DE20108585U1 - Elektrische Fußbodenheizung und Temperatursicherungsleiter - Google Patents

Description

Elektrische Fußbodenheizung und Temperatursicherunqsleiter

Die Erfindung betrifft eine elektrische Fußbodenheizung kombiniert mit einem Temperatursicherungsleiter bzw. einen Temperatursicherungsleiter, vorzugsweise zum Einsatz in einer elektrischen Fußbodenheizung.

Zum Stand der Technik ist auf die DE 17 65 729 Al zu verweisen. Bei dieser bekannten Fußbodenheizung ist ein Temperatursicherungsleiter vorgesehen, dessen Änderung des Ohm'sehen Widerstandes bzw. der Änderung des Ohm-¹ sehen Widerstandes dort eingebauter Halbleiter, zur Abstellung des Hauptschütz der Fußbodenheizung genutzt wird. Hiermit ist aber noch nicht ein gewünscht hoher Sicherheitsstandard erreicht. Auch ist nachteilig, dass bei jeder Änderung der Erstreckung der Fußbodenheizung eine neue Planung des Temperatursicherungsleiters vorgenommen werden muss, da sich damit auch die elektrischen Widerstände schon aufgrund der längeren Leitung ändern. Soweit Halbleiterelemente genutzt werden, ist diese bekannte Fußbodenheizung, da auch die Halbleiter dann in hoher Anzahl pro Flächeneinheit vorgesehen werden müssen, vergleichsweise aufwendig und teuer. Zudem ist es, was auch einen gesonderten Aspekt der Erfindung betrifft, schwierig, gleichwohl die erforderliche Sicherheit zu gewährleisten. Denn es können immer örtliche Überhitzungen auftreten, die auch durch das Netz eng angeordneter Halbleiter nicht sicher genug entdeckt werden.

Hiervon ausgehend beschäftigt sich die Erfindung mit der Aufgabe, eine sichere elektrische Fußbodenheizung anzugeben und einen insbesondere hierfür geeigneten Temperatursicherungsleiter.

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Hinsichtlich der elektrischen Fußbodenheizung ist die Aufgabe zunächst und im Wesentlichen dadurch gelöst, dass der Heizleiter von einer Luftzirkulationswege belassenden Materialschicht überdeckt ist. Die Gegenstände der weiteren Ansprüche bilden dieses Konzept weiter aus, können aber auch unabhängig von Bedeutung sein.

Ein weiteres Konzept einer elektrischen Fußbodenheizung betrifft eine solche mit einer über dem Heizleiter angeordneten Materialschicht aus einem Anhydrit. Beispielsweise einer Gips-Materialschicht. Hier sind zwar wenige oder praktisch keine Schäden durch Brand bei Überhitzung zu befürchten. Jedoch ist erkannt worden, dass es bei zu hoher Temperatur im Heizleiter zu einer Dehydrierung der Anhydritschicht kommen kann.

In diesem Zusammenhang schlägt die Erfindung daher auch vor, dass der Heizleiter von einer Anhydrit-Materialschicht überdeckt ist und dass der Temperatursicherungsleiter auf eine Temperatur unterhalb der Dehydrierungstemperatur des Anhydrits eingestellt ist. In der Regel liegt die Dehydrierungstemperatur unterhalb von 70°, so dass auch der Temperatursicherungsleiter entsprechend eingestellt ist. Bevorzugt unter 60° C eingestellt ist.

Auch bei dem vorgenannten Konzept ist es möglich, etwa durch granulat art ige Aufbereitung des Anhydrits, eine Luftzirkulationswege belassende Materialschicht zu erreichen.

