DE20114945U1

DE20114945U1 - Natursteinstrahlungsheizung

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Publication number: DE20114945U1
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Priority date: 2000-09-11
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2002-03-07
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: DE20015750U1

Description

Beschreibung: Natursteinstrahlungsheizung 10.9.2001

Technisches Gebiet: Elektro / Heiztechnik

Stand der Technik : Elektrische Raumheizung mit erhöhtem Strahlungsanteil. Einseitige gleichmäßige Beheizung von Natursteinplatten mit Heizleitern, sei es durch Flachheizungen; Kohlefaser oder Widerstandsdrähten El. Isoliert oder nicht Isoliert.

Problem : Durch die gleichmäßige Beheizung der Natursteine auf der Rückseite ergibt sich das 1 .Problem der Wärmeverschiebung zur Plattenmttte auf der Vorderseite der Natursteinplatten und 2. eine durch die Wandmontage bedingte Wärmewanderung im Stein von unten nach oben. Dadurch begründet ,das 1 .die Heizleistung an den Rändern und Ecken durch die größere Außenoberfläche des Natursteines von der Umgebung schneller abgezogen wird.

2, Die langsame Wärmewanderung von unten nach oben innerhalb des eigentlichen Steines.

Erfindung :

Die Erfindung ist EINE Elektroflachheizung die aus einer oder mehrerer übereinander angeordneten Flachheizungen besteht. Diese Flachheizung ist durch eine oder mehrere isolierende wärmebeständige Kunststoffolien in Sandwichbauweise zu einer einzigen Flachheizung zusammengefügt bzw, sie ist in einer einzigen Konstruktion

(1. Version) die alle Merkmale aufweist konstruiert, dadurch ist nur eine Heizschicht nötig. Diese Konstruktion Ist sinngemäß so konstruiert, daß die Leistungsübergänge fließend sind. Die Ecken haben als Konstruktionsmerkmal eine noch höhere spezielle Leistungserhöhung in Form eines sich öffnenden Trichters (siehe Zeichnung 2). Die restliche Heizleistung der Flachheizung ist fließend gestaltet von innen nach außen zum Rand ansteigend. Bei Sandwichbauweise ( 2. Version ):

Die untere zum Stein hingewandte erste Flachheizung hat die Aufgabe die Randzonenbeheizung sicherzustellen und die erhöhte Energieabstrahlung zum Rand hin zu kompensieren und die Grundflächenbeheizung sowie die Ecken-Leistungserhöhung sicherzustellen.

Die von der ersten Flachheizung isolierte zweite, dritte .. Flachheizung ist so konstruiert, um der natürlichen durch die Wandmontage vorgegebenen" Wanderung "der Wärme im Naturstein nach oben hin entgegenzuwirken.
Konstruktionsmerkmal ist die Unterteilung in 9 oder mehr Heizzonen, welche bedarfsgerecht, also je nach Montagelage (Senkrecht / Waagrecht) einfach und unkompliziert für den Anwender durch Microschalter oder elektronische Temperaturregelbausteine in der gewünschten Reihenfolge zusammen - geschaltet werden. Diese Vorgabe wird mit Microschalter für den Anwender unkompliziert auf der Rückseite der Natursteinstrahlungsheizung verschaltet, die Schaltstellungen werden mit einem Aufkleber Je nach Montage Senkr. oder waagr. per Bild angegeben .

Der Anwender ( Kunde / Monteