DE1940269A1 - Fussbodenheizung mit Latentspeichermasse - Google Patents
Fussbodenheizung mit LatentspeichermasseInfo
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Description
e/TFNT»NWÄLTE
DR. I WIAAS.
, ' ' DR. W..PFEIFFER " - , /
TAG, Murten /Schweiz DR. F. voithenleitner DK löO4/la-l
8 MÜNCHEN 23
UNGERERSTR. 25-TEL. 39 02 36 *f Π Λ Π Λ Ο Π
- ι y^f uz. b y
Pus sb od er;hei zur.py ml t La, tents ge lchermas se
Die Erfindung betrifft i-'ussbodenheizungen, bei denen anstelle
der bisher eii.igesetzten Stoffe hoher spezifischer
Wärme, wie beispielsweise Anhydrit, Latentspeichermassen
treten. Bei Fussbodenheisungen können nur geringe Überternperaturen
Verwendung finden. Üblicherweise rechnet man mit Temperaturdifferenzen von 8 -.10°. Die Schichthöhen
an Anhydrit betragen bei nachtstrombeheizten Fussböd_en deshalb
zwischen 70 mra und 250 mrn. Dies führt nicht nur zu
hohen Kosten und insbesondere auch Transportaufwendungen, sondern zu der iiotwendigkeit, - dass die Bauwerke von vornherein
anders konstruiert werden, denn die normale Auftragshöhe.
eines Pussbodenbelages beträgt nur et v/a p0 tnrn.
In der Patentanmeldung l-o04/laP19 28 694. 3-sind Pussbodenheizungen beschrieben, bei denen an die Steile von Speichern
"für potentielle y/ä-rm-e latentwärme speichernde Massen
treten. . '
Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserur.? 'zu cer
genannten Erfindung dar und bezieht sich auf,besondere
Verfahren zur Herstellung dieser Pussböden. - ■'■■-."■■
So hat es sich gezeigt, dass sich Fusshodenpiattem
Pussbodenheizungen vorteilhaft bauen lassen, indc.;.
kristalline Speicherstoff granuliert wird und danw i\\
Scheuer- oder Trommelvorrichtungen bearbeitet wiv-ot,
durch werden die Kristalliten nicht definierter
scher Formen in erster Näherung, zu Kugeln geschliffen«
Durch geeignete Zuordnung von Kugeln unterschiedlichem
Durchmesser lässt sich eine sehr dichte Packung erv-ec
so dass erfindungsgemäss Kugeln von Durchmessern zwischen
etwa 3 WiTi und 0,5 mm in solcher 2uordnMV\g .rr.lfceM
ander vermischt werden, dass ein möglichst kleinen Zv; volumen zwischen den Kugeln verbleibt. Alsdann werden
diese Kugeln aus kristallinen Speicherwerkstoffen mit einem Kunstharz Überzogen. Als günstigstes Verfahren hat
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sich ein Rüttelverfahr.en erwiesen, bei dem die Kugelschicht
rrdt Harz getränkt wird, danach wird die Schicht gerüttelt, so dass die zwischen zwei benachbarten
Kugeln entstehenden Punktberührungen vorübergehend unterbrochen werden und die lie Kugeln ein—
hüllende Harsschicht die Kugeln auch an diesen Zonen
mit abdeckt. Durch Aushärtung des Harzes entstehen Platten, die eine sehr hohe Druckfestigkeit auch dann
aufweisen, wenn die Kugeln selbst innerhalb der Porenvolumen der Karzimpr-ägnierung schmelzen. Da alle begrenzenden
Flächen sphärisch sind und die verbleiben-' den Hohlräume auch im warmen Zustand mit einer inkom-*
* pressiblen Flüssigkeit gefüllt bleiben, sind 3elastungswerte
von mehreren kp/cm1" zu erreichen, die für Fassboden
in Wohnungen ausreichen. Nach diesem Verfahren lassen sich Platten in endlosen Streifen herstellen, die
■ lediglich zerschnitten zu werden brauchen. Vorteilhaft
werden diese in leichte Holzrahmen eingelegt und alsdann . als Ganzes mit einer Folie luftdicht verpackt ί damit kein
Flüssigkeitsverlust entstehen kann und andererseits auch der Luftzutritt unterbrochen wird. Es können nicht nur
homogene Streifen hergestellt xverden. Es hat sich i-ärniieh
als zweckmässig erwiesen, nicht nur Speichermassen einer einzigen Temperatur zu verivendenj, sondern im Hinblick auf
\ die Regelbarkeit verschiedene Speichermassen unterschiedlicher Umwandlungstemperaturen einzusetzen. Im einfachsten
Falle ist dies dadurch möglich, dass die Platten aus
Schichten unterschiedlicher Massen mit verschiedenen Um-· kristallisationst-ernperaturen übereinander angeordnet werden.
Bei sehr grossem Wärmebedarf werden alle Platter, über die Kristallisationstemperatur hinaus aufGeheizt.
