DE3325180C2 - Heizkörper für eine mit Wasser gespeiste Fußbodenheizung - Google Patents

Abstract

Es ist ein der Modernisierung von Altbauten dienender Heizkörper für eine Bodenheizung gezeigt, der aus einer teppichartigen flexiblen und elastischen Schicht mit einer Stärke von ca. 5 mm besteht, in die eine dem Durchfluß des Heißwassers dienende Matte eingebettet ist, die aus flexiblen Kunststoffrohren mit einem Durchmesser von ca. 2 mm gebildet ist; die gegenseitigen Abstände der Rohre betragen ca. 10 mm. Zwei benachbarte Rohre bilden ein Rohrpaar, das im Bereich der Mitte in Form einer Schleife zurückgeführt ist, deren Krümmung so bemessen ist, daß einander benachbarte Schleifen sich nahezu berühren. Die Enden der Rohre stehen gegenüber ein und derselben Seite des Heizkörpers vor und sind einzeln an dem Vorlauf- und dem Rücklaufrohr der Heizung angeschlossen, die in der üblicherweise vorhandenen Fußleiste aufgenommen ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizkörper für eine mit Wasser gespeiste Fußbodenheizung, bestehend aus einer Mehrzahl von zu einer Matte vereinigten, parallel unter Abstandsbildung angeordneten flexiblen Kunststoffrohren mit einem Durchmesser von ca. 2 mm, wobei die Kunststoffrohre an dem einen Mattenende liegende Anschlüsse für den Vorlauf und den Rücklauf der Fußbodenheizung bilden, und die Matte durch die Rohre fixierende Halteelemente versteift ist und eine frei verlegbare, flexible, netzartige Einheit bildet, die in eine gleichmäßige, die in einer Ebene angeordneten Rohre beiderseitig umgreifende Schicht eingebettet ist unter Freilassung der einzelnen, dem Anschluß an die Heizungsrohre dienenden Enden der Rohre der Matte.

Aus der DE-OS 31 24 048 ist ein derartiger Heizkörper bekannt, bei dem die Matte aus Heizungsrohren eine in den Estrich eines Fußbodens frei verlegbare flexible netzartige Einheit bildet. Dieser bekannte Heizkörper zeichnet sich dadurch aus, daß er auf einfache Weise herstellbar und handhabbar, an Ort und Stelle ohne zusätzlichen Arbeitsaufwand verlegbar ist und eine gleichmäßige Beheizung des Bodens gewährleistet. Der Vorteil dieses Heizkörpers liegt im wesentlichen in der Verwendung von Kunststoffrohren geringen Durchmessers und in der hierdurch möglichen Nebeneinanderanordnung der Kunststoffrohre in gegenseitigen entsprechend geringen Abständen von beispielsweise 10 mm, wodurch sich aufgrund der geringen Stärke und dem geringen gegenseitigen Rohrabstand eine gleichmäßige Beheizung des Bodens ergibt.

Die heute vielfach durchgeführte Modernisierung von Altbauten erstreckt sich in aller Regel vornehmlich auf den nachträglichen Einbau einer Warmwasserheizung. Hier kann der bekannte, ais Matte ausgebildete Heizkörper Verwendung finden, wenn der vorhandene aus Dielen bestehende Fußboden entfernt und als neuer Fußboden ein Estrich aufgebracht wird. Durch diese erforderlichen Maßnahmen bei der Verwendung des bekannten Heizkörpers werden jedoch die Kosten der Modernisierung in erheblichem Maße beeinflußt, so daß sich ein Bedürfnis ergibt nach einem Heizkörper, der sich auf die vorhandene Dielung auflegen und sich aus im Raum verlegten, das Heißwasser führenden Leitungen speisen läßt.