Dadurch, dass oberhalb des Heizleiters eine Luftzirkulationswege belassende Materialschicht vorgesehen ist, können örtliche Überhitzungen im Wege der Konvektion abgebaut werden bzw. über eine vergleichsweise große

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Fläche nivelliert werden. Selbst wenn eine örtliche Überhitzung durch den Temperatursicherungsleiter nicht detektiert wird, kann die Temperatur nicht so weit ansteigen, dass ein Schaden auftritt. Die Materialschicht kann aus einem Granulat bestehen. Insbesondere aus einen Latentwärmespeichereigenschaften aufweisenden Granulat. Hierzu ist insbesondere auf einen Stand der Technik gemäß der deutschen Patentanmeldung DE-Al 198 13 562 Al zu verweisen, deren Inhalt hiermit hinsichtlich des Aufbaus und der Zusammensetzung des Granulats auch vollinhaltlich in den Offenbarungsgehalt vorliegender Anmeldung mit einbezogen wird. Es kann sich auch um eine Kornerschicht handeln. Die Dicke der Materialschicht kann bspw. zwischen 1 und 50 cm liegen.

Bevorzugt ist auch, dass der Temperatursicherungsleiter den Heizleiter vielfach kreuzend verlegt ist. Weiter auch, dass der Temperatursicherungsleiter auf dem Heizleiter verhaftet ist. Der Heizleiter kann insbesondere mäanderförmig verlegt sein. Dies in mehreren zueinander parallelen Bahnen.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Temperatursicherungsleiter für eine elektrisch beheizte Fußbodenheizung mit in Reihe geschalteten Temperaturwächtern. Auch hierzu ist auf den eingangs genannten Stand der Technik gemäß der DE 17 65 729 Al zu verweisen. Der bekannte Temperatursicherungsleiter weist eine Art von Temperaturwächtern auf, nämlich temperaturabhängige Widerstände. Hiermit ist jedoch noch nicht der gewünschte Sicherheitsgrad erreicht.

Zur Erreichung eines hohen Sicherheitsstandards bei gleichzeitig kostengünstiger Herstellbarkeit schlägt die Erfindung in diesem Zusammenhang vor, dass in Ab-

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wechslung zu den Temperaturwächtern in die Reihenschaltung eingebundene Thermosicherungen vorgesehen sind. Dies sind Sicherungen, die in Abhängigkeit einer bestimmten Temperatur in der Umgebung des Temperatursicherungsleiters, welche der Temperatursicherungsleiter dann annimmt, irreversibel auslösen. Insbesondere durch Schmelzen. Ein die Thermossicherung durchsetzender stromdurchflossener Leiter schmilzt in Abhängigkeit des Erreichens einer bestimmten Temperatur dieses Leiters. Damit ist (auch) die elektrische Leitung des Temperatursicherungsleiters unterbrochen. Wenn, wie nachstehend noch erläutert, der Temperatursicherungsleiter entsprechend in die elektrische Schaltung der Fußbodenheizung integriert ist, ist damit der gewünscht hohe Sicherungsstandard erreicht. Die Thermos icherungen sind in ihrer Ansprech- bzw. Auslöstemperatur höher eingestellt als die Temperaturwächter. Als Temperaturwächter ist insbesondere ein Bimetallschalter bevorzugt. Der Bimetallschalter unterbricht also durch Verbiegung in Abhängigkeit der Temperatur den elektrischen Leiter des Temperatursicherungsleiters. Insofern führen beide Elemente, wenn sie ansprechen, zu einer Unterbrechung des Stromkreislaufes des Temperatursicherungsleiters und liefern so ein eindeutiges Signal.

Der Temperatursicherungsleiter ist bevorzugt angeordnet in Kombination mit einem Heizleiter und einer darüber befindlichen Luftzirkulationswege belassenden Materialschicht, wie vorstehend beschrieben.

Es sind nur vergleichsweise wenige Temperaturwächter pro Flächeneinheit vorgesehen. Die Anzahl ist im Bereich von 0,5 bis 6 Temperaturwächter pro/m². Das Gleiche trifft auf die Thermosicherungen zu. Pro Flächeneinheit, d. h. also bspw. 2 pro m², ist dann jeweils ein

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Temperaturwächter und eine Thermosicherung oder zwei Temperaturwächter und zwei Thermosicherungen etc. vorgesehen .

Soweit die Materialschicht, auch wenn sie nicht in der bevorzugten Weise mit Luftzirkulationswege belassenden Durchbrechungen ausgebildet ist, eine anhydrithaltige Überdeckung ist, sind die Temperaturwächter deutlich unter 60° C eingestellt. Die Thermosicherungen sind jeweils etwas höher eingestellt als die Temperaturwächter. Damit wird eine zerstörende Zerlegung des Anhydrits durch Dyhydrierung verhindert.

