere Lage so angeordnet wird, daß er auf die Sonneneinstrahlung im Wintergarten anspricht. Dadurch wird erreicht, daß die obere Lage sehr schnell auf Änderungen der Sonneneinstrahlung reagieren kann.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Anschlußarmatur für die oben be-

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schriebene zweilagige Fußbodenheizung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zwei temperaturabhängig steuerbare Ventileinheiten, von denen eine an die untere Lage von Heizschlangen und die andere an die obere Lage von Heizschlangen anschliej3bar ist und die über ein Verbindungsstück an einen gemeinsamen Rücklauf oder Vorlauf einer Heizungsanlage anschliej3bar sind, zusammen mit dem Verbindungsstück in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Bei diesem Gehäuse handelt es sich vorzugsweise um ein Einbaugehäuse mit einem lösbaren Deckel, das so in den Fußboden oder in eine Wand eingelassen werden kann, daß die beiden Ventileeinheiten nach Lösen des Deckels zugänglich sind.

Der Temperaturfühler mindestens eines der beiden Ventile sollte als Fernversteller ausgebildet sein, damit sich die Temperatur an unterschiedlichen Orten innerhalb oder außerhalb des Raumes erfassen läßt.

Bei einer Fußbodenheizung sollte generell die Temperatur des Heizmediums nicht zu hoch sein, damit eine Überhitzung des Fußbodens vermieden wird. In DE 196 50 892 C2 wird eine Anschlußarmatur für eine Fußbodenheizung beschrieben, die eine Kombination aus einem Raumthermostatventil und einem Rücklauftemperaturbegrenzer aufweist, so daß die Raumtemperatur thermostatisch geregelt werden kann und gleichzeitig die Temperatur des Heizmediums mit Hilfe des Rücklauftemperaturbegrenzers auf einen zulässigen Wert begrenzt wird. Dies ermöglicht es, die Fußbodenheizung an den Vorlauf einer normalen Radiator-Heizanlage anzuschließen, auch wenn die Vorlauftemperatur dieser Heizungsanlage über dem für Fußbodenheizungen zulässigen Wert liegt. Bei der erfindungsgemäßen Fußbodenheizung könnten nun die beiden temperaturabhängig gesteuerten Ventile über einen gemeinsamen Rücklauftemperaturbegrenzer an den Rücklauf der Heizungsanlage angeschlossen werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Anschlußarmatur jedoch zwei Rücklauftemperaturbegrenzer auf, die jeweils in Reihe mit einem der temperaturabhängig gesteuerten Ventile geschaltet sind. Dies hat den Vorteil, daß die Regelungen für die obere Lage und die untere Lage völlig unabhängig voneinander arbeiten. Wenn beispielsweise die tatsächliche Raumtemperatur deutlich unter der vom Benutzer eingestellten Solltemperatur liegt, so wird der Durchfluß des Heizmediums maßgeblich durch die Rücklauftemperaturbegrenzer geregelt. Wenn nun die Sonneneinstrahlung plötzlich abnimmt, so kühlt sich das Medium in der oberen Lage rascher ab als in der unteren Lage. Der Rücklauftemperaturbegrenzer für die obere Lage kann dann öffnen, so daß eine

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raschere Erwärmung des Raumes ermöglicht wird, während der Rücklauftemperaturbegrenzer für die untere Lage noch geschlossen bleiben muß.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt einen Schnitt durch einen Fußboden sowie eine schematische Darstellung der Fußbodenheizung.

Eine untere Lage 10 von Heizschlangen 12 ist oberhalb einer Isolierschicht 14 in eine Estrichschicht 16 eingebettet. Auf der Estrichschicht 16 befindet sich eine dünnere obere Lage 18 von Heizschlangen 20, die in eine Ausgleichsmasse 22 eingebettet sind und sich unmittelbar des Fußbodenbelages 24 befinden, der im gezeigten Beispiel durch Fliesen gebildet wird. Die Heizschlangen 12 der unteren Lage werden beispielsweise durch Kupferrohre mit einem Querschnitt von 17 mm gebildet, während die Heizschlangen 20 der oberen Lage durch Rohre aus Kupfer oder Kunststoff mit einem Querschnitt von nur 8 mm gebildet werden. Die Heizschlangen 20 können in eine nicht gezeigte Kupferdrahtmatte eingewebt sein, wie in DE 200 21 614 Ul beschrieben wird.

Ein als Unterputzkasten ausgebildetes Einbaugehäuse 26 enthält zwei Ventileinheiten 28, 30, die jeweils eine Kombination aus einem temperaturabhängig gesteuerten Ventil und einem Rücklauftemperaturbegrenzer aufweisen und die über ein T-förmiges Verbindungsstück 32 an einen gemeinsamen Rücklauf 34 einer Heizungsanlage angeschlossen sind. Die beiden Lagen 10, 18 von Heizschlangen der Fußbodenheizung sind parallel zueinander an einen Vorlauf 36 der Heizungsanlage angeschlossen. Der Rücklauf der Lage 10 führt zu der Ventileinheit 28, während die Lage 18 mit ihrem Rücklauf an die Ventileinheit 30 angeschlossen ist. Die entsprechenden Anschlüsse der Ventileinheiten 28, 30 sind an die unterschiedlichen Rohrquerschnitte der Heizschlangen 12 und 20 angepaßt.

Das Einbaugehäuse 26 ist so in eine Wand eingelassen, daß die Ventileinheiten 28, 30 nach Lösen eines Deckels des Einbaugehäuses zugänglich sind. Die Rücklauftemperaturbegrenzer der beiden Ventileinheiten 28, 30 können unabhängig voneinander auf eine jeweils geeignete Rücklauf-Grenztemperatur eingestellt werden. Somit ist es auch möglich, für die untere Lage 10 eine andere

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Grenztemperatur zu wählen als für die obere Lage 18.