Ein solcher, die Modernisierungskosten entscheidend senkender Heizkörper muß einer Reihe von Voraussetzungen genügen, um einen kostensparenden Einbau zu gewährleisten und einen störungsfreien Betrieb aufrechterhalten zu können. Angesichts der Tatsache, daß bei Altbauten in aller Regel Türschwellen vorhanden sind, die nur 10 mm höher liegen als die den Fußboden bildende Dielung, darf ein auf die Dielung aufgelegter Heizkörper eine Stärke von 5 mm nicht überschreiten, damit der Heizkörper mit einem Teppich oder Fußbodenbelag geeigneter Stärke bedeckt werden kann. Außerdem muß der Heizkörper trotz dieser gei ingen Stärke die erforderliche Trittfestigkeit besitzen und die üblichen durch das Aufstellen von Möbeln bedingten Belastungen aufnehmen, ohne hierbei seine Stärke zu verändern, was zu einer Beeinträchtigung des Wasserdurchlaufes und damit zu Betriebsstörungen führen würde. Eine weitere Voraussetzung besteht darin, daß die Oberfläche des Heizkörpers trotz ihrer sehr geringen Stärke den durch die Benutzung auftretenden Beanspruchungen ohne Gefahr einer Beschädigung widerstehen können, da anderenfalls sich Undichtigkeiten ergeben würden, die zum Austritt des Wassers aus dem Heizkörper führen würden. Außerdem muß der Heizkörper flexibel sein, damit er sich an im Laufe der Zeit in der Bedielung entstandene Unregelmäßigkeiten anpassen kann. Eine weitere an sich selbstverständliche Voraussetzung ergibt sich dadurch, daß der nachträglich auf die Dielung aufgebrachte Heizkörper den Fußboden des gesamten Raumes bedecken muß, was eine besondere Herstellung der Heizkörper für Räume unterschiedlicher Längen und Breiten erforderlich machen würde. Da derartige Sonderanfertigungen aus Kostengründen nicht realisierbar sind, müssen die Anschlüsse für das den Heizkörper durchströmende Wasser an einer Raumwand angeordnet sein, was auch aus Kostengründen erforderlich ist, damit einzelne vorgefertigte gegebenenfalls nebeneinander angeordnete Heizkörper verwendet werden können unter Freilassung eines an den übrigen Raumwänden liegenden Randbereiches, der durch nicht der Raumbeheizung dienende Einlagen gleicher Stärke ausgefüllt werden kann.

Um dem vorstehend angegebenen Bedürfnis Rechnung zu tragen, ist in der DE-OS 27 14 901 ein der Fußbodenbeheizung dienender Körper bekannt, der auf bestehende Flächen im Fußbodenbereich aufgebracht werden kann, um in bestehenden Bauten ein modernes Energieumsetzungssystem wirtschaftlich installieren zu können. Dieser Körper besteht aus einer mittels einer Beschichtung wasserundurchlässig gemachten Doppelgewebebahn, deren Ober- und Untergewebe durch Bin-

b^r) defäden auf Abstand gehalten werden und auf diese Weise einen flächigen Hohlkörper bilden, der bei Durchlauf der Heißwasserschichi eine Stärke von 2 bis 4 mm aufweisen soll. Dieser eine Heizmatte bildende

Körper soll als heizbare Auslegeware Verwendung finden. Diese bekannte Ausführungsform weist jedoch wesentliche Nachteile auf, die eine befriedigende Vewendung in der Praxis ausschließen. Abgesehen von dem mit der Herstellung verbundenen Kostenaufwand ist schon bei der Handhabung während der Installation und vor allem wegen der während der Benutzung zwangsläufig auftretenden Beanspruchungen der Oberfläche die Gefahr gegeben, daß die der Erzielung der Wasserundurchlässigkeit dienende Beschichtung beschädigt wird. Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht darin, daß die beiden Schichten überhaupt nicht gegeneinander abgestützt sind so daß bei Ausschaltung der Heizung die beiden Gewebeschichten aufeinander zur Auflage gelangen. Beim Betrieb der Heizung müssen die beiden Schichten ausschließlich durch das zwischen ihnen fließende Heizmedium auf Abstand gehalten werden. Zu diesem Zwecke ist die Aufwendung eines erheblichen Wasserdruckes erforderlich, der schon bei der geringsten Beschädigung der Gewebeschichten zwangsläufig zu einem Undichtwerden führt.

