DE2932551C2 - Warmwasser-Flächenheizkörper, insbesondere zur Fußboden-, Wand- oder Deckenheizung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Warmwasser-Flächenheizkörper gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches.

Ein derartiger Flächenheizkörper ist aus der DE-AS Ώ. 48 228 bekannt.

is Bei diesem bekannten Flächenheizkörper sind die flexiblen Rohre in Mäanderform derart geführt und angeordnet, daß die Leitungen für Vor- und Rücklauf des Wassers in ihren geraden Bereichen jeweils abwechselnd nebeneinander verlaufen und sich in ihren Umkehrbereichen an beiden Enden des geraden Bereiches kreuzen. Die biegsamen Rohre sind hierbei in Kanälen von vorgefertigten Formplatten verlegt und in ihrem geraden Bereich an der Unterseite und den beiden Längsseiten von Wärmeleitflächen geschlossen. Um eine Anpassung an den Wärmebedarf de; jeweils zu beheizenden Raumes zu ermöglichen, müssen die Heizrohre jeweils in verschiedenen Abständen in den Formplatten angeordnet werden, wobei bei geringerem spezifischen Wärmebedarf je Quadratmeter die Heizrohre in größeren Abständein und bei größerem Wärmebedarf des betreffenden Raumes in geringeren Abständen in den Formplatten angeordnet werden müssen. Bei der bekannten Ausführungsform stellt die Untergrenze des Abstandes zweier benachbarter Rohre der zulässige Biegeradius der flexiblen Rohre dar, welche aus Kunststoff oder Kupfer bestehen können. Bei dem bekannten Flächenheizkörper ist eine Anpassung an den jeweiligen Wärmebedarf nur dadurch möglich, -.kß für verschiedene Rohrabstände verschiedene Formplatten mit verschieden großen Kanalabständen verwendet werden, um dann die Heizrohre in diesen Kanälen zu verlegen. Hierdurch wird nicht nur die Herstellung und Lagerhaltung belastet, sondern es ergeben sich auch Nachteile und Schwierigkeiten beim Verlegen der Rohre. Bei dem bekannten Flächenheizkörper sind jedoch bereits im Umkehrbereich zwei Reihen von Führungsstücken vorgesehen, von denen die äußere Reihe dreieckig und die innere Reihe spitzbogenförmig ist, um hierdurch die gewünschte Kreuzung der Rohre im Umkehrbereich als Führungskanal herzustellen.

Aus der DE-AS 26 41245 bzw. dem DE-GM 73 24 964 ist ferner eine Fußbodenheizung bekannt, bei welcher die Formplatte aus Hartschaum besteht und definierte Kanäle für die Verlegung der Rohrleitungen aufweist. Eine bifilare Verlegung ist jedoch hierbei nicht möglich. Für den Monteur ist bei dieser bekannten Platte darüber hinaus in keiner Weise erkennbar, wie im Umkehrbereich die Rohrleitungen zu verlegen sind. Die Zerklüftung im Umkehrbereich läßt dem Verleger viele Möglichkeiten, welche mit Sicherheit zu Fehlverlegungcn und damit zu Knickbildungen der Kunststoffrohre führen.

Ausgehend von einem Flächenheizkörper nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches liegt der Erfindung

οι die Aiifgnbe zugrunde, die Anpnssung im die veischie denen Anforderungen an die Wärmeleistung bei flilchcnmäßig gleichmäßig verteilter Wärmeabgabe mit einer einzigen, für die verschiedenen Rohrabstände geeig-

neten Formplatte zu ermöglichen, bei welcher bei der bifilaren Verlegung die minimal zulässigen Biegeradien der Rohre sicher eingehalten, die Verlegearbeit erheblich erleichtert und die Herstell- und Lagerkosten verringert werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Petentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst

Durch die Erfindung wird sichergestellt, daß eine bessere Heizleistung durch gleichmäßige Kanalgliederung über die gesamte Fläche erreicht wird und beim Zusammensetzen der Platten auf der Baustelle entsteht keine Stoßkante mehr, welche übersprungen werden muß. Des weiteren ist die Verlegetechnik wesentlich vereinfacht, da die Platten ineinander überlaufen. Es ist möglich, bei der Bemessung der Tiefe der Kanäle auf doppelten Durchmesser der verlegten Rohre im Kreuzungsbereich, beispielsweise anstelle von bisher üblichen Rohren von 14,5 mm. Rohre von 16 mm Außendurchmesser zu wählen und dadurch bei gleicher Pumpleistung größere Heizkreislängen zu verlegen oder umgekehrt mit kleinen Pumpen gleiche Heizkreislängen. Gleichzeitig steigt die Heizleistung. Ein wesentlicher Vorteil ist ferner die Symmetrie auf der Formplatte zur Erzielung der Übersichtlichkeit, die gleichmäßigen Verlegeabstände bei bestmöglicher Ausnutzung der Plattenmaße, des weiteren die Biegeradien in Kreisbögen, wobei diese gleichzeitig derart ausgestaltet werden, daß sie einen Dehnungsbereich für das Kunststoffrohr bieten. Hinzu kommt die Möglichkeit der Herstellung derartiger, überwiegend aus Styroporhartschaum bestehender Platten, gemeinsam mit den Wärmeleitschichten, d. h. Wärmeleitbleche und Abdeckblech.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsformen und nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 - 3 bekannte Bauarten einer Warmwasserflächenheizung mit drei verschiedenen Verlegearten, wobei F i g. 1 und 2 etwa der Ausführung nach DE-AS 22 48 228 entsprechen, und

F i g. 3 etwa der Ausführung nach einer vorveröffentlichten Montageanleitung der Firma SST entspricht,

Fig.4—6 ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung und die

Fig.7 —12 verschiedene konstruktive Einzelheiten der Flächenheizung nach den F i g. 4—6.

Eine Formplatte I ajs wärmeisolierendem Material ist mit geradlinigen Kanälen 2 und mit bogenförmigen Führungikanälen 3 versehen um hierin Heizrohre aufzunehmen. Es ist also ein geradliniger Bereich 4 und ein Umkehrbereich 5 für die Heizrohre vorhanden. Das Heizungsmedium innerhalb der Rohre fließt vom Vorlaufrohr 6 zum Rücklaufrohr 7.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Aiisführungsform für einen Rohrabstand von 25 cm des Vorlaufrohrs 6 vom Rücklaufrohr 7 im geraden Bereich 4, so daß die Kanäle 2 diesen Rohrabstand bedingen. Diese Bauart wird für große Flächen und Räume mit niedrigem spezifischen Wärmebedarf wie beispielsweise Lagerhallen, Sporthallen, Flure, Nebenräume und dergleichen angewendet und ergibt eine niedrige Heizleistung.

Wenn eine größere Wärmeleistung erforderlich ist, wird bei der bekannten Bauart die Ausführungsform nach Fig. 2 notwendig, bei welcher die Formplatte 1, wie ein Vergleich zu Fig. 2 zeigt, eine andere Ausbildung erfahren hat. Abgesehen davon, daß im Umkehrbereich 5 Führungsstücke 14 für die Rohre 6 und 7 anders gestaltet sind, befinden sich bei dieser Bauart die Kanäle 2 in einem Abstand, welcher einen Rohrabstand von 16 cm bedingt, um auf gleicher Fläche eine größere Wärmeleistung zu erzielen. In beiden Ausführungsformen der F i g. 1 und 2 ist eine bifilare Verlegetechnik für die Rohre 6 und 7 möglich, bei der also jeweils im geraden Bereich 4 Vorlaufrohre 6 und Rücklaufrohre 7 jeweils abwechselnd nebeneinander liegen.

ίο Bei der Bauart gemäß F i g. 3 muß die Formplatte 1 wiederum eine andere Ausbildung erfahren, und zwar nicht nur im Umkehrbereich 5 hinsichtlich der Führungsstücke 14 für die dort bogenförmig verlaufenden Rohre, sondern auch hinsichtlich des Abstandes der geradlinigen Kanäle 2 voneinander, welcher hier 8 cm beträgt, um Heizleistung zu steigern Nach F i g. 3 ist jedoch eine bifilare Verlegetechnik nicht mehr möglich, sondern die Rohre 6 und 7 des Vorlaufs bzw. Rücklaufs sind spi.-dlig ineinander geführt. Die Führungskanäle 3 im Umkehrbereich sind in allen u.--ei Ausführungsbeispielen nach Fig. 1—3 von einer Tiefe, welche dem doppelten Außendurchmesser entspricht, so daß an den Kreuzungsstellen die Rohre 6,7 nicht nach oben aus den Kanälen herausragen.

Be; der in Fig.4—6 dargestellten Ausführungsform nach der Erfindung ist in F i g. 4 eine Ausführung gezeigt, weiche hinsichtlich der Höhe der Wärmeleistung etwa der Fig. 1 entspricht, wogegen die Ausführung nach F i g. 5 etwa in ihrer Heizleistung gemäß der Bauart nach F i g. 2 und die Ausführungsform nach F i g. 6 in dieser Hinsicht der Bauart nach F i g. 3 entspricht.

Im Vergleich zur bekannten Bauart wird jedoch nach den Fig. 1—3 für beispielsweise drei verschiedene Wärmeleistungen nur eine einzige Art von Formplatten 1 verwendet.

Beider Formplatte 1 nach Fig. 4—6 sind die Kanäle 2 im geraden Bereich 4 im Abstand von 10 cm angeordnet, so daß sich auf einer Formplatte von 1 m Breite, bzw. 1 qm Fläche zehn Kanäle 2 befinden. Im Umkehrbereich 5 sind die Führungsstücke 14 für die Rohre 6, 7 derart ausgestaltet, daß sie ohne Abänderung die Rohre 6 und 7 mit den verschiedensten Biegerndien, wie sie durch den unterschiedlichen Abstand der Kanäle 2 bedingt sind, sicher aufnehmen. Die Führungssiücke 14 sind dabei in der in der Zeichnung dargestellten oberen Reihe des Umkehrbereiches 5 flugdrachenförmig, in der mittleren Reihe eiförmig und in der unteren Reihe spitzbogenförmig gestaltet.
In den Darstellungen der F i g. 4—6 ist dabei das Vorlaufrohr 6 jeweils ausgezogen und das Rücklaufrohr 7 gestrichelt dargestellt. Beide Rohre 6, 7 münden jeweils an rkr gleichen Stelle links oben in die Formplatte 1 ein. Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 liegen, wie erstrebenswert, im gercden Bereich 4 des Vor- jnd Rücklaufrohrs jeweils abwechselnd nebeneinander, wobei entsprechend der geringeren Wärmeanforderung zwischen den einzelnen, durch die Rohre 6 und 7 belegten Kanälen 2 zwei Kanäie 2 leer bleiben. Bei der Ausführung nach F i g. 5 ist dieselbe Bedingung der Abwechslung von Vor· und Rücklauf im geraden Bereich 4 erfüllt, nur daß in der Mitte ein Kanal 2 freibleibt. Um jedoch die verlegetechnisch sehr wichtige Bedingung eines Eintritts bzw. Austritts der Rohre 6, 7 in die Kanäle der Formplatte an der gleichen Stelle zu erfüllen, weist diese Ausführungsform die Besonderheit auf, daß in der linken Doppelschleife der Leitungsführungen beide Vor- und Rücklaufleitungen jeweils unmittelbar nebeneinander verlaufen und nur zwischen diesem Leitunesnaar ein

Kanal freibleibt. Hierdurch ergibt sich in diesem Bereich der doppelten Leitungsführung eine gewisse Ungleichmäßigkeit der Wärmeleistung. Es wird jedoch diese Ungleichmäßigkeit praktisch gern in Kauf genommen gegenüber dem verlegetechnischen Vorteil eines Ein- und Austritts der beiden Leitungen im gleichen Bereich. In manchen Fällen kann jedoch diese Ungleichmäßigkeit der Wärmeleistung auch erwünscht und gefordert werden, wenn beispielsweise aus den Bedingungen des zu beheizenden Raumes heraus hier eine größere Wärmeleistung erforderlich ist.

Allgemein ist es ein wesentlicher Vorteil, daß beim Verlegen der Rohre in die Formplatten 1 eine weilgehende Freiheit und Anpassungsmöglichkeit an die örtlichen Verhältnisse gegeben ist. Die für die verschiedenen notwendigen Rohrführungen einheitliche Formplatte hat den großen Vorteil, an Ort und Stelle beim Verlegen eine Anpassung an die gegebenenfalls über die Fläche verteilten, verschieden hohen Wärmeanforderungen zu gewährleisten und anderen, auch irgendwelchen anderen raummäßig bedingten oder konstruktiv geforderten Zwängen zu folgen, indem eine andere Rohrführung und eine Benutzung von anderen Kanälen in den Formstücken möglich ist, wenn dies durch die örtlichen Verhältnisse gefordert ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig.6 sind entsprechend der höchsten Anforderung an Wärmeleistung sämtliche Kanäle mit Rohren 6, 7 belegt, jedoch die Bedingung einer biiilaren Anordnung mit abwechselndem Vor- und Rücklauf gleichfalls erfüllt, was bei der bekannten Ausführung gemäß Fig. 3 nicht möglich ist. Allen drei Ausführungsbeispielen ist der Vorteil gemeinsam, daß trotz der Verwendung einheitlicher Formplatten für die verschiedenen Wärmeanforderungen und Verlegetechniken der Leitungsrohre stets eine gleichmäßige Verteilung der Wärme über die Piäiicneinheit erfolgt.

