DE8010639U1 - Heizungseinrichtung fuer haeuser, etagenwohnungen u.dgl. - Google Patents

Description

Peter OSSe 7033 Herrenberg (Kuppingen)

Patentanwalt EifelstraBe 7

Telefon (O 70 32) 319 99

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31. März 1980

Herr Siegfried Erhardt, Wildbergor Str. 47, 7 277 Wildberg 4

Ileizungseinrichtung für Häuser, Etagenwohnungen u. dgl.

Stand der Technik

In Verbindung mit der allgemeinen Energieverknappung ergibt sich insbesondere auf dem Gebiet der Heizung im privatwirtschaftlichen Bereich der immer drängendere Wunsch, durch den Einsatz unmittelbar gewonnener Sonnenenergie die Heizungskosten drastisch zu senken und hierdurch gleichzeitig auch den Hauptanteil des heimischen Energieverbrauchs entscheidend zu verringern.

In bekannter Weise bietet sich hierbei die Wärmeenergiegewinnung über Kollektoren an, deren durch sie strömender Wärmeträger unmittelbar von den einfallenden Sonnenstrahlen aufgeheizt wird. Andere Möglichkeiten zur unmittelba-

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ren Ausnutzung von einfallender Sonnenenergie ist der Entzug weiterer Wärmemengen der Umgebungsluft durch Wärmepumpen, die Ausnutzung der Erdwärme oder des Abwassers u. dgl.

Durch Einsatz aller dieser Techniken gelingt es zwar, Energiekosten für den Brauchwasserbereich - und zu einem erheblich geringeren Teil für die Raumheizung - zu senken, jedoch nicht in einem solchen Maße, daß bei einer wirklichen Kosten-Nutzenanalyse entscheidende Vorteile erkennbar wären. Der Grund hierfür liegt, insbesondere in gemäßigten Breiten, hauptsächlich darin, daß man zwar durch den Einsatz von Wärmepumpen allgemeines Brauchwasser im Ilauswirtschaftsbereich auf Temperaturen zwischen etwa 30 bis 50 , gegebenenfalls darüber, erhitzen kann; eine solche Temperaturerhöhung ist aber für übliche Heizungssysteme nicht brauchbar, so daß der Einsatz der Sonnenenergie gerade auf dem Heizungssektor und gerade dann, wenn dies erforderlich ist, nämlich im Winterhalbjahr, nur wenig aussichtsreich und energiekostensparend ist. Der eine Grund ist in den herrschenden klimatischen Verhältnissen zu sehen, bei denen nämlich gerade im Winterhalbjahr auch die Sonneneinstrahlung wegen einer häufig geschlossenen Violkendecke und wegen der starken Schrägstellung der Sonne nur gering ist. Ein anderer Grund liegt darin, daß sich zwar auch unter diesen Bedingungen durch den Einsatz von Wärmepumpen Temperatur grade etwa beim Ileizungswasser in der Größenordnung zwischen 20 bis 50° erzielen lassen, die aber nur dann auch zur Raumheizung sinnvoll und ausreichend komfortabel eingesetzt werden können, wenn sie im Zusammenhang mit sogenannten Fußbodenheizungen, allgemein mit solchen Heizungen verwendet werden, die mit einem

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Niedrigtemperatur-Wärmemedium versorgt werden können und die aufgrund ihrer Eigenart geeignet sind, dennoah für die Raumheizung ausreichende Wärmemengen abzugeben.

