DE10347964B3

DE10347964B3 - Mattenförmiger Wärmetauscher und Verfahren zu dessen Handhabung

Info

Publication number: DE10347964B3
Application number: DE10347964A
Authority: DE
Inventors: Donald Herbst; Mohamed Kamal El-Sayed Dr. Mostafa
Original assignee: Individual
Current assignee: Mostafa Mohamed Kamal El-Sayed Dr 42113 Wupper
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-10-11

Abstract

Ein mattenförmiger Wärmetauscher für Heiz- oder Kühlzwecke zur Verlegung auf einem Fußboden oder an einer Wand enthält flexible Kunststoffrohre (4) für den Transport eines strömungsfähigen Heiz- oder Kühlmediums. Die Kunststoffrohre sind in den Fugen (3) zwischen und/oder innerhalb von auf einer flexiblen Unterlage (1) fixierten Mosaikfliesen (2) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Handhabung für die Verlegung auf einen Fußboden oder an einer Wand.

Aus der DE 33 25 180 A1 ist ein zur Modernisierung von Altbauten verwendbarer Heizkörper für eine Fußbodenheizung bekannt, der aus einer teppichartigen flexiblen und elastischen Schicht mit einer Stärke von ca. 5 mm besteht, in die eine dem Durchfluss von heißem Wasser dienende Matte aus flexiblen Kunststoffrohren mit einem Durchmesser von ca. 2 mm eingebettet ist. Diese Schicht wird ganzflächig auf der Dielung des Fußbodens verlegt und anschließend wird ein üblicher Fußbodenbelag aufgebracht. Dieser Heizkörper hat die Nachteile, dass er den Fußboden zusätzlich erhöht, dass der darüber liegende Fußbodenbelag einen Wärmeübergang erschwert und dass eine zweifache Ver legung erforderlich ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen mattenförmigen Wärmetauscher für Heiz- oder Kühlzwecke mit flexiblen Kunststoffrohren für den Transport eines strömungsfähigen Heiz- oder Kühlmediums zu schaffen, mit dem zumindest bei gefliesten Fußböden oder gefliesten Wänden ein größerer Wärmeübergang und eine einfachere Verlegung erzielt werden können, wobei außerdem kein zusätzlicher Platzbedarf besteht, beispielsweise ein Fußboden nicht erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Wärmetauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sowie ein bevorzugtes Verfahren zur Handhabung dieses Wärmetauschers ergeben sich aus den Unteransprüchen, bzw, dem Nebenanspruch 10.

Dadurch, dass die Kunststoffrohre in die Fugen zwischen und/oder innerhalb von auf einer flexiblen Unterlage fixierten Mosaikfliesen angeordnet sind, bilden die Fliesen die unmittelbare Halterung der Kunststoffrohre, so dass diese in die Fliesenschicht integriert sind und keine zusätzliche Schicht benötigen. Demgemäß wird der Fußboden nicht zusätzlich erhöht, die Kunststoffrohre liegen näher an der Wärme abgebenden oder aufnehmenden Fläche des Raumes und, da nur eine Schicht zu verlegen ist, wird auch der Arbeitsaufwand verringert.

Vorzugsweise sind die Seitenkanten der Mosaikfliesen so abgestuft, dass ihr gegenseitiger Abstand auf der der Unterlage zugewandten Seite gleich dem oder größer als und auf der der Unterlage abgewandten Seiten kleiner als der Außendurchmesser der Kunststoffrohre ist. Die sichtbare Fuge ist dann schmaler als der Durchmesser der Kunststoffrohre, so dass der ästhetische Eindruck der gefliesten Fläche nicht so stark durch die Fugen beeinflusst wird.