Ist der Wärmebedarf kleiner, so werden nur zwei oder im
Grenzfall sogar nur eine Platte aufgeheizt. Dies ist dadurch möglich, dass entweder Heizelemente mit unter-
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— «3 —
schied lieh er Heizleistung eingesetzt werden oder aber
dadurch, dass Ternperaturfübler mit wählbarer Abschalttemperatur
die Heizung unterbrechen.,, sobald die gewünschte
Anzahl von Schichten aufgeladen ist, Eine weitere Alternative der Erfindung besteht darin, dass
Streifen unterschiedlicher Urnkristal lisati ons temperatur nebeneinander angeordnet !herden, wobei alternativ
alle Streifen oder nur diejenigen der niedrigen Temperaturen oder der niedrigen und der mittleren Temperaturen
aufgeladen werden. In Anwendung dieses Prinzips ist es auch möglich, Fussbodenheizungen dadurch
regelbar zu gestalten., dass durch geeignete Ausbildung
des aufheizenden Heizelementes nur bestimmte Bereiche der Platten aufgeladen werden. Zur Tenrperaturmittelung
an der Oberfläche wird dann zweckmassigerweise die
Speicherschicht durch eine Aluminiumplatte abgedeckt.
Auch ist es möglich,, beispielsweise eine Pussbodenheizplatte
in Flächen wie auf einem Schachbrett aufzuteilen. Wird nur beispielsweise 1/3 der Speicherplatte latent
geladen., indem nur die darunter befindliehen Heizelementebereiche
eingeschalter sind., so ist die mittlere
Temperatur der Platte naturgernäss sehr viel kleiner als'
wenn 100 % der Flächen der Platten aufgeladen sind.
Durch die erfindungsgemässe Unterteilung der Speicherplatte
in einzelne Bereiche mit gleicher oder vorzugsweise verschiedener Füllung können die Fussbodenplatter.
hinsichtlich der Wärmeabgabe in weiten Grenzen geregelt werden. ·
Die Erfindung■gemäss Hauptpatent sieht u.a. vor, dass die
aktive Wärmeschicht in einzelnen Platten untergebracht
wird, die voneinander unabhängig elektrisch versorgt werden.
Dies setzt jedoch voraus, dass auch jede Platte einen eigenen Wärmefühler hat. Die vorliegende. Erfindung
schlägt vor, an die Stelle einzelner Wärmefühler
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" BAD
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einen einzigen oder wenige V/armefünler treten zu lassen,
die' eine Abschaltung bewirken,, wenn an irgendeiner Stelle des Raumes die Temperatur unzulässig hoch
wird. Dies ist z.B. dadurch möglich, dass der Fussboden
an einigen Stellen durch wärme'därnraende 5el-"ge
in seiner Wärmeabfuhr gehindert wird. Um dies au ver- ;
meiden, sieht die Erfindung vor, dass ein langes dünnwandiges
dünnes Rohr mäanderförmig über die Platten ausgelegt
wird. Dieses Rohr7 trägt an einem Ende einer. Membränkörper,
der einen Ausschalter betätigt. Irr. Pohr befindet sich eine Flüssigkeit, z.3. Wasser und darüberhinaus
ein Körper, der bei Überschreitung einer vorge-™'
gebenen Temperatur eine bedeutende Dichteänderung-erfährt, z.B. Wachs mit definiertem Schmelzpunkt. Wenn nun
an irgendeiner Stelle des Rohres Wachs schmilzt, so erfährt
die Füllung des Rohres eine Volumenzunanme, die auf den Membrankörper übertragen wird, so dass der Ausschalter
betätigt wird.
Figur 1 zeigt schematisiert die Ausbildung der Speicherplatte.
Ein Holzrahmen 1 schliesst die -eigentliche Speicherplatte 2 eins die aus einem Kunststoffschaum.besteht·
Nach Einrahmung der Speicherplatte wird die gesamte Platte mit einer Folie j5 umhüllt, die längs der Naht
) verschwelest wird'.
Figur 2 zeigt das Prinzip des Aufbaues des Kunststoffschaumes,
bei dem Kugeln ungleicher Durchmesser in einem solchen Mengenverhältnis zusammengefügt sind, dass die
zwischen den Kugeln verbleibenden Zwickelräume ein möglichst kleines Volumen einnehmen.
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.^;'" - : BADORfQtNAL
Flp:ur 3 zeigt den Aufbau einer. Platte aus Längs streifen,
von denen jeweils jede erste 30 bei einer niederen Temperatur,
jede zweite 31 'bei einer mittleren Temperatur
und jede dritte 32 bei einer höheren Temperatur kristallisierte
Eine unterhalb der Speichermassenstreifen angeordnete
Alurnxni.umplatte 33 mittelt die ''/arme der da- runter
liegenden und. der Deutlichkeit halber in einem Abstand zur Platte gezeigten flächenhaften Heizung J>k.
In Abhängigkeit von der Aufheizdauer wird zuerst die bei der niedersten Temperatur kristallisierende Masse 30 --.
aufgeladen, dann die.Masse-31 und danach erst die Masse
der Streifen 32. ".- Λ
Figur 4 zeigt eine Anordnung nach der Erfindung,- bei der
die Platte nur eine Speichermasse enthält, die darunterliegende Heizung jedoch ist-, wie Figur 5 zeigt, in verschiedene
Heizkreise aufgeteilt.