Fußbodenheizungen sind jedoch bei älteren Wohngebäuden und Etagenheizungen nur sehr selten vorgesehen und werden auch bei Neubauten nur zögernd eingesetzt; daher kann auch über Wärmepumpen gewonnene Wärmeenergie für Heizungszwecke nicht oder nur unvollkommen ausgenutzt werden. Daher sind die. zum Teil erheblichen Kosten für die intensive Ausnutzung neuer Wärmoenergietechniken, solange sich ein umfassender Einsatz für die Hausheizung nicht erzielen läßt, im Grunde nicht gerechtfertigt. Ein äußerst kostenträchtiger und aufwendiger Umbau der bisher verwendeten , hauptsächlich auf Radiatoren beruhenden Heizungssysteme in Häusern, Etagenwohnungen u. dgl. auf Niedrigtemperatur-Fußbodenheizungssysteme wird aber nur selten in Betracht gezogen v/erden können und übersteigt auch nicht selten die finanzielle Leistungsfähigkeit, insbesondere wenn man berücksichtigt, daß hierzu noch die Kosten für die neue Energietechnik überhaupt hinzukommen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und eine Heizungseinrichtung für Häuser, Etagenwohnungen u. dgl. zu schaffen, bei der mit geringem Einsatz vollwertige Raumheizungen möglich sind, deren Wärmemedium durch den Einsatz von Sonnenenergie in jeglicher Form ausnutzende Wärmepumpen lediglich auf mittlere Temperaturgrade (20 bis 50°) aufgeheizt ist.

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Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Heizungseinrichtung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs und hat den Vorteil, daß durch geringen handwerklichen Einsatz und gegebenenfalls unter Ausnutzung bestehender Rohrverteiler bei älteren Heizungssystemen ein breitgefächerter Einsatz von über Wärmepumpen gewonnenene Energiemengen für die Raumheizung, insbesondere auch im privatwirtschaftlichen Bereich möglich ist.

Von besonderem Vorteil ist, daß es hierzu nicht erforderlich ist,zur Ausnutzung der zur Verfügung stehenden, lediglich eine vergleichsweise niedrige Temperatur aufweisenden Wärmeträgermengen eine aufwendige Fußbodenheizung einzubauen, und zwar in jedem zu heizenden Raum der Wohnung. Eine solche Fußbodenheizung kam üblicherweise nur von Fachleuten installiert werden, sie muß den hohen statischen und dynamischen Belastungen durch Möbelgewicht und ständigem Begehen gewachsen sein und führt zu dem erheblichen Nachteil, daß sich die Raumhöhe verringert. Im Gegensatz hierzu läßt sich die erfindungsgemäße Heizungseinrichtung mit einem Aufwand einbauen, der in etwa der Tapezierung eines ganzen Raumes entspricht, denn es brauchen an eine, gegebenenfalls an mehrere Wände lediglich zunächst eine Isolierung, anschließend die flach und üblicherweise mäanderförmig verlaufenden (vorgefertigten) Heizschlangen und anschließend eine (ebenfalls vorgefertigte) Deckplatte aufgebracht zu werden. Die Raumhöhe bleibt erhalten und auf eine Isolierung kann dann verzichtet werden, wenn es sich bei der mit den vertikalen Heizschlangensystemen zu versehenden Wand um eine Innenwand

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der Wohnung handelt, bei der ein Wärmedurchgang durch diese unkritisch ist, da hierdurch lediglich der angrenzende weitere Raum ebenfalls geheizt wird.

Durch die großflächige Ausnutzung etwa jeweils einer Wand eines Zimmers ergeben sich die gleichen Vorteile wie für die Fußbodenheizung, denn diese ist ebenfalls primär eine Strahlungsheizungsquelle. Es versteht sich daher, daß die vertikalen Wand-Heizschlangenverlaufe ebenfalls in einer solchen gegenseitigen Zuordnung und in einem solchen Abstand auch mit Bezug auf die Dicke des Deckplattenmaterials anzuordnen sind, daß sich einer Fußbodenheizung entsprechende Strahlungs- und Wärmeübergangsverhältnisse ergeben .

Es ist auch möglich und von besonderem Vorteil, daß man jeweils zwei gegenüberliegende Wände eines zu heizenden Raumes mit den erfindungsgemäßen Wand-Heizuschlangen versieht und entsprechend abdeckt, wobei nicht notwendigerweise die gesamte Wanderstreckung auch bedeckt werden muß. Wegen der auf jeden Fall stattfindenden Konvektions-Wärmebewegung empfiehlt es sich, etwa jeweils eine untere Wandhälfte mit den Wand-Heizschlangensystemen zu versehen. Hierdurch ergibt sich eine boidseitige, den Komfort erhöhende Strahlungseinwirkung auf den Raum sowie eine auf Konvektion beruhende langsame Luftbewegung, die für eine gleichmäßige Raumtemperatur sorgt. Auf jeden Fall ist sichergestellt, daß das vertikale oder horizontale Temperaturprofil eines solchermaßen ausgebildeten Raumes wesentlich günstiger ist als bei den bisher üblichen Radiatorheizungen, bei denen sich in einer Raumnische ein Heizkörper befindet, dessen abgegebene Wärmemenge, im we-

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sentlichen ausschließlich durch entsprechende Luftbewegungen eine zumeist recht ungleichmäßige Wärmeverteilung im Raum bewirkt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Heizungseinrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist beispielsweise, wenn der Deckplattenbereich, der die Wandheizschlangen abdeckt, eine Art Lattengerüst ist, welches mit einem dünneren Material guter Wärmeübertragungseigenschaften abgedeckt ist, etwa einer Sperrholzplatte o. dgl. Selbstverständlich läßt sich eine solchermaßen ausgebildete Raumwand, die teil- oder ganzflächig ein Heizschlangensystem trägt, auch tapezieren oder in sonstiger gewünschter Weise behandeln, denn die jeweils einwirkenden Temperaturen sind gering und übersteigen praktisch nicht 50° C.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine mit der erfindungsgemäßen Heizungseinrichtung versehene Wand in einer Schnittdarstellung und die Fig. 2 in einer auseinandergefächerten Darstellung die

nach Montage dann flächig aufcinanderliegenden einzelnen Schichtungen.

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Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, als Wärmeenergie abgebende Medien bei jedem zu heizenden Raum eine oder mehrere diesen Raum bildende Wände heranzuziehen, wobei auf die jeweilige Wand das Heizungssystem in Form von Schichtungen aufgelegt und an dieser befestigt wird. Es ergibt sich dann eine Ausbildung von durchaus unterschiedlicher Struktur, bezogen auf die bekannten Fußheizungssysteme, jedoch mit im wesentlichen den gleichen Vorteilen, und zwar insbesondere mit dem Vorteil eines mit Niedrigtemperatur betreibbaren Wärmeträgers, üblicherweise also Heizungswassers.

In Fig. 1 ist die Wand mit 1 bezeichnet; an diese Wand schließt sich, jedoch nur, falls dies bei einer Außenwand erforderlich ist, zunächst eine geeignete Isolierung 2 an, angrenzend zu welcher dann das eigentliche, die Wärmeenergie abgebende System, nämlich Heizschlangen 3 angeordnet sind. Die Heizschlangen 3 sind dann noch von einer geeigneten Deckschicht 4 abgedeckt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Heizschlangen 3 über die gesamte Höhe und - falls gewünscht - auch über die gesamte Breite dar Wand 1, so daß eine ausreichend große Fläche geschaffen ist, von welcher ausgehend ein großflächiger Wärmeübergang in den Raum hinein erfolgt. Dieser Wärmeübergang erfolgt durch Strahlung und durch Konvektion, wobcii trotz der mit Bezug auf übliche alte Heizsysteme erheblich niedrigeren Temperatur des Wärmeträgermediums, welches durch die Heizschlangen fließt, ein wesentlich wirkungsvollerer und vor allen

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Dingen auch gleichmäßigerer Wärmeübergang gewährleistet ist.