Als weitere Besonderheit gemäß Fig.4 —6 ist der stirnseitige Hohlraum 9 im Umkehrbereich 5 jeweils durch eine geradlinig verlaufende Kanalwand 10 begrenzt. Oberhalb dieser stirnseitigen Kanalwand 10 befindet sich ein zusätzlicher Kopfkanal 11 mit einer weiteren Kantwand 12 für die Aufnahme von Zu- und Ablaufleitungen. Die Breite des Kopfkanales 11 ist so zu bemessen, daß er den in ihm verlegten Rohren eine genügende Ausdehnungsmöglichkeit unter Wärmeeinwirkungen bietet. Diese Ausdehnung erfolgt bei den Rohren in axialer Richtung und beträgt etwa 0,5 cm pro lfd. Meter. Die Kanalbreite wird derart bemessen, daß sie ein Verlegen der Rohre in einer Länge von 15 m je Heizungsbereich ermöglicht.

Die Kanalwände 10, 12 des Kopfkanals 11 sind mit Durchbrochen 13 für das Ein- und Ausführen von Zu- und Ableitungen oder für ein geradliniges Durchführen der Rohre 6,7 versehen.

Ferner ist im Umkehrbereich 5 eine besondere Ausbildung der dort vorhandenen Führungsstücke 14 für die hier gebogen verlaufenden Rohre vorgesehen, indem die unteren eiförmigen Führungsstücke 14 mit Durchbrüchen 15 für eine geradlinige Durchführung von Rohren versehen sind. Hierdurch kann auch eine Formplatte als Anschlußplatte für eine geradlinige Weiterführung der Rohrleitungen aus einer Nachbarplatte verwendet werden.

In dieser Weise wird also durch die Formplatte die Möglichkeit geschaffen, nur eine einheitliche Formplatte sowohl für die beidseitigen Umkehrbereiche wie auch die geraden Bereiche der Rohrführung in einer Heizfläche zu verwenden und, falls die normalerweise in einer Größe von 1 qm ausgebildeten Formplatttn in diesen Maßen mit der Fläche des Raumes auch beim Zusammensetzen nicht in Einklang stehen, sind die Formplatten mit Bruchkerben 17 versehen, welche ein paßgerechtes Auscinanderbrechen zur Anpassung an die jeweiligen Flächenmaße erleichtern.

Eine weitere Besonderheit ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel insofern vorhanden, als im Umkehrbereich 5 die durch die bogenförmigen Fülirungsstücke 14 seitlich begrenzten Führungskanäle in ihrem seitlichen Bereich gegenüber den Achsen der Kanäle 2 im geraden Bereich nach außen abgebogen verlaufen, so daß trotz eines sehr eng gewählten Kanalabstandes der Biegeradius der verlegten Rohre größer wird als von sich aus durch diesen kleinen Kanalabstand bedingt.

Die Fig. 7 bis 10 zeigen jeweils 4 Schnittdarstellungen, und zwar F i g. 7 einen Schnitt gemäß der Linie A-A, Fig.8 einen Schnitt gemäß der Linie B-B, Fig.9 einen Schnitt gemäß der Linie D-Dund Fig. 10 C-Cder vorausgehenden Fig.4—6. Aus diesen Darstellungen ist die Größe und Tiefe sowie die Anordnung der Kanäle in den verschiedenen Bereichen ersichtlich, wobei im Umkehrbereich die Tiefe der Kanäle dem doppelten Außendurchmesser der Rohre entspricht und, wie aus F i g. 9 und 10 ersichtlich, an den erforderlichen Stellen ein GciiJileübergang von der normalen Kanaltiefe gleich einem Rohrdurchmesser vorgesehen ist.

In der Darstellung der bekannten Ausführungen in

jo den F i g. 1 bis 3 ist es üblich, die Rohre 6 und 7 im Bereich ihres geradlinigen Verlaufes an ihrer Unterseite und an ihren Seitenflächen mit Wärmeleitblechen 8 schlüssig zu umfassen, welche jeweils als Blechstreifen für jeden einzelnen Kanal ausgebildet sind.

Obgleich die gleiche Ausbildung von Wärmeleitble-

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Wärmcleitbleche nach den Fig. 11 und 12 jeweils für eine Formplatteneinheit bzw. für eine halbe Formplatte hinsichtlich der Breite und gegebenenfalls auch der Länge zu jeweils einer Blecheinheit zusammenzufassen, wobei in Fig. 12 eine kürzere Ausführung dieser Blechplatte für die Stückelung gezeigt ist

Darüber hinaus besteht ein Vorschlag darin, diese Wärmeleitbleche auch im Umkehrbereich der Formplatten vorzusehen, um auch hier einen guten Wärmeübergang zu gewährleisten. Im Umkehrbereich finden dann Metalleinlagen Verwendung, welche durch Gießen hergestellt sind und im Gesamten der Profilierung des Umkehrbereiches, wie er in den F i g. 4 bis 6 d-».rgestellt ist, identisch entsprechen.

Bei einer Ausbildung der Wärmeleitbleche nach F i g. 11 und 12 ist auch ein Verlegen dieser Wärmeleitbleche in einer Art Mauerverband möglich, wodurch die Stoßfugen zwischen zwei Formplatten durch die Wärmeleitbleche dann zum Erhöhen der mechanischen Festigkeit jeweils überbrückt werden.

Hinsichtlich der Obergänge zwischen zwei benachbarten Formplaiten nach der Seite hin (Fig.4—6) ist der jeweils äußere Randkanal auf beiden Seiten von der Kante der Formplatte um den halben Abstand der Kanäle in den Formplatten entfernt.

Als Material für die Formplatten wird zweckmäßig ein feuersicheres, wärmedämmendes Material verwendet

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Warmwasser-Flächenheizkörper, insbesondere zur Fußboden-, Wand- oder Deckenheizung, mit in Mäanderform derart geführten Rohren, daß die Leitungen für Vor- und Rücklauf des Mediums in ihren geraden Bereichen jeweils abwechselnd nebeneinander verlaufen und sich in ihren Umkehrbereichen an beiden Enden der geraden Bereiche kreuzen, wobei die Rohre in Kanälen vorgefertigter Formplatten verlegt und in ihrem geraden Bereich an ihrer Unterseite und den beiden Längsseiten von Wärmeleitblechen umschlossen sind und wobei die Kanäle im Umkehrbereich mit bogenförmigen Führungsstücken ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kanäle (2) der Formplatten (1) für verschiedene, in Abhängigkeit von der jeweils geforderten spezifischen Wärmeleistung notwendige Veriegeabstände der Rohre (6, 7) im geraden Bereich (4) im gleichen Abstand voneinander angeordnet sind, welcher dem Verlegeabstand der Rohre (6, 7) für die größte geforderte spezifische Wärmeleistung entspricht, und

daß die bogenförmigen Führungsstücke (14) in drei Reihen angeordnet sind, von denen die äußere Reihe drachenförmig, die mittlere Reihe annähernd ellipsenförmig und die innere, dem geraden Bereich (4) der Kanäle \z) zunächst liegende Reihe spitzbogenförmig gestaltet ist. und

daß die Anordnung der Führungsstücke (14) derart ist, daß die Führungskanal (16) gegenüber den Achsen der Kanäle (2) im geraden Bereich (4) nach außen abgebogen verlaufen.

2. Flächenheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Umkehrbereich (5) ein stirnseitiger Hohlraum (9) vorgesehen und durch zwei geradlinig verlaufende Kanalwände (10, 12) begrenzt ist.

3. Flächenheizkörper nach Anspruch 2, dadurui gekennzeichnet, daß oberhalb der geradlinigen stimseitigen Kanalwand (10) ein zusätzlicher Kopfkanal (11) für die Aufnahme von Zu- und Ablaufleitungen vorgesehen ist.

4. Flächenheizkörper nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalwände (10, 12) des Kopfkanals (11) mit Durchbrüchen (13) für Zu- oder Ableitungen oder eine geradlinige Durchführung der Rohre (6,7) versehen sind.

5. Flächenheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die im Umkehrbereich (5) vorgesehenen eiförmigen Führungsstükke (14) mit Durchbrüchen (15) für ein geradliniges Durchführen der Rohre (6,7) versehen sind.

6. Flächenheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitbleche (8) von mehreren nebeneinander verlaufenden Kanälen (2) eine zusammenhängende Platte, vorzugsweise von der Breite der jeweiligen Formplatte(l), bilden.

7. Flächenheizkörper nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Kopfkanäle (11) derart bemessen ist, daß sie den Rohren (6,7) eine ausreichende Bewegun[;smoglidi keil hei ihrer iixiulen Wnnurdchnuiig bidet.

8. l-'lüchcnhci/.körper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Randkanäle jeweils im halben Abstand vom seitlichen Rand der Formplatten (1) angeordnet sind.

9. Flächenheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Umkehrbereiche (5) mit Wärmeleitplatten gleicher Profilierung ausgerüstet sind.