Einrichtung zur Temperaturbeeinflussung Bekannte Decken-, Seitenwand- oder Boden heizungen mit ein Wärme tragendes Medium, wie zum Beispiel Wasser oder Dampf, führenden Ka nälen haben beispielsweise in die Rohdecke, die Rohseitenwand oder den Rohboden einbetonierte Rohre (Rohrschlangen). Diese Heizungen sind sehr träge, d. h. es braucht lange, bis sie aufgeheizt sind, da zuerst die ganze Betonschicht von den Rohren aufgeheizt werden muss, welche Schicht dann erst die Wärme an den zu beheizenden Raum abgibt. Es ist bei diesen Heizungen auch wichtig, als Baustoff, in welchen die Rohre in verhältnismässig grossem Abstand voneinander eingebettet sind, einen solchen mit guter Wärmeleitfähigkeit zu verwenden.
Um eine möglichst trägheitslose Heizungsanlage zu schaffen, wurde auch bereits vorgeschlagen, Decken-, Seitenwand- oder Bodenheizungsanlagen mit für die Führung des Wärmeträgers, vorzugs weise Wasser, dienenden, sich über die ganze zu be heizende Fläche an der Innenseite der Rohdecke, der Rohwand oder des Rohbodens ausdehnenden Kanälen rechteckigen oder ähnlichen flachen Quer schnittes, dessen längere Seiten parallel zu der zu beheizenden Raumfläche verlaufen, vorzusehen. Da mit wird eine möglichst grosse Fläche des zu behei zenden Wandungsteils direkt vom Wärmeträger be- spült und somit die Trägheit der Heizungsanlage herabgesetzt.
Die dem zu beheizenden Raum zu gekehrten Wandungsteile bekannter Heizungsanlagen dieser Art bestehen aus Beton, keramischem Mate rial oder Metall, und die Wärmeübertragung vom Wärmeträger in den zu heizenden Raum erfolgt durch Wärmeleitung durch die Kanalwand und durch Wärmestrahlung und Wärmekonvektion von der Aussenfläche des Kanals. Bei dieser klassischen Art der Decken-, Seitenwand- oder Bodenheizung ist darauf zu achten, dass mindestens die dem Raum zu- gekehrte Wand der Kanäle aus einem gut leitenden Material besteht, das auch einen hohen Wärmeüber- tragungskoeffizienten an die Luft des zu heizenden Raumes aufweist.
Ausserdem sollen natürlich die Kanäle absolut dicht und druckfest sein. Keine die ser Bedingungen kann nun mit den oben erwähnten, üblicherweise verwendeten .Materialien in idealer Weise erfüllt werden, und es sind daher bei den schlecht strahlenden Metallen verhältnismässig hohe Oberflächentemperaturen an den Heizflächen sowie grosse Heizflächen und bei andern Materialien ver- hältnismässig hohe Betriebstemperaturen des Wärme trägers, zum Beispiel des in den Kanälen fliessenden Warmwassers, erforderlich. Metallische Heizelemente haben ausserdem den Nachteil, dass sie Geräusche sehr gut übertragen.
Anderseits ist es bei den bisher üblichen nichtmetallischen Kanälen sehr schwierig, eine genügende Dichtheit zu erzielen.
Die vorliegende Einrichtung ist nun dadurch ge kennzeichnet, dass die Bauteile, durch welche die Kanäle zur Führung des die gewünschte Temperatur beeinflussung herbeiführenden Mediums gebildet werden, als flache, mindestens teilweise aus Kunst stoff bestehende Hohlelemente mit je mindestens einem Durchflusskanal für das Medium ausgebildet sind, wobei die in Strömungsrichtung aufeinander folgenden Durchflusskanäle aller Hohlelemente vor zugsweise durch Verschweissen oder Verkleben der Hohlelemente dicht untereinander verbunden sind. Es kann damit ein in sich geschlossenes Heizungs system geschaffen werden, welches jede praktisch wünschbare Druckfestigkeit aufweisen kann.
Die flachen Hohlelemente, zum Beispiel in Form von Kassetten, können zum Beispiel vor dem Einbau für jeden Raum zu einer flachen Heizeinheit verklebt oder verschweisst und als Ganzes eingebaut werden, worauf nur noch die Vorlauf- und Rücklaufrohre anzuschliessen sind. Diese flachen Einheiten können stark genug sein, um zum Beispiel als Schalung für den Guss der Betondecke verwendet zu werden, so dass sie nicht, wie alle bekannten Heizungsarten, eine Erschwerung, sondern eine Erleichterung des Baues mit sich bringen können.
Die Kanäle der Kassetten können rechteckig oder rechteckähnlichen oder dergleichen Querschnitt haben, wobei die län geren Rechteckseiten in Richtung der zu beheizen den Fläche verlaufen, und die Kassetten können je mehrere Kanäle aufweisen, die durch Zwischen wände voneinander getrennt sind, deren Dicke nur einen kleinen Bruchteil der Rechtecklängsseiten be trägt. Diese die Kanäle bildenden Bauteile können zum Beispiel auch Platten einer Hängedecke bilden, wobei man für die übrigen nicht zu heizenden Teile der Hängedecke Gipsplatten oder dergleichen von gleicher Grundrissform wie die Heizplatten verwen den kann.
Bei Seitenwänden können die Heizkasset- ten entweder teilweise oder ganz die Verkleidung und bei Fussböden den Bodenbelag bilden.
Es ist allerdings bereits eine Fussbodenheizung bekannt, bei welcher ein Heizmedium, vorzugsweise Luft, durch einen unter Fussbodenplatten aus Kunst stoff gebildeten Hohlraum durchgeleitet wird. Der das Heizmedium leitende Hohlraum weist jedoch keine Druckfestigkeit auf und kann somit nicht mit Heizwasser beschickt werden. Ausserdem ist es be kannt,. dass Fussbodenheizungen vorschriftsgemäss eine Temperatur von 24 C nicht überschreiten sol len, wobei allerdings an Fussbodenheizungen auch nicht die Anforderung gestellt wird, dass sie allein den Raum vollständig zu heizen vermögen.
Es sind auch keine Schwierigkeiten beim Betrieb von aus Kunststoff bestehenden Heizelementen mit einer Temperatur von 24 C vorauszusehen, und es war vor allem ohne weiteres möglich, die niedrige Ober flächentemperatur von 24 C trotz der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffes zu erreichen, ohne übermässig hohe Betriebstemperaturen des Wärmeträgers zu benötigen.
Es war dagegen keines wegs selbstverständlich, dass sich mittels Heizelemen- ten aus Kunststoff zum Beispiel bei einer Decken heizung ein zur genügenden Heizung des Raumes ausreichender Wärmeaustausch erzielen lässt, ohne infolge der schlechten Leitfähigkeit des Kunststoffes hohe Betriebstemperaturen zu benötigen, bei wel chen der Kunststoff die erforderliche Festigkeit ein büsst und bei welchen ausserdem die Heizungsanlage unwirtschaftlich wird. Die Versuche zeigen jedoch, dass brauchbare Heizelemente sich dank der guten Verarbeitungseigenschaften der Kunststoffe bereits bei geringen Wandstärken verwirklichen lassen.
Da durch ergibt sich ein guter Wärmedurchgang durch die Wandungen, so dass, wie erwähnt, mit niedrigen Temperaturen von rund 50 C des Wärmeträgers gearbeitet werden kann, bei welchen der Kunststoff noch nicht bedeutend an Festigkeit einbüsst und wo bei die Heizelemente Oberflächentemperaturen von nur 40 bis 45 C erreichen. Die erwähnte niedrige Betriebstemperatur bringt auch den wesentlichen Vorteil mit sich, dass die Vorlauf- und Rücklauf leitungen der Heizungsanlage ohne Isolation verlegt werden können, ohne zu übermässigen Wärmeverlu sten Anlass zu geben.
Beiliegende Zeichnung zeigt einige Ausführungs beispiele der erfindungsgemässen Einrichtung. Dar in ist Fig. 1 ein Vertikalschnitt durch eine Hängedecke, Fig. 2 ein Vertikalschnitt durch eine Decke, bei welcher die Heizkassetten in einer Mulde der Roh decke liegen und mittels in der Rohdecke einbeto nierter Haken befestigt sind.
Fig. 3 ist ein Horizontalschnitt gemäss der Linie 111-11I der Fig. 1.
Fig. 4 zeigt im Horizontalschnitt eine durchbro chene Kassette, und Fig.5 veranschaulicht die gegenseitige Verbin dung zweier benachbarter Kassetten mittels thermo plastischer Bänder.
Die in Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Heizkassetten 1 (la bis 1 f in Fig. 3) bestehen vorzugsweise aus mit Glasfasermatten verstärkten Formteilen auf Poly esterbasis. Als Formgemisch hat sich zum Beispiel das Folgende vorzüglich bewährt:
EMI0002.0025
Polylite <SEP> 8000 <SEP> (1) <SEP> <B>80-90</B> <SEP> Gewichtsteile
<tb> Polylite <SEP> 8150 <SEP> (1) <SEP> 20-10 <SEP> Gewichtsteile
<tb> Polystyrol <SEP> 10 <SEP> Gewichtsteile
<tb> Calcium-Carbonat
<tb> feinst <SEP> pulverisiert <SEP> 25 <SEP> Gewichtsteile
<tb> Härter <SEP> (AP <SEP> 60) <SEP> (1) <SEP> 2 <SEP> Gewichtsteile
<tb> Farbpaste <SEP> 2 <SEP> Gewichtsteile
<tb> Aktivator <SEP> (C) <SEP> (1) <SEP> 0,6 <SEP> Volumenteile Die mit (1) bezeichneten Mischungskomponenten sind Produkte, die bei der Firma 0e1- und Chemie werk AG, Hausen bei Brugg, Schweiz, bezogen wer den können.
Das Calcium-Carbonat ist feinst pulve risiert mit einer Teilchengrösse von 1 Mikron. Ge eignete Farbpasten können bei Ferro Enamels B. V., Rotterdam, oder bei Geigy AG, Basel, bezogen wer den. Der Aktivator wird kurz vor Verwendung des Gemisches zugegeben. Die Gelierungszeit beträgt dann bei einer Temperatur von 19 C ungefähr 15 Minuten. Die Mischung wird anschliessend in eine Form gegossen, in welche vorher eine Glas fasermatte zur Verstärkung eingelegt worden ist.
Die Kassette wird vorzugsweise aus zwei formglei chen Schalen aufgebaut, die beide Rippen aufweisen, welche beim Zusammenbau überlappt und zusam mengeklebt werden. Dadurch ist für die Herstellung nur eine Pressform erforderlich, und der Zusammen bau der Kassetten ist äusserst einfach. Die Kasset ten 1 könnten auch aus einem andern geeigneten Kunststoff, wie Polyäthylen oder Polyvinylchlorid, oder Plexiglas (eingetragene Marke) oder je zum Teil aus Metall oder einem andern, nicht einen Kunststoff darstellenden Werkstoff bestehen. Sie haben kleine Wandstärken von zum Beispiel 21, bis 3 mm. Der Kassetteninnenraum von zum Bei- spiel 8 mm Höhe ist durch Rippen 2 in mehrere Kanäle unterteilt.
Diese Rippen 2 könnten auch mit dem Boden und dem Deckel der Kassette verschweisst oder thermoplastisch verklebt sein, anstatt in der erwähnten Art mit Boden und Deckel aus einem Stück zu bestehen. Zur Erhöhung der Druckfestig keit der Kassetten können mehr als zwei Rippen 2 verwendet werden. Bei der Wahl der Wandstärke der Rippen 2 ist darauf zu achten, dass die Gesamt heit ihrer Wandstärken einen unbedeutenden Teil der Längsseite des rechteckigen Kassettenquerschnit- tes beansprucht.
Zur Herstellung der Kassetten 1 kann man auch zuerst Boden- und Seitenteile und Rippen der Kassetten, zum Beispiel durch Giessen oder Spritzen, herstellen und hernach den Deckel auf die Seitenteile und auf die Oberkante der Rippen aufschweissen oder thermoplastisch aufkleben, was bei Kunststoffen sehr leicht möglich ist. Die Kasset ten können also billig hergestellt werden. Alle Kas setten sind mittels Haken 3 festgemacht. Diese Ha ken bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Mate rial wie die Kassetten, also zum Beispiel vorzugs weise aus einem Kunststoff, da sie dann leicht an letzterem festgeschweisst oder festgeklebt werden können. Solche Kunststoffhaken können heute mit grosser Zerreissfestigkeit hergestellt werden.
Im Bei spiel der Fig. 1 werden an den Haken 3 Aufhänge glieder 4, zum Beispiel Drähte, befestigt und an einem in die Rohdecke 5 einbetonierten Aufhänge band 6 angehängt. Die Kassettenteile könnten auch bei deren Herstellung mit Lappen versehen werden, mittels welcher die Kassetten aufgehängt oder in der Decke oder Wand verankert werden können.
Im Beispiel der Fig. 2 werden die Kassetten 1 auf eine Verschalung 7 aufgelegt, miteinander zu einer Platte (Kassettenplatte) verklebt oder verschweisst, worauf nach Anbringung einer Wärmeisolationsschicht 8 über der Kassettenplatte und seitlich derselben die Rohdecke 5 aufbetoniert wird. Dabei werden die Haken 3 in die Rohdecke 5 einbetoniert. Nach der Betonierung wird die Verschalung 7 entfernt. Die Isolation 8 kann auch vor dem Aufbringen der be reits miteinander verbundenen Kassetten auf die Ver schalung auf die Kassettenplatte aufgespritzt oder aufgeklebt werden.
Vorzugsweise kann aber die Heizeinheit für einen Raum vor dem Einbau aus einzelnen, miteinander verschweissten oder verklebten Kassetten aufgebaut werden, wobei diese flache Ein heit selbst als Teil der Schalung verwendet werden kann.
Auch im Beispiel der Fig. 1 ist über und seitlich der Kassettenplatte eine Wärmeisolationsschicht 8 angebracht. Diese kann in beiden Beispielen zum Beispiel aus Glaswolle, aus Kork, aus Schwamm kunststoff oder dergleichen bestehen. Zwischen die Isolationsschicht 8 der Fig. 1 und 2 und die Kasset- tenplatte 1 kann man eine nach dem zu beheizenden Raume hin wärmezurückstrahlende Schicht, wie zum Beispiel eine Aluminiumfolie bringen. Diese Folie ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Gegebenen- falls kann man auch die Isolationsschicht 8 auf die wärmerückstrahlende Schicht (Aluminiumfolie) auf spritzen.
Die Aluminiumfolie hat auch den Vorteil, dass man mit einer dünneren Isolationsschicht 8 auskom men kann, also ohne Folie. Dadurch gelingt es, Kassetten 1 und Isolationsschicht 8 in der Mulde 9 der Rohdecke 5, also ausserhalb der armierten Schicht der Rohdecke, unterzubringen. Die Tiefe der Mulde kann zum Beispiel sogar nur 25 mm oder weniger betragen.
Die die von den Rippen 2 begrenzten Kanäle 10 bildenden Kassetten 1 können genormte und min destens zum Teil austauschbare Bauelemente sein. So zeigt der Grundriss der Fig. 1 zum Beispiel sechs verschiedene Normkassetten la, 1b, <I>1c,</I> 1d, 1e, <I>1 f</I> und Fig. 4 einen siebenten Normteil 1-. Die Kasset ten la haben geradlinige Rippen 2 und bilden somit geradlinige Kanäle.
Die Kassette lb dient dem Ein tritt des Vorlaufwassers durch die Öffnung 11 hin durch und zweigt das Wasser in drei zueinander parallele Kanäle 10 ab. Die Kassette lc sammelt das Rücklaufwasser, das durch eine Öffnung 12 der Kassette 1c austreten kann. Die Öffnung 12 liegt höher als die Öffnung 11, damit Lufteinschlüsse aus der Öffnung 12 entweichen können. Die Kassetten 1d haben gebogene Rippen 2, so dass je zwei Kasset ten 1d zusammen die Kanäle der Kassetten la und 1 f miteinander verbinden.
Die Kassetten ld könnte man aber auch ohne Rippen 2 herstellen oder nur mit Rippen versehen, die sich nicht über die ganze Höhe der Kassette erstrecken und lediglich der Ver stärkung dienen. Anstelle der Kassetten 1d können Kassetten mit geraden, nicht über die ganze Kasset- tenlänge laufenden Kanälen, die in Fig. 3 horizontal liegen würden, treten.
Die Kassetten 1 f sind an einer Ecke ausgeschnitten, so dass die Ausschnitte von vier aneinanderstossenden Kassetten 1 f eine Durchbre- chung 13, zum Beispiel für eine elektrische Leitung oder dergleichen, bilden. Solche Durchbrechungen 13 können aber auch, wie Fig. 4 zeigt, ganz innerhalb einer Kassette 1g liegen.
Fig. 5 zeigt, wie zwei benachbarte Kassetten 1 miteinander thermoplastisch verklebt oder ver schweisst werden können. Zwei Bänder 14, die aus dem gleichen Material bestehen wie die Kassetten 1, werden in eine Vertiefung 15 derselben gelegt, so dass ein kurzer Steg 16 der Bänder 14 zwischen die benachbarten Kassetten 1 tritt. Je nach Art des gewählten Kunststoffes werden diese Bänder 14 dann entweder mit den Kassetten 1 verschweisst oder dank ihrer thermoplastischen Eigenschaft verklebt.
Um auf Wärmedehnungen Rücksicht zu nehmen, kann es sich empfehlen, zwischen den Kassetten 1 Dilatationsmittel, wie zum Beispiel plastische Binde mittel, vorzusehen. Dies wird sich insbesondere an den Stellen der Kassetten empfehlen, die nicht vom wärmetragenden Medium bestrichen werden, also zum Beispiel an den ausserhalb der äussersten Rip pen 2 der Kassetten 1d liegenden dreieckigen Stellen. Die dem zu beheizenden Raume zugekehrte Wand der Kassetten 1 kann man zum Beispiel zur Erhöhung der Wärmeübertragungsfläche wellen artig, gerippt oder sonstwie ausbilden.
Zur Erhö hung der Festigkeit der Kassetten 1 kann man even tuell ihren der Isolation 8 benachbarten Deckel wöl ben, immerhin nur so, dass die Kassetten noch als Flachelemente angesprochen werden können.
Bei einer nach Art der Fig. 1 und 2 hergestell ten Decke oder Seitenwand oder Boden, kann man den einzelnen Kassetten verschiedene Farbe geben, was zum Beispiel bei Kunststoffen sehr leicht mög lich ist. So kann man eine beliebige mosaikartige Wirkung der Decke, der Wand oder des Bodens erzielen. Man könnte die dem zu beheizenden Raume zugekehrte Fläche der Kassetten auch ornamentieren.
Wenn die Wärmeleistung der erfindungsgemässen Heizung pro Flächeneinheit sehr gross ist, genügt es eventuell schon, wenn sich die Heizung über einen kleinen Teil der Fläche der Decke, Seitenwand oder des Bodens des zu beheizenden Raumes erstreckt. Der übrige Teil kann dann zum Beispiel im Falle der Hängedecke der Fig. 1 durch Gipsplatten, vor zugsweise gleicher Grundrissform wie die Kassetten, ergänzt werden, wobei natürlich Kassetten und Gips platten auf der dem Raume zugekehrten Seite mit einander bündig verlaufen. Die Kassetten bilden also dann nur einen Teil der Deckenfläche. Entspre chende Anordnungen sind auch möglich im Falle einer Seitenwand oder eines Bodens.
Als Zahlenbeispiel diene zum Beispiel folgende Angabe: Bei einer Vorlauftemperatur von 50 C, einer Rücklauftemperatur von 40 C, einer Raum temperatur von 18 C und einer Aussentemperatur von - 20 C kann die erfindungsgemässe Heizung eine Wärmeleistung pro M2 von mindestens 236 kcal/h haben.
Die dem zu beheizenden Raum zugekehrte Flä che der Kassetten könnte auch verputzt werden. Zu diesem Zweck wird man sie, wenn nötig, an ihrer Aussenfläche mit Erhöhungen und Vertiefungen ver sehen.
Die über den Kassetten oder Hohlplatten an geordnete Isolation 8 hat noch den weiteren Vorteil, dass man auf die bisher sonst über der Rohdecke angeordnete ,Wärmeisolationsschicht verzichten kann. Die Isolation 8 dämpft gleichzeitig den Trittschall.
Da das wärmetragende Medium fast die ganze zu beheizende Wand der Kassetten bestreicht, ist es nicht notwendig, dass die Heizplatten oder Kassetten aus gutleitendem Material bestehen.
Der Querschnitt der Kassetten oder Platten braucht nicht unbedingt rechteckig zu sein. Wesent lich ist nur, dass er so geformt ist, dass das Medium fast die ganze zu beheizende Kassettenwand bestrei chen kann.
Dank der niedrigen Wassertemperatur von un gefähr 50 C können die Vorlauf- und Rücklauf leitungen der Heizung unisoliert einbetoniert wer den, ohne dass hohe Wärmeverluste auftreten. Da- durch wird eine weitere Vereinfachung und wesent liche Verbilligung der Installation der Heizung er reicht.
Die dem Raume zugekehrte Oberfläche der Kassetten kann in an sich bekannter Weise mit kleinen schallschluckenden Vertiefungen versehen werden.
Hinter den Kassetten der Heizung könnten in geeigneten Hohlräumen elektrische Heizelemente, vorzugsweise Infrarotstrahler, angeordnet sein, mit tels welcher der Raum geheizt werden könnte, wenn es sich in der L7bergangszeit noch nicht lohnt, die ganze Heizung in Betrieb zu nehmen oder wenn die Heizung durch einen unerwarteten Defekt ausser Be trieb gesetzt wird.
Dank der unisolierten Verlegung der Vor- und Rücklaufleitungen der Heizung können alle Vorlauf leitungen von einer zentral in einer Wohnung an geordneten Stelle ausgehen, wo die Regulierhähne für die einzelnen Räumlichkeiten der Wohnung an geordnet sein können.
Anstatt durch Rippen 2 könnten die Deck- und Bodenteile der Kassetten auch durch eingeklebte oder eingeschweisste Zäpfchen oder Säulen verbun den sein, welche zum Beispiel schachbrettartig über die ganze Fläche der Kassette verteilt angeordnet sein könnten.
Anstelle der Kassetten mit rechteckigem Quer schnitt könnten zum Beispiel auch vorzugsweise parallel nebeneinanderliegende Rohre aus Kunststoff mit flachovalem Querschnitt treten, die vorzugsweise aus runden Rohren aus thermoplastischem Material durch Flachpressen derselben im plastischen Zustand gewonnen werden können. Diese Rohre können in beliebiger Länge äusserst einfach hergestellt und auf die gewünschte Länge zugeschnitten werden, wodurch sich die Herstellungskosten ganz erheblich verringern. Zum Anschliessen der Vor- und Rücklaufleitungen werden die Rohre an den entsprechenden Enden nicht flachgedrückt und mit den Vorlauf- und Rück laufrohren verschraubt, verklebt oder verschweisst.
An den Enden sind nebeneinanderliegende Rohre mittels kleiner, beispielsweise in einem Pressverfahren hergestellter Krümmer aus Kunststoff durch Schwei ssen oder Kleben verbunden.
Die nebeneinanderliegenden Rohre können auch mittels Haken oder Lappen in der Rohdecke, Roh seitenwand oder dem Rohboden verankert sein, und auf der dem zu heizenden Raume zugekehrten Seite können die Rohre vorzugsweise mit einer Abdeck- platte oder mehreren, zum Beispiel schachbrettartig angeordneten Platten aus Kunststoff oder gegebenen falls aus Gips verklebt oder verschweisst bzw. ver klebt sein, so dass die Rohre in einer festen Heiz- einheit zusammengehalten sind, die zum Beispiel auch eine genügende Festigkeit aufweist, um in zu sammengebautem Zustande transportiert und als Schalung für die Betonierung der Decke verwendet zu werden.
Die Platte oder Platten gestatten eine ästhetische Gestaltung der sichtbaren Oberfläche der Heizeinheit. Es ist allgemein üblich, bestehende Heizanlagen auch zu Kühlzwecken zu verwenden, und es ist daher selbstverständlich, dass die Einrichtung gemäss vor liegender Erfindung auch zu Kühlzwecken verwen det werden kann. Es braucht sich bei dem zu behei zenden oder zu kühlenden Mittel auch nicht un bedingt um die Luft in einem Wohnraum zu han deln. Die Einrichtung kann zum Beispiel mit grossem Vorteil auch zur Heizung oder Kühlung von Gütern, insbesondere Flüssigkeiten, in offenen oder geschlos senen Räumen oder Behältern dienen.
Sie kann hier bei zum Beispiel an den Boden einer Kunsteisbahn verlegt werden, wobei die sehr grosse Oberfläche der wärmeübertragenden Fläche und die gleichmässige Bestreichung derselben durch den Wärme- oder Kälteträger ein sehr rasches Tauen des Eises bzw. Gefrieren des Wassers gestatten kann. In diesem Falle dient die Anlage aufeinanderfolgend als Hei zung zum Tauen des Eises und als Kühlung zum Gefrieren des Wassers. Da eine sehr gleichmässige Heizung und Kühlung über die ganze Oberfläche erfolgt, können die Elemente nur mit einer verhält nismässig dünnen Wasser- bzw. Eisschicht bedeckt sein.
Device for influencing the temperature Known ceiling, side wall or floor heating systems with a heat-carrying medium such as water or steam, for example, have ducts that are concreted into the raw ceiling, the raw side wall or the raw floor (pipe coils). These heaters are very sluggish, i.e. H. it takes a long time until they are heated up, as the entire concrete layer has to be heated up by the pipes first, which layer then transfers the heat to the room to be heated. In the case of these heating systems, it is also important to use a building material with good thermal conductivity as the building material in which the pipes are embedded at a relatively large distance from one another.
In order to create a heating system with as little inertia as possible, it has also already been proposed to use ceiling, side wall or floor heating systems with for the management of the heat carrier, preferably water, serving over the entire surface to be heated on the inside of the raw ceiling, the raw wall or of the unfinished floor expanding channels rectangular or similar flat cross-section, the longer sides of which run parallel to the room surface to be heated, to be provided. This means that the largest possible area of the wall part to be heated is flushed directly with the heat transfer medium, thus reducing the inertia of the heating system.
The wall parts of known heating systems of this type that face the room to be heated are made of concrete, ceramic mate rial or metal, and the heat transfer from the heat transfer medium into the room to be heated is carried out by conduction through the duct wall and by thermal radiation and heat convection from the outer surface of the duct. With this classic type of ceiling, side wall or floor heating, care must be taken that at least the wall of the ducts facing the room is made of a highly conductive material that also has a high heat transfer coefficient to the air in the room to be heated .
In addition, the channels should of course be absolutely tight and pressure-resistant. None of these conditions can now be met in an ideal way with the above-mentioned, commonly used materials, and there are therefore relatively high surface temperatures on the heating surfaces as well as large heating surfaces with poorly radiating metals and relatively high operating temperatures for other materials carrier, for example the hot water flowing in the canals. Metallic heating elements also have the disadvantage that they transmit noise very well.
On the other hand, it is very difficult to achieve sufficient tightness with the non-metallic channels customary up to now.
The present device is now characterized in that the components through which the channels for guiding the medium causing the desired temperature influence are formed as flat hollow elements at least partially made of plastic, each with at least one flow channel for the medium, wherein the flow channels of all hollow elements following one another in the direction of flow are preferably tightly connected to one another by welding or gluing the hollow elements. A self-contained heating system can thus be created which can have any practically desirable compressive strength.
The flat hollow elements, for example in the form of cassettes, can for example be glued or welded to a flat heating unit for each room before installation and installed as a whole, whereupon only the flow and return pipes have to be connected. These flat units can be strong enough to be used, for example, as formwork for the casting of the concrete ceiling, so that they do not make the construction more difficult, as all known types of heating, but make it easier.
The channels of the cassettes can have a rectangular or similar or similar cross-section, with the longer rectangle sides running in the direction of the surface to be heated, and the cassettes can each have several channels that are separated by intermediate walls, the thickness of which is only a small fraction the long sides of the rectangle be. These components forming the channels can, for example, also form panels of a suspended ceiling, with plasterboards or the like of the same layout as the heating panels for the remaining parts of the suspended ceiling that are not to be heated.
In the case of side walls, the heating cassettes can either partially or completely form the cladding and in the case of floors the floor covering.
However, underfloor heating is already known in which a heating medium, preferably air, is passed through a cavity formed from plastic under floor panels. However, the cavity that conducts the heating medium has no compressive strength and therefore cannot be charged with heating water. It is also known. that underfloor heating according to regulations should not exceed a temperature of 24 C, although underfloor heating is not required to be able to completely heat the room on its own.
There are also no difficulties in the operation of heating elements made of plastic with a temperature of 24 C, and above all, it was easily possible to achieve the low surface temperature of 24 C despite the poor thermal conductivity of the plastic, without excessively high operating temperatures To need heat carrier.
On the other hand, it was by no means a matter of course that heating elements made of plastic, for example in the case of ceiling heating, could achieve sufficient heat exchange to sufficiently heat the room without requiring high operating temperatures due to the poor conductivity of the plastic, at which the plastic the The required strength is forfeited and the heating system also becomes uneconomical. The tests show, however, that useful heating elements can be realized even with thin walls thanks to the good processing properties of the plastics.
This results in good heat transfer through the walls, so that, as mentioned, it is possible to work with low temperatures of around 50 C of the heat transfer medium, at which the plastic does not lose any significant strength and where the heating elements have surface temperatures of only 40 to Reach 45 C. The low operating temperature mentioned also has the significant advantage that the flow and return lines of the heating system can be laid without insulation, without giving rise to excessive heat losses.
The accompanying drawing shows some execution examples of the device according to the invention. Dar in Fig. 1 is a vertical section through a suspended ceiling, Fig. 2 is a vertical section through a ceiling in which the heating cassettes are in a trough of the raw ceiling and are attached by means of einbeto ned hooks in the raw ceiling.
FIG. 3 is a horizontal section along the line 111-11I of FIG. 1.
Fig. 4 shows in horizontal section a durchbro chene cassette, and Fig.5 illustrates the mutual connec tion of two adjacent cassettes by means of thermoplastic tapes.
The heating cassettes 1 shown in Fig. 1, 2 and 3 (la to 1 f in Fig. 3) are preferably made of polyester-based molded parts reinforced with glass fiber mats. For example, the following has proven to be an excellent mix of shapes:
EMI0002.0025
Polylite <SEP> 8000 <SEP> (1) <SEP> <B> 80-90 </B> <SEP> parts by weight
<tb> Polylite <SEP> 8150 <SEP> (1) <SEP> 20-10 <SEP> parts by weight
<tb> Polystyrene <SEP> 10 <SEP> parts by weight
<tb> calcium carbonate
<tb> finest <SEP> powdered <SEP> 25 <SEP> parts by weight
<tb> Hardener <SEP> (AP <SEP> 60) <SEP> (1) <SEP> 2 <SEP> parts by weight
<tb> Color paste <SEP> 2 <SEP> parts by weight
<tb> Activator <SEP> (C) <SEP> (1) <SEP> 0.6 <SEP> parts by volume The mixture components marked with (1) are products that are manufactured by the company 0e1- und Chemiewerk AG, Hausen near Brugg , Switzerland.
The calcium carbonate is finely powdered with a particle size of 1 micron. Suitable color pastes can be obtained from Ferro Enamels B.V., Rotterdam, or from Geigy AG, Basel. The activator is added shortly before the mixture is used. The gelation time is then approximately 15 minutes at a temperature of 19 C. The mixture is then poured into a mold in which a glass fiber mat has previously been inserted for reinforcement.
The cassette is preferably constructed from two form-like shells, both of which have ribs which are overlapped and glued together during assembly. As a result, only one mold is required for production, and the assembly of the cassettes is extremely simple. The cassette th 1 could also be made of another suitable plastic, such as polyethylene or polyvinyl chloride, or Plexiglas (registered trademark) or, in part, of metal or another material that is not a plastic. They have small wall thicknesses of, for example, 21 to 3 mm. The interior of the cassette, for example 8 mm high, is divided into several channels by ribs 2.
These ribs 2 could also be welded or thermoplastically glued to the base and the cover of the cassette, instead of being made of one piece with the base and cover in the manner mentioned. More than two ribs 2 can be used to increase the pressure resistance of the cassettes. When choosing the wall thickness of the ribs 2, care must be taken that the totality of their wall thickness takes up an insignificant part of the long side of the rectangular cassette cross-section.
To produce the cassettes 1, the bottom and side parts and ribs of the cassettes can also be produced first, for example by pouring or spraying, and then the cover can be welded or thermoplastically glued onto the side parts and the upper edge of the ribs, which is very easy with plastics is. The cassettes can therefore be produced cheaply. All cassettes are fastened with hooks 3. These hooks are preferably made of the same mate rial as the cassettes, so for example, preferably from a plastic, since they can then easily be welded or glued to the latter. Such plastic hooks can now be manufactured with great tensile strength.
In the case of the game of Fig. 1 3 suspension members 4, for example wires, are attached to the hook and attached to a suspension band 6 cast in concrete in the raw ceiling 5. The cassette parts could also be provided with tabs during their manufacture, by means of which the cassettes can be hung or anchored in the ceiling or wall.
In the example in FIG. 2, the cassettes 1 are placed on a casing 7, glued or welded to one another to form a plate (cassette plate), whereupon the raw ceiling 5 is concreted on after a thermal insulation layer 8 has been applied over the cassette plate and on the side thereof. The hooks 3 are concreted into the raw ceiling 5. After concreting, the casing 7 is removed. The insulation 8 can also be sprayed or glued onto the shuttering on the cassette plate before the cassettes are already connected to one another.
Preferably, however, the heating unit for a room can be built up from individual cassettes that are welded or glued together, with this flat unit itself being able to be used as part of the formwork.
In the example of FIG. 1, too, a thermal insulation layer 8 is attached above and to the side of the cassette plate. In both examples, this can consist, for example, of glass wool, cork, sponge plastic or the like. Between the insulation layer 8 of FIGS. 1 and 2 and the cassette plate 1, a layer, such as an aluminum foil, which reflects heat towards the room to be heated, can be placed. This film is not shown in the drawing. If necessary, the insulation layer 8 can also be sprayed onto the heat-reflecting layer (aluminum foil).
The aluminum foil also has the advantage that a thinner insulation layer 8 can be used, that is to say without foil. This makes it possible to accommodate the cassette 1 and the insulation layer 8 in the trough 9 of the raw ceiling 5, that is to say outside the reinforced layer of the raw ceiling. The depth of the trough can, for example, even be only 25 mm or less.
The limited by the ribs 2 channels 10 forming cassettes 1 can be standardized and min least partially interchangeable components. For example, the floor plan of FIG. 1 shows six different standard cassettes 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e, 1 f, and FIG. 4 shows a seventh standard part 1-. The cassette ten la have straight ribs 2 and thus form straight channels.
The cassette lb is used to enter the flow water through the opening 11 and branches the water into three parallel channels 10 from. The cassette 1c collects the return water that can exit through an opening 12 of the cassette 1c. The opening 12 is higher than the opening 11 so that air pockets can escape from the opening 12. The cassettes 1d have curved ribs 2, so that two cassettes 1d together connect the channels of the cassettes 1 a and 1 f with one another.
The cassettes ld could also be made without ribs 2 or only provided with ribs that do not extend over the entire height of the cassette and only serve to strengthen the United States. Instead of the cassettes 1d, cassettes with straight channels which do not run over the entire length of the cassette and which would be horizontal in FIG. 3 can be used.
The cassettes 1 f are cut out at one corner so that the cutouts of four adjoining cassettes 1 f form an opening 13, for example for an electrical line or the like. However, as FIG. 4 shows, such openings 13 can also lie entirely within a cassette 1g.