Wenn es zu einer Temperatur kommt, bei der eine Thermosicherung anspricht, ist eine irreversible Abschaltung der Fußbodenheizung gegeben. Es kann nur durch Aufdekken des Temperatursicherungsleiters und Austausch der Thermosicherungen ein erneuter Betrieb der Fußbodenheizung erreicht werden.

Es versteht sich, dass die Temperaturwächter so ausgelegt sind, dass die maximal möglichen Schaltspiele der Temperaturwächter im Rahmen der Nutzungsdauer eines Gebäudes mit solcher Fußbodenheizung, bei normaler Nutzung, eine bestimmte Fehlerquote an fehlerhafter Benutzung eingeschlossen, nicht zum Ausfall durch Erreichen eines Lebensdauerendes kommen.

Nachstehend ist die Erfindung des Weiteren anhand der beigefügten Zeichnung, die jedoch lediglich Ausführungsbeispiele darstellt, erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 ein elektrisches Schaltschema einer Fußbodenheizung mit Temperatursicherungsleiter;

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Fig. 2 eine schetnatische Querschnittsansicht eines Fußbodenaufbaus mit elektrischer Fußbodenheizung und Granulatüberdeckung;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Raumes mit verlegter elektrischer Fußbodenheizung und darüber befindlichem Temperatursicherungsleiter;

Fig. 4 eine Ansicht eines Temperatursicherungsleiters.

Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu Fig. 1 eine elektrische Schaltanordnung einer elektrischen Fußbodenheizung. Der Heizleiter 1 ist über Leitungen 2, 3 mit Netzleitern 4, 5 verbunden. In den Leiter 2 ist ein schützgesteuerter Schalter 6 eingeschaltet. Der Schalter 6 wird über eine Steuerung 7, die ihrerseits wieder über Leiter 8, 9 mit den Netzleitern 4, 5 verbunden ist, gesteuert. In die Zuleitung 10 zu dem Schütz 6 ist der Temperatursicherungsleiter 11 geschaltet. Im Einzelnen setzt sich der Temperatursicherungsleiter 11 aus in Reihe geschalteten Temperaturwächtern 12 und Thermosicherungen 13 zusammen. Der den Schütz 6 mit der Steuerung 7 verbindende Zuleiter 10 ist über den weiteren Leiter 14 geerdet.

In die Schaltung der Steuerung 7 ist auch eine Zeitschaltuhr 15 integriert, welche ihrerseits über Leiter 16, 17 mit den Netzleitern verbunden ist. Weiter ist sie über einen Verbindungsleiter 18 mit der Steuerung verbunden.

In Fig. 2 ist ein schematischer Aufbau eines Fußbodens mit elektrischer Fußbodenheizung dargestellt. Auf dem Untergrund 19, gegebenenfalls noch unter Zwischenschal-

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tung einer nicht dargestellten Dämmschicht, ist der Heizleiter 1 verlegt. Kreuzend und oberhalb zu dem Heizleiter 1 verläuft der Temperatursicherungsleiter 11. Oberhalb des Heizleiters 1 und des mit dem Heizleiter 1 verhafteten Temperatursicherungsleiters 11 ist eine Materialschicht 20 angeordnet, welche Luftzirkulationswege 21 belässt. Es handelt sich um eine Granulatschicht. Das Granulat weist Latentwärmspeichereigenschaften auf. Weiter oberhalb der Materialschicht 20 ist dann der eigentliche Fußboden 22 ausgebildet.