Figur 5 z.eigt die Ausbildung der Heizung für die Platte gernäss Figur Λ,.'bei der schachbrettartig die parallelen
Heizkreise verteilt sind. Durch Einschalten nur des lieis-•kreis.es
50 kann beispielsweise eine gleichmässige, niedere Temperatur am Fussboden erreicht werden. Beim Einschalten
aller drei Heizkreise 50, 51," 52 wird diese höchste Temperatur erreicht. Auf der Oberfläche der Heizplatte 40" wird
vorteilhaft eine Metallplatte zur Temperaturmittlung vorgesehen. . . -
Figur 6 zeigt einen beheizten Fussboden, bei dem ein erfindungsgemässer
Überternperaturwächter die Abschaltung
der Heizung, bewirkt, sobald an irgendeiner Stelle entlang des mäanderförmig verlegten Rohres 60 eine zu hohe Tem-,
peratur entsteht. . ■■■ ""..-'
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- Figur 7 zeigt den Aufbau dieses Wächters. Im Rohr oO
ist neben einer druokübertragenen Flüssigkeit, z.B. 'Wasserj ein Streifen aus einer sich bei einer vorgegebenen
Temperatur stark dehnenden Masse 70, z.B. 1-Jaehs,
angeordnet. Dieses Wachs, welches sich:, wie Figur 8
zeigt, nach dem Schmelzen im oberen Teil des Rohres sammelt,
dehnt sich an Stellen, an'denen die- Schmelztemperatur
überschritten wird, um 10 - 20 % aus. Am Ende des
Rohres befindet sich ein Menforankörper 71* der einen
Schalter 72 unterbricht, sobald an irgendeiner Stelle des
Rohres die maximal zulässige Temperatur* über eine vorgegebene
Mindestlänge, z.B. die Erstreekung einer einzelnen " Platte, überschritten wird.
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BAD ORIGINAL
Claims (1)
- DK l60Vla-lPate ntansότücheΘ Fussboden rait einer Latentspeiehermasse, nach Patent- ^1, /P 19 28 694. 3
anmeldung 1004/la/, die durch eine elektrische Widerstandsheizung periodisch beheizt v/ird und einen die statischen Belastungen aufnehmenden Stützkörper, der der Speieherrnasse im geladenen Zustand eine ausreichende Festigkeit gewährt, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichermasse in Form von kugelähnlichen Körpern in einer Schicht aus hartem Kunststoff eingebettet ist. ■ ·2. Speicherplatte für Fussbodenheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichermassenkugeln (20) einander nicht berühren.J). Speicherplatte für Fussbodenheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, dass die Kugeln (20) sehr unterschiedliche Durchmesser und die Kugelschüttung ein sehr .kleines Zwiekelvolumen haben.4. Spei eherplatte für Fussbodenheizung. nach Anspruch J>, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des das Stützgerüst bildenden Kunststoffes kleiner ist als 5 % des Volumens der g'esarnten Platte.5· Herstellungsverfahren für Speicherplatten für Fussbodenheizung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Salzgranulat in Trotnme!vorrichtungen getrommelt wird und danach zu Schichten aufgefüllt wird und dann von Kunststoff in flüssiger Phase übergössen wird.009830/1031■■■ .·>·'■ : '■■■''6. Herstellungsverfahren für Speicherplatten nach Aiispruch 5j dadurch gekennzeichnet, dass nach Einbringung des Kunststoffes in flüssiger Phaseeine so starke Rüttelung vorgenommen wird, dass Kunststoffmasse zwischen die Berührungszonen benachbarter Kugeln eindringt.7· Speicherplatte für Fußbodenheizung nach Anspruch 1, ' dadurch 'gekennzeichnet, dass Speicherplatten aus Streifen (30, 31> 32) bestehen, die "Speichermassen unterschiedlicher Kristallisationstemperatur enthalten-. ".-.-..8. Speicherplatte für Fussbodenheizung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, dass Speicherplatten aus Quadraten bestehen, wobei benachbarte Quadrate unterschiedliche Schmelztemperaturen aufweisen.9· Heizung für Fussbodenplatten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung in verschiedene Kreise aufgeteilt ist, die streifenförmig so angeordnet und geschaltet ist, dass wahlweise die gesamte Fläche beheizt wird oder aber zwischen beheizten Streifen unbeheizte Streifen verbleiben. ·10. Wächter zur Verhütung von Übertemperaturen in.Fussbodenhelzungen-nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Rohr (6o)'besitzt, welches mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, die auf einen Membrankörper (71)'wirkt, der einen Schalter (72) betätigt.und dass sich ausserdem innerhalb des Rohres und über den grösseren Teil der Länge desselben ein Körper,(70), z.B. Wachs, befindet, der beim Schmelzen eine hohe -Volumenänderung erfährt.0098 30/1031 ^ORIGINALLeersei te
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