In der DE-OS 30 37 589 ist eine weitere Ausführungsform eines Heizkörpers beschrieben, der auf einem vorhandenen Zimmerboden zum Zwecke seiner nachträglichen Ausstattung mit einer Heizung verlegt werden kann. Dieser Heizkörper besitzt zwei über ihre Fläche in geringem Abstand voneinander gehaltene strömungsmitteldichte Wände und ist als Sandwichplatte ausgebildet, deren Kern aus offenzelligem Schaumstoff besteht. Dieser Heizkörper bildet eine starre Platte, deren beiderseitige Wände bei einer geforderten Gesamtstärke von 5 mm extrem dünn sind und damit leicht beschädigt werden können, was zu einem sofortigen Undichtwerden des Heizkörpers führt. Wenn dieser Heizkörper auf einer Dielung eines Altbaues aufgelegt wird, die in ihrer Oberfläche durch die langjährige Benutzung bedingte Unregelmäßigkeiten aufweist, die von dem starren Heizkörper überbrückt werden, so besteht beim Betreten des Heizkörpers die Gefahr einer Beschädigung, da der Heizkörper diese Unregelmäßigkeiten nicht auszugleichen vermag.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen der Modernisierung von Altbauten dienenden Heizkörper für eine Fußbodenheizung zu schaffen, der auf eine vorhandene Dielung als teppichartiger Belag aufbringbar ist und alle vorstehend angegebenen Voraussetzungen erfüllt und bei geringem Kostenaufwand auf einfache Weise herstellbar und handhabbar ist und eine optimal gleichmäßige Beheizung des Bodens gewährleistet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der in dem Oberbegriff des Hauptanspruches charakterisierte Heizkörper in der im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Weise ausgebildet ist.

Durch die Einbettung der Rohre, die in einer Ebene angeordnet sind, in eine die Rohre beiderseitig umgreifende Schicht aus einem flexiblen trittfestPn Material mit einer Dicke von 5 mm, wobei die Enden der einzelnen Rohre freigelassen sind zum Anschluß an die der Versorgung dienenden Heizungsrohre, wird ein flacher flexibler Heizkörper geschaffen, der sämtliche an ihn zu stellenden Voraussetzungen erfüllt, um eine optimale Verwendung zu gewährleisten. Da die einzelnen Rohre über einen Durchmesser von ca. 2 mm verfügen, werden sie beiderseitig von der Schicht übergriffen unter Verstärkung der Wandstärke der in einer Ebene liegenden Einzclrohre. Der Heizkörper besitzt auch die erforderliche Trittfesiigkeit und Belastbarkeit, ohne daß er sich in seiner Stärke verändert; selbst dann nicht, wenn er nicht von dem Wärmeträger durchflossen ist. Da nämlich aufgrund des geringen Rohrdurchmesters von ca. 2 mm die Einzelrohre der in die Schicht eingebetteten Matte in gegenseitigen Abständen von 10 mm angeordnet sind, gelangt eine Belastung, sei es durch das Betreten oder durch abgestellte Möbel niemals auf ein einzelnes Rohr allein zur Auswirkung, sondern wird immer von dem zwischen den Rohren befindlichen trittfesten Material

ίο der Schicht abgefangen, so daß eine Einengung der Rohre und damit eine Beeinträchtigung des Betriebes der Heizung nicht eintreten kann. Der Heizkörper ist weiterhin auch weitgehend gegen bei der Benutzung auftretende Beschädigungen gesichert. Da die teppichartige Schicht aus einem abriebfesten elastischen Material, beispielsweise einem geeigneten Kunststoff, bestehen kann, können angesichts der Tatsache, daß die Rohre beiderseitig von dieser Schicht übergriffen sind, während der Benutzung auftretende Beanspruchungen nicht zu einer solchen Beschädigung des Heizkörpers führen, daß das Wasser aus ihm austreten kann, so daß die zu fordernde Sicherheit gegen Undichtwerden gegeben ist. Wegen seiner Flexibilität paßt sich der Heizkörper mühelos an in der Bedielung vorhandene Unregelmäßigkeiten an. Da weiterhin die dem Anschluß an die Heizungsrohre dienenden Rohrenden des Heizkörpers auf einer Seite angeordnet sind, können bestimmte, den unterschiedlichen Raumgrößen angepaßte Heizkörper mit Standardabmessungen verwendet werden, die an einer Raumwand in Nebeneinanderanordnung an die Heizungsrohre anschließbar sind, wobei in der Regel an den anderen Raumwänden ein freier Randbereich sich ergibt, der durch nicht beheizbares Trennmaterial ausgefüllt werden kann. Zu diesem Zwecke können gegebenenfalls entsprechend zugeschnittene Heizkörperteile verwendet werden. Der erfindungsgemäße Heizkörper erfüllt somit die an ihn zu stellenden Anforderungen und weist den Vorteil einer gleichmäßigen Beheizung auf.

Damit die Rohre des Heizkörpers in einer Ebene liegen, sind sie an dem dem Anschluß abgewandten Ende in Form einer symmetrischen Schleife zurückgebogen, deren mittlerer Krümmungsdurchmesser etwa dem dreifachen Rohrabstand entspricht, so daß die Schleifen benachbarter Rohre einander nahezu berühren. Eine derartige Anordnung ist vorteilhaft, damit die erforderliche Zurückbiegung der Rohre unter Bildung ausreichend großer Krümmungsradien erfolgen kann, um eine eventuelle Knickung der Rohre auszuschließen. Zu diesein Zweck besitzen benachbarte Rohre im Bereich der Krümmung einen wesentlich geringeren Abstand, so daß sich ein mittlerer ausreichend großer Krümmungsradius ergibt. Ein weiterer der Vergleichmäßigung der Heizwirkung dienender Vorteil ist dann gegeben, wenn benachbarte Rohre derart an die Heizungsrohre angeschlossen sind, daß die Fließrichtungen in de.i Rohren des Heizkörpers einander entgegengesetzt gerichtet sind.

Die Herstellung des Heizkörpers kann auf unter-

bo schiedliche Weise erfolgen. Beispielsweise kann zunächst die Matte selbst gefertigt werden, die anschließend durch Umgießen mit der flexiblen Schicht zu dem Heizkörper ausgebildet wird. Die Schicht kann hierbei aus jedem geeigneten Material bestehen, das trittfest ist.

to über die erforderliche Flexibilität verfügt. Die die Matte aufnehmende Schicht kann aber auch als Endlosmatte hergestellt werden, wobei in der Mattenunterscite omcgaförmigc Ausnehmungen eingeforml sind, in die die

Rohre durch Eindrücken eingesetzt und von dem Material der Matte umschlossen werden.

In diesem Falle können die omegaförmigen Ausnehmungen der Schicht die Abstandshalter ersetzen.

Der Heizkörper kann auch dort Verwendung finden, wo im Winter Rampen, Brücken, Verkehrskreuzungen, Omnibusstationen und dergleichen eisfrei gehalten werden müssen. Die bisher zu diesem Zwecke verwendeten Maßnahmen sind mit Nachteilen verknüpft, so bringt die Verwendung von Streusalz Korrosionsprobleme, und die Verwendung einer elektrischen Beheizung zum Zwecke der Verhinderung von Eisbildung verursacht hohe nicht vertretbare Energiekosten. Diese Nachteile lassen sich vermeiden bei Verwendung des erfindungsgemäßen Heizkörpers, dessen die Matte aufnehmende Schicht in diesem Falle aus einem bitumenhaltigen Material ausreichender Festigkeit besteht. Der Heizkörper kann entweder auf die Fahrbahn aufgeklebt oder in sie eingelassen werden. Das die Rohre durchfließende Wasser ist hier zweckmäßigerweise mit einem Frostschutzmittel versetzt. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Heizkörpers besteht darin, daß extrem niedrige Temperaturdifferenzen zwischen der Bodenoberfläche und dem die Rohre durchfließenden Wasser zur Wärmeübertragung und damit zur Verhinderung von Eisbildung ausreichen. Die Eisbildung erfolgt in der Regel bei Temperaturen um 0°C, und eine Eisfreihaltung kann schon mit Wassertemperaturen zwischen 3 und 5°C erreicht werden.