In Fig. 3 ist schematisch und perspektivisch ein Raum 23 dargestellt, auf dessen Boden zur Vorbereitung einer Fußbodenheizung ein mäanderförmig verlaufender Heizleiter 1 und ein dazu kreuzend verlegter Temperatursicherungsleiter 11 angeordnet ist. Der Temperatureicherungsleiter 11 ist mit dem Heizleiter 1 verhaftet. Bezüglich des mäanderförmig verlaufenden Heizleiters 1 ist der Temperatursicherungsleiter 11 mittig in Bezug auf die von einem Heizleiter 1 bestrichene Breite angeordnet. Es ist lediglich schematisch dargestellt, dass der Temperatursicherungsleiter, wie weiter im Einzelnen in Bezug zu Fig. 1 erläutert, mit der Schaltung 7 der Fußbodenheizung, die ein Heizungsrelais beinhaltet, elektrisch gekoppelt ist.

In ig. 4 ist ein Temperatursicherungsleiter 11 in Ansicht dargestellt. Thermosicherungen 13 und Temperaturwächter 12 wechseln einander über die Länge des Temperatursicherungsleiters 11 ab. Die als Bimetallschalter ausgebildeten Temperaturwächter 12, die rechteckigen Grundriss besitzen, weisen an einer Schmalseite 24 sowohl den Ein- wie den Ausgang eines Leiters auf, während bei den Schmelzsicherungen 13, die gleichfalls

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rechteckigen Grundriss aufweisen, der Leiter an den gegenüberliegenden Schmalseiten ein- bzw. ausläuft.

Aufgrund der beschriebenen Anordnung der Leiter relativ zu den Temperaturwächtern bzw. den Temperatursicherungen ergibt sich auch, dass die Temperaturwächter sich unterschiedlich erstrecken zu den Temperatursicherungen. Während die Temperatursicherungen 13 fluchtend zu dem Verbindungsleiter 25 angeordnet sind, sind die Temperaturwächer 12 nicht fluchtend hierzu angeordnet. Sie erstrecken sich beim Ausführungsbeispiel hinsichtlich ihres rechteckigen Grundrisses etwa rechtwinklig zu den Temperatur sicherungen 13. Die Abstände a und b sind bevorzugt gleich. Sie sind gewählt entsprechend der je nach Typ der Fußbodenheizung erforderlichen Anzahl von Temperaturwächtern bzw. Temperatursicherungen pro Flächeneinheit.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

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Claims (11)

1. Elektrische Fußbodenheizung mit einem Heizleiter (1) und einem zugeordneten Temperatursicherungsleiter (11), dadurch gekennzeichnet, dass der Heizleiter (1) von einer Luftzirkulationswege (21) belassenden Materialschicht (20) überdeckt ist.

2. Elektrische Fußbodenheizung mit einem Heizleiter (1) und einem zugeordneten Temperatursicherungsleiter (11), dadurch gekennzeichnet, dass der Heizleiter (1) von einer Anhydrit-Materialschicht überdeckt ist und dass der Temperatursicherungsleiter (11) auf eine Temperatur unterhalb der Dehydrierungstemperatur des Anhydrits eingestellt ist.

3. Fußbodenheizung nach Anspruch 1 oder 2 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschicht (20), bspw. die Anhydrit-Materialschicht, aus Körnern oder einem Granulat besteht.

4. Fußbodenheizung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschicht (20) eine Dicke von 1 bis 50 cm aufweist.

5. Fußbodenheizung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursicherungsleiter (11) den Heizleiter (1) vielfach kreuzend verlegt ist.

6. Fußbodenheizung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursicherungsleiter (11) auf dem Heizleiter (1) verhaftet ist.

7. Fußbodenheizung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizleiter (1) mäanderförmig verlegt ist.

8. Fußbodenheizung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursicherungsleiter (11) Merkmale eines oder mehrere der Ansprüche 9 bis 11 aufweist.

9. Temperatursicherungsleiter für eine elektrisch beheizte flißbodenheizung mit in Reihe geschalteten Temperaturwächtern, insbesondere für eine Fußbodenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Abwechslung zu den Temperaturwächtern in die Reihenschaltung eingebundene Thermosicherungen vorgesehen sind.

10. Temperatursicherungsleiter nach Anspruch 9 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperaturwächter aus einem Bimetallschalter besteht.

11. Temperatursicherungsleiter nach einem der Ansprüche 9 oder 10 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass eine Thermosicherung als Schmelzsicherung ausgebildet ist.