Wenn die Fliesen solche Abmessungen aufweisen, dass die in den Fugen verlegten Kunststoffrohre einen zu großen Abstand voneinander haben, um eine ausreichende Heiz- oder Kühlwirkung zu erzielen, dann empfiehlt es sich, die Kunststoffrohre zusätzlich oder ausschließlich durch die Mosaikfliesen selbst verlaufen zu lassen. Hierzu können die Kunststoffrohre in auf der der Unterlage zugewandten Seite ausgebildete Aussparungen in den Mosaikfliesen eingelegt sein oder sie können in die Mosaikfliesen selbst eingebettet sein. Eine derartige Maßnahme ist auch vorteilhaft, wenn das Fliesenmaterial eine höhere Wärmeleitfähigkeit als das Fugenmaterial hat.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 einen senkrechten Schnitt durch einen Wärmetauscher einerseits quer zur Längsrichtung der Kunststoffrohre (a) und andererseits in Längsrichtung der Kunststoffrohre (b),
2 einen senkrechten Schnitt durch einen Wärmetauscher, bei dem die Fliesen abgestufte Seitenkanten aufweisen, einerseits unverfugt (a) und andererseits verfugt (b),
3 einen senkrechten Schnitt durch einen Wärmetauscher, bei dem die Kunststoffrohre durch die Fliesen hindurchgeführt sind, und
4 einen senkrechten Schnitt durch einen Wärmetauscher mit einem aufgeklebten, in Längsrichtung der Kunststoffrohre verlaufenden Band.
Mosaikfliesen werden üblicherweise auf ein Gewebe aufgeklebt, so dass sie in größeren Einheiten verlegt werden können. 1 zeigt derartige auf ein Gewebe oder Vlies 1 in vorgegebener räumlicher Zuordnung zueinander geklebte Fliesen 2. Zwischen den Fliesen 2 verlaufen Fugen 3 vorgegebener Breite. Neu bei der Anordnung nach 1 sind die in den Fugen 3 zwischen den Fliesen 2 verlaufenden Kunststoffrohre 4, die zur Durchleitung eines Wärme abgebenden oder aufnehmenden Mediums dienen, so dass die Anordnung nach 1 einen Wärmetauscher darstellt, der zur Heizung oder Kühlung von Räumen verwendet werden kann. Die Kunststoffrohre 4 müssen mit ihren offenen Enden seitlich etwas über die Fliesen 2 herausragen, damit sie mit den Zu- und Ableitungen für das Medium oder auch mit entsprechenden Enden eines benachbarten Wärmetauschers verbunden werden können. Diese Verbindung erfolgt nach dem Verlegen durch Zusammenstecken und gegebenenfalls Verschweißen der Rohrenden.
Die Handhabung des Wärmetauschers erfolgt in der Weise, dass am Herstellungsort die Fliesen 2 auf das Gewebe 1 geklebt und dann die Kunststoffrohre 3 in die Fugen 4 zwischen den Fliesen 2 eingelegt werden. Die so erhaltene Einheit kann dann zu einer Rolle gewickelt und in Rollenform gelagert, transportiert oder in anderer Weise gehandhabt werden. Erst am Verlegeort werden die beispielsweise für einen Fußboden benötigten Rollen nebeneinander gelegt und die erforderlichen Rohrverbindungen untereinander oder mit Zu- und Ableitungen durch Schweißen oder Stecken hergestellt. Der Fußboden wird dann mit einem Kleber bestrichen und anschließen die Rollen auf diesem abgewickelt und angedrückt. Abschließend erfolgt die Verfugung. Die Zu- und Ableitungen können wahlweise an einer oder zwei Seiten des Wärmetauschers verlaufen und sind nach der Verlegung in Schlitzen des Estrichs, einer Wand oder gegebenenfalls einer Decke untergebracht oder verlaufen in Randleisten.
Wenn die Fliesen 2 selbst flexibel ausgebildet sind, wird die vorbeschriebene Handhabung des Wärmetauschers noch erleichtert.
Da die Fugenbreite zumindest dem Durchmesser der Kunststoffrohre 4, der bis zu 5 mm betragen kann, entsprechen muss, kann es aus ästhetischen Gründen zweckmäßig sein, zumindest die Seitenkanten der Fliesen, zwischen denen eine ein Kunststoffrohr 4 aufnehmende Fuge 3 gebildet ist, gestuft auszubilden, so dass nur der untere, dem Gewebe 1 zugewandte Teil der Fuge 3 die für die Aufnahme eines Kunststoffrohres 4 erforderliche Breite hat, während der nach dem Verlegen sichtbare Teil der Fuge 3 deutlich schmaler sein kann, wie dies 2 zeigt. 2a stellt den Wärmetauscher unverfugt dar, während in 2b die Fugen 3 bereits mit Fugenmaterial ausgefüllt sind.
Wenn das Fugenmaterial elastisch ist, kann es bereits vor dem Aufrollen in die Fugen 3 eingebracht werden, anderenfalls kann das Verfugen erst nach dem Verlegen erfolgen. Es ist auch möglich, am Herstellungsort eine teilweise Verfugung durchzuführen, so dass die Kunststoffrohre 4 bereits in den Fugen 3 fixiert werden, und nach dem Verlegen die Endverfugung vorzunehmen.
Die Kapillarrohre 4 haben vorzugsweise einen gegenseitigen Abstand im Bereich von etwa 10 bis 40 mm, um die erforderliche Heiz- oder Kühlwirkung zu erzielen. Häufig haben die Fliesen 2 jedoch größere Abmessungen, so dass die Fugen 3 einen zu großen Abstand haben. In diesem Fall empfiehlt es sich, wie in 3 gezeigt ist, die Kunststoffrohre auch durch die Fliesen 2 selbst hindurchzuführen. Es ist auch möglich, die Kunststoffrohe 4 allein in den Fliesen 2 anzuordnen und nicht in den Fugen 3 zu verlegen, wenn beispielsweise die Fugen 3 keine für die Aufnahme der Kunststoffrohre 4 ausreichende Breite haben und die Seitenkanten der Fliesen 2 auch nicht wie in 2 gezeigt abgestuft sein sollen. Eine Hindurchführung durch die Fliesen 2 ist auch dann sinnvoll, wenn deren Material eine höhere Wärmeleitfähigkeit als das Fugenmaterial hat. Die Fliesen 2 können zur Aufnahme der Kunststoffrohre 4 auf der Unterseite mit entsprechenden Aussparungen versehen sein oder die Kunststoffrohre 4 werden bei der Herstellung der Fliesen 2 in diese eingebettet.
Es muss vermieden werden, dass die Kunststoffrohre 4 zu stark gebogen werden, da sonst ihr Material übermäßig gedehnt wird und hierdurch bleibende Schäden auftreten. Dies kann beispielsweise mit einem Wickelkern ausreichenden Durchmessers erreicht werden. Auch kann, wie in 4 gezeigt ist, die dem Gewebe 1 abgewandte Oberfläche der Fliesen 2 mit einem Band 5 begrenzter Elastizität in Längsrichtung der Kunststoffrohre 4 verlaufend beklebt werden, so dass eine Biegung des Wärmetauschers, bei der das Band 5 auf Zug beansprucht wird, nur in dessen Elastizitätsbereich möglich ist. Nach dem Verlegen des Wärmetauschers wird das Band 5 von den Fliesen 2 abgezogen.

Claims

Mattenförmiger Wärmetauscher für Heiz- oder Kühlzwecke mit flexiblen Kunststoffrohren (4) für den Transport eines strömungsfähigen Heiz- oder Kühlmediums, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffrohre (4) in den Fugen (3) zwischen und/oder innerhalb von auf einer flexiblen Unterlage (1) fixierten Mosaikfliesen (2) angeordnet sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffrohre (4) einen Außendurchmesser bis zu 5 mm aufweisen.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffrohre (4) parallel zueinander verlaufen und einen gegenseitigen Abstand bis zu 40 mm aufweisen.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mosaikfliesen (2) auf ein Gewebe oder Vlies (1) aufgeklebt sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenkanten der Mosaikfliesen (2) so abgestuft sind, dass ihr gegenseitiger Abstand auf der der Unterlage (1) zugewandten Seite gleich dem oder größer als und auf der der Unterlage (1) abgewandten Seite kleiner als der Außendurchmesser der Kunststoffrohre (4) ist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die offenen Enden der Kunststoffrohre (4) so aus dem Wärmetauscher herausgeführt sind, dass sie mit Zu- und Ableitungsrohren für das Heiz- oder Kühlmedium oder mit Kunststoffrohren benachbarter Wärmetauscher verbindbar sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffrohre (4) in auf der der Unterlage (1) zugewandten Seite ausgebildete Aussparungen in den Mosaikfliesen (2) eingelegt sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffrohre (4) in das Material der Mosaikfliesen (2) eingebettet sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mosaikfliesen (2) flexibel sind.
Verfahren zur Handhabung eines mattenförmigen Wärmetauschers nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für die Verlegung auf einen Fußboden oder an einer Wand, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher vor dem Verlegen im aufgerollten Zustand gehandhabt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf die der Unterlage (1) abgewandte Seite des Wärmetauschers vorübergehend eine Folie (5) begrenzter Elastizität aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (5) bandförmig ist und in Längsrichtung der Kunststoffrohre (4) verlaufend aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fugen (3) zwischen den Mosaikfliesen (2) nach dem Einlegen der Kunststoffrohre (4) und vor dem Aufrollen zumindest teilweise mit elastischem Material verfugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fugen (3) zwischen den Mosaikfliesen (2) nach dem Verlegen auf den Fußboden oder an der Wand verfugt werden.