Für die Straßenbeheizung kann daher sonst in der Regel nicht verwendbare Abfallenergie benutzt werden, die im .Straßenbereich häufig anfällt. Beispielsweise kann durch den erfindungsgemäßen Heizkörper speisende, aus Kunststoffrohren bestehende Erdkollektoren Wärme gesammelt werden, oder es kann Abluftwärme beispielsweise aus U-Bahn-Tunneln gewonnen werden. Auch aus dem Rücklauf von Fernheizleitungen kann für die erfindungsgemäßen Heizkörper Wärme gewonnen werden entweder durch Wärmetauscher oder durch parallel zu den Rückläufen verlegte Erdkollektoren. Schließlich kann auch die Wärme des in den Abflußlcitunger. fließenden Wassers dadurch ausgenutzt werden, daß an den Innenwandungen der Abflußrohre mittels eines Hartspachtels aus Kunststoffrohren von 2 mm Durchmesser gebildete Matten befestigt werden, wobei der auf diese Weise gebildete Kollektor eine Wandstärke von lediglich 4 mm besitzt.

Der Energieaufwand bei der Ausnutzung dieser Verlustwärme besteht lediglich in dem zum Betrieb der I Jrnwälzpiimpe erforderlichen elektrischen Energie.

Die Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, und es bedeutet

F i g. 1 Querschnitt durch den auf der Dielung des Raumes eines Altbaues aufgebrachten, mit einem Fußbodenbelag abgedeckten Heizkörper;

F i g. 2 Aufsicht auf den Heizkörper unter Darstellung der Führung und Anordnung der Kunststoffrohre;

F i g. 3 schematische Darstellung einer durch eine Wand und den Boden gebildeten Raumecke mit in der Fußbodenleiste des Raumes angeordneten, der Speisung des Heizkörpers dienenden Heizungsrohren;

Fig.4 Ansicht eines Teiles des unteren Heizrohres gemäß F i g. 3.

Die F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Anordnung des Heizkörpers 3 bei der Modernisierung eines Altbaues. Auf der Rohdecke 1 des Raumes befindet sich die den Fußboden bildende Dielung 2. auf deren Oberfläche der HeizKörper 3 aufgelegt ist. Der Heizkörper 3 besteht aus einer Schicht 4 aus flexiblem elastischen Material, in die eine aus den Rohren 6, 7 gemäß F i g. 2 gebildete Matte 5 eingebettet ist. Die Oberfläche der Schicht 4 ist mit einer Aufrauhung 16 in Form von Borsten ausgestattet zur rutschfesten Aufnahme eines üblichen Fußbodenbelages 12.