Wie die Darstellung der Fig. 2 zeigt, sind die Heizschlangen etwa mäanderförmig als eine einzige, jeweils durch Abbiegungen parallel zur vorhergehenden Schleife folgende nächste Schleife ausgebildet, wobei aber im Grunde jede beliebige und sich aus den technischen Erfordernissen ergebende Struktur hier anwendbar ist. Auf jeden Fall liegt oder liegen die Heizschlange(n) flächig auf der Wand bzw. der Isolierung 2 auf oder sind angrenzend an diese gehalten, so daß sich nur eine geringe, durch die Heizschlangen bewirkte Verdickung der Wand ergibt. In Fig. 1 sind die Abmessungen von Wand, Isolierung, Heizschlangen und Deckschicht nicht maßstabsgerecht dargestellt. Bei den Heizschlangen 3 kann es sich, wie schon erwähnt, um ein einziges, mäanderförmig jeweils abgewinkeltes Rohr handeln, oder es können auch eine Vielzahl von Rohre in aneinandergrenzender, gegebenenfalls überlappender Beziehung angeordnet sein.

Die Isolierschicht 2 ist erforderlich, wenn die Heizschlangen flächig an einer Außenwand angeordnet werden; in diesem Fall reicht eine etwa 4 cm dicke Styroporschicht, die insofern praktisch einen Vollwärmeschutz bietet und einen Verlustwärmeübergang nach außen verhindert.

Die Deckschicht besteht aus im Grunde beliebigen Materialien und ist von beliebigem Aufbau; sie ist lediglich dazu gedacht, die Heizschlangen 3 abzudecken, jedoch so ausgebildet, daß ein guter Wärmeübergang von den Heizschlangen in den Raum hinein möglich ist. Die Deckschicht kann

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als Deckplatte, beispielsweise Spanplatte oder durch ein Gerüst verstärkte Sperrholzplatte oder aus einer sonstigen Schichtung mit guten Wärmeübertragungseigenschaften ausgebildet sein.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung vorliegender Erfindung besteht noch darin, daß in die Deckplatte sofort Kanäle eingeschnitten sind, die dem gewünschten Verlauf
der Heizschlangen entsprechen und die die Heizschlangen ganz oder teilweise aufnehmen, so daß die Deckschicht 4
zusammen mit den Heizschlangen 3 ein einheitliches, auch im Handel in dieser Form erhältliches Ganzes bilden. Die Deckschicht oder Deckplatte 4 kann dann entsprechend geeignete Abmessungen haben und zusammen mit den in ihr jeweils eingebetteten Heizschlangen einen Modul im Rastersystem bilden, so daß man eine vorgegebene Anzahl von
oberen und unteren Abschlußdeckplatten und Zwischendeckplatten, jeweils mit den eingebetteten Heizschlangen 3
erwerben und selbst durch geeignete Befestigungsmittel
an der jeweiligen Wand anbringen kann.

Die Verbindung der jeweiligen Heizschlangenenden mit den Heizschlangenenden angrenzender Deckplattenteile erfolgt dann über übliche Verbinder, Schraubverschlüsse o. dgl., so daß man durch eine bestimmte Kombination von Deckplattenbereichen auch eine Anpassung an die jeweiligen Wandabmessungen erreichen kann. Es ist dann lediglich noch notwendig, einen Zulauf und einen Ablauf des solchermaßen
miteinander verbundenen Heizschlangensystems mit den Anschlußleitungen, die den Wärmeträger führen, zu verbinden. Nur wenn es sich bei der Wand um eine Außenwand handelt, ist zwischen Deckplattenbereich mit Heizschlangen einer-

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seits und der Wand andererseits die schon erwähnte Isolierschicht 2 anzuordnen.

Claims (2)

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1. Radiator zur vertikalen Innenwandmontage bei Häusern, Etagenwohnungen u. dgl. , mit in Rohrschlangen fließendem, vorzugsweise über eine, Sonnenenergie mittels Kollektoren od. dgl. ausnutzende Wärmepumpe auf Niedrigtemperatur erwärmtem Brauch- und Heizungswasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte (4) vorgesehen ist, daß in der Platte Aufnahmennuten angeordnet sind, daß in den Aufnahmenuten eine Heizschlange (3) eingelegt ist und daß die Heizschlangenendbereiche flüssigkeitsdichte Verbindungskupplungen aufweisen zur Verbindung mit angrenzenden Heizschlangenteilen.

2. Radiator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Heizschlangen eine Isolierschicht (2) aufgelegt ist.