Jeder Ventileinheit 28, 30 ist ein gesonderter Temperaturfühler 38 bzw. 40 zugeordnet. Im gezeigten Beispiel sind beide Temperaturfühler 38, 40 als Fernversteller ausgebildet, die außerhalb des Einbaugehäuses 26 liegen. Wahlweise könnte jedoch einer dieser Temperaturfühler auch ein Raumthermostatkopf sein, der unmittelbar an der zugehörigen Ventileinheit sitzt und aus dem Deckel des Einbaugehäuses 26 herausragt. Der Temperaturfühler 38, der den Durchfluß des Heizmediums durch die Heizschlangen 12 der unteren Lage 10 bestimmt, ist an einer Stelle angeordnet, die nicht oder selten der unmittelbaren Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist. Der Temperaturfühler 40 für die obere Lage 18 ist dagegen, beispielsweise in einem Wintergarten, so angeordnet, daß er die meiste Zeit des Tages von der Sonne beschienen wird. Somit kann die Ventil einheit 30 für die obere Lage 18 rasch auf Änderungen der Sonneneinstrahlung reagieren.

Im gezeigten Beispiel ist ein konventioneller Heizkörper 42 mit einem zugehörigen Heizkörperventil parallel zu der Fußbodenheizung an den Vorlauf 36 und den Rücklauf 34 angeschlossen.

In der gezeigten Ausführungsform sind die Heizschlangen 20 der oberen Lage 18 so verlegt, daß die längsverlaufenden Schenkel dieser Heizschlangen jeweils auf Lücke versetzt zu den Schenkeln der Heizschlangen 12 der unteren Lage 10 liegen. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Beheizung der Fußbodenfläche erreicht. Wahlweise können jedoch die Heizschlangen 20 auch in einem engeren Raster als die Heizschlangen 12 verlegt werden. Wenn die Rohrabstände in den Lagen 10 und 18 beispielsweise im Verhältnis 2 : 1 stehen, läßt sich auch in diesem Fall erreichen, daß die Rohre der unteren Heizschlangen 12 jeweils auf Lücke zu den Rohren der oberen Heizschlangen 20 liegen.

Um ein Temperaturgefälle von der Vorlaufseite zur Rücklaufseite der Fußbodenheizung zu verhindern, ist es bekannt, zwei im Gegenstrom von dem Heizmedium durchströmte Rohrstränge derart mäanderförmig zu verlegen, daß die beiden Rohrstränge stets in geringem Abstand parallel zueinander verlaufen. Auch ein solches Verlegungsschema läßt sich hier zumindest für die obere Lage 18 realisieren. Wahlweise kann ein vergleichbarer Effekt jedoch auch dadurch erzielt werden, daß man das Heizmedium in der oberen Lage 18 in Gegenstrom zu dem Heizmedium in der unteren Lage 10 fließen läßt.

Claims

1. Fußbodenheizung, gekennzeichnet durch zwei übereinander angeordnete Lagen (10, 18) von Heizschlangen (12, 20).

2. Fußbodenheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschlangen (12) der unteren Lage (10) in eine Schicht (16) aus Estrich oder vergleichbarem Material eingebettet sind, während die Heizschlangen (20) der oberen Lage (18) oberhalb dieser Schicht (16) unmittelbar unter einem Fußbodenbelag (24) liegen.

3. Fußbodenheizung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizungsrohre der Heizschlangen (20) der oberen Lage (18) einen kleineren Querschnitt als die Heizungsrohre der Heizschlangen (12) der unteren Lage (10) haben.

4. Fußbodenheizung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizungsrohre in den beiden Lagen (10, 18) auf Lücke versetzt zueinander angeordnet sind.

5. Fußbodenheizung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflüsse des Heizmediums durch die beiden Lagen (10, 18) durch getrennte Ventileinheiten (28, 30) unabhängig voneinander steuerbar sind.

6. Fußbodenheizung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ventileinheit (28, 30) ein temperaturabhängig steuerbares Ventil in Reihe mit einem Rücklauftemperaturbegrenzer aufweist.

7. Fußbodenheizung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenztemperaturen der Rücklauftemperaturbegrenzer der beiden Ventileinheiten (28, 30) unabhängig voneinander einstellbar sind.

8. Fußbodenheizung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Ventileinheiten (28, 30) ein eigener Temperaturfühler (38, 40) zugeordnet ist, von denen mindestens einer entfernt von der zugehörigen Ventileinheit installierbar ist.

9. Fußbodenheizung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lagen (10, 18) so angeschlossen sind, daß sie gegeläufig von dem Heizmedium durchströmt werden.

10. Anschlußarmatur für eine Fußbosenheizung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei temperaturabhängig steuerbare Ventileinheiten (28. 30), von denen eine an die untere Lage (10) von Heizschlangen (12) und die andere an die obere Lage (18) von Heizschlangen (20) anschließbar ist und die über ein Verbindungsstück (32) an einem gemeinsamen Rücklauf (34) oder Vorlauf (36) einer Heizungsanlage anschließbar sind, zusammen mit dem Verbindungsstück (32) in einem gemeinsamen Gehäuse (26) angeordnet sind.

11. Anschlußarmatur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (26) ein Einbaugehäuse ist, das für den Einbau in eine Wand oder den Boden ausgebildet und durch einen Deckel verschließbar ist, der den Zugang zu den Ventileinheiten (28, 30) freigibt.