Die in F i g. 2 dargestellte Matte 5 weist eine an sich beliebige Anzahl einander paralleler Rohre 6, 7 aus Kunststoff mit einem Durchmesser von ca. 2 mm auf, die in gegenseitigen Abständen a in der Größenordnung von 10 mm zueinander angeordnet sind. Je zwei einander benachbarte Rohre 6, 7 bilden ein Rohrpaar 8, das im Bereich seiner Mitte in Form einer Schleife 9 zurückgeführt ist. damit die freien Enden der Rohre 6,7 auf der gleichen Seite des Heizkörpers 3 enden, und mit ihren gegenüber dem Heizkörper 3 vorstehenden Rohrenden an die Heizleitung 10,11 angeschlossen werden können, die aus einem Vorlaufrohr 10 und einem Rücklaufrohr 11 besteht. Wie die F i g. 2 zeigt, besitzen die Rohre 6, 7 im Bereiche der Schleife 9 nur einen geringen gegenseitigen Abstand, so daß die Schleife 9 einen mittleren Krümmungsdurchmesser erhält, der größer ist als der dreifache Abstand a, so daß die Rohre 6 einander benachbarter Schleifen 9 sich nahezu berühren. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, daß die Rohre 6,7 in der Schicht 4 in ein und derselben Ebene liegen, ohne sich gegenseitig zu kreuzen, so daß die Gesamtstärke der Schicht 4 des Heizkörpers 3 auf eine Stärke von ca. 5 mm beschränkt werden kann, und die Rohre 6, 7 beiderseitig von der Schicht 4 übergriffen werden, wie F i g. 1 zeigt.

Die F i g. 3 zeigt in schematischer Darstellung eine aus der Raumwand 13, 14 und der Dielung 2 gebildete Raumecke in schematischer Darstellung mit dem Heizkörper 3 und dem auf ihm liegenden Belag 12. Unterhalb des Putzes 14 der Wand 13 ist eine bei Altbauten übliche Fußleiste 15 angeordnet, in der die Heizungsrohre 10 und 11 aufgenommen sind. Die Heizungsrohre 10 und 11 besitzen aus Gründen der Raumersparnis einen ovalen Querschnitt und sind mit ihren Hauptachsen senkrecht übereinander angeordnet. Wie die Fig.4 ausweist, die eine Seitenansicht des dem Vorlauf dienenden Heizrohres 10 zeigt, sind die dem Rohr 10 zugeordneten Rohre 6, mit ihren Enden tangential in den unteren Scheitel des Rohres 10 eingefügt. An der Unterseite des Rohres 10 sind, wie in F i g. 4 dargestellt ist, jeweils zwischen zwei Rohren 6 eine omegaförmige Ausnehmung 18 angeordnet, die der Aufnahme der Enden der Rohre 7 dient, die tangential in den unteren Scheitel des anderen Heizungsrohres 11 einmünden. Auf diese Weise ist die Aufnahme der Heizungsrohre 10, 11 mit den Rohrenden in raumsparenderWeise in der Fußleiste 15 möglich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Heizkörper für eine mit Wasser gespeiste Fußbodenheizung, bestehend aus einer Mehrzahl von zu einer Matte vereinigten, parallel unter Abstandsbildung angeordneten flexiblen Kunststoffrohren mit einem Durchmesser von ca. 2 mm, wobei die Kunststoffrohre an dem einen Mattenende liegende Anschlüsse für den Vorlauf und den Rücklauf der Fußbodenheizung bilden, und die Matte durch die Rohre fixierende Halteelemente versteift ist und eine frei verlegbare, flexible, netzartige Einheit bildet, die in eine gleichmäßige, die in einer Ebene angeordneten Rohre beiderseitig umgreifende Schicht eingebettet ist unter Freilassung der einzelnen, dem Anschluß an die Heizungsrohre dienenden Enden der Rohre der Matte, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rohre (6, 7) umgreifende Schicht (4) aus einem flexiblen trittfesten Material besteht und eine Dicke von etwa 5 mm aufweist.

2. Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (6, 7) an dem dem Anschluß abgewandten Ende in Form einer symmetrischen Schleife (9) zurückgebogen sind, deren mittlerer Krümmungsdurchmesser etwa dem dreifachen Rohrabstand (a) entspricht, so daß die Schleifen (9) benachbarter Rohre einander nahezu berühren.

3. Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Rohre (6, 7) derart an die Heizungsrohre (10, 11) angeschlossen sind, daß die Fließrichtungen in den Rohren (6,7) einander entgegengesetzt gerichtet sind.