Fig. 5 shows how two adjacent cassettes 1 can be glued together thermoplastically or welded ver. Two tapes 14, which consist of the same material as the cassettes 1, are placed in a recess 15 of the same, so that a short web 16 of the tapes 14 occurs between the adjacent cassettes 1. Depending on the type of plastic selected, these bands 14 are then either welded to the cassettes 1 or, thanks to their thermoplastic properties, glued.
In order to take thermal expansion into account, it may be advisable to provide 1 dilation agent, such as plastic binding agent, between the cassettes. This is recommended in particular at the points of the cassettes that are not coated by the heat-transferring medium, for example at the triangular points lying outside the outermost ribs 2 of the cassettes 1d. The wall of the cassette 1 facing the room to be heated can be designed, for example, to increase the heat transfer surface in the manner of waves, ribs or otherwise.
To increase the strength of the cassettes 1 you can possibly wöl ben their cover adjacent to the insulation 8, after all, only in such a way that the cassettes can still be addressed as flat elements.
In one according to the type of Fig. 1 and 2 hergestell th ceiling or side wall or floor, you can give the individual cassettes different colors, which is very easily possible, please include, for example, with plastics. So you can achieve any mosaic-like effect of the ceiling, wall or floor. The area of the cassette facing the room to be heated could also be ornamented.
If the heat output of the heater according to the invention per unit area is very high, it may be sufficient if the heater extends over a small part of the area of the ceiling, side wall or floor of the room to be heated. The remaining part can then, for example, in the case of the suspended ceiling of Fig. 1 by plasterboard, preferably in front of the same plan shape as the cassettes, supplemented, of course, cassettes and plaster plates on the side facing the room with each other. The cassettes then only form part of the ceiling surface. Corresponding arrangements are also possible in the case of a side wall or a floor.
As a numerical example, the following information may serve, for example: With a flow temperature of 50 C, a return temperature of 40 C, a room temperature of 18 C and an outside temperature of - 20 C, the heating according to the invention can have a heat output per M2 of at least 236 kcal / h.
The area of the cassette facing the room to be heated could also be plastered. For this purpose, if necessary, they will see ver on their outer surface with elevations and depressions.
The insulation 8 arranged over the cassettes or hollow panels has the further advantage that the thermal insulation layer previously arranged over the raw ceiling can be dispensed with. The insulation 8 at the same time dampens the impact sound.
Since the heat-carrying medium covers almost the entire wall of the cassette to be heated, it is not necessary for the heating plates or cassettes to be made of highly conductive material.
The cross-section of the cassettes or plates need not necessarily be rectangular. It is only essential that it is shaped in such a way that the medium can brush almost the entire wall of the cassette to be heated.
Thanks to the low water temperature of around 50 C, the flow and return lines of the heating system can be concreted in without any insulation without high heat losses occurring. This further simplifies and makes the installation of the heating system much cheaper.
The surface of the cassette facing the room can be provided with small sound-absorbing depressions in a manner known per se.
Electric heating elements, preferably infrared heaters, could be arranged behind the heating cassettes in suitable cavities, with which the room could be heated if it is not yet worthwhile to put the entire heating system into operation during the transition period or if the heating is by a unexpected defect is put out of operation.
Thanks to the uninsulated routing of the heating supply and return lines, all supply lines can start from a central location in an apartment, where the control valves for the individual rooms of the apartment can be arranged.
Instead of ribs 2, the top and bottom parts of the cassettes could also be verbun by glued or welded-in suppositories or columns, which, for example, could be arranged in a chessboard-like manner over the entire surface of the cassette.
Instead of the cassettes with a rectangular cross-section, for example, tubes made of plastic with a flat-oval cross-section, which are located parallel to one another and can preferably be obtained from round tubes made of thermoplastic material by pressing them flat in the plastic state, could also be used. These tubes can be produced extremely easily in any length and cut to the desired length, which significantly reduces the production costs. To connect the flow and return lines, the pipes are not pressed flat at the corresponding ends and are screwed, glued or welded to the flow and return pipes.
At the ends, adjacent pipes are connected by welding or gluing by means of small elbows made of plastic, for example produced in a pressing process.
The tubes lying next to one another can also be anchored in the raw ceiling, raw side wall or raw floor by means of hooks or rags, and on the side facing the room to be heated, the tubes can preferably be provided with a cover plate or several, for example, checkerboard-like plastic or plastic plates if necessary made of gypsum glued or welded or glued so that the pipes are held together in a fixed heating unit, which, for example, also has sufficient strength to be transported in the assembled state and used as formwork for concreting the ceiling to become.
The plate or plates allow an aesthetic design of the visible surface of the heating unit. It is common practice to use existing heating systems for cooling purposes as well, and it is therefore understood that the device according to the present invention can also be used for cooling purposes. In the case of the agent to be heated or cooled, it is also not absolutely necessary to handle the air in a living room. The device can, for example, be used to great advantage for heating or cooling goods, in particular liquids, in open or closed rooms or containers.
It can be laid on the floor of an artificial ice rink, for example, whereby the very large surface area of the heat-transferring surface and the uniform coating of the same with the heat or cold carrier can allow the ice to thaw or freeze very quickly. In this case, the system is used successively as a heater to thaw the ice and as a cooler to freeze the water. Since heating and cooling are very even over the entire surface, the elements can only be covered with a relatively thin layer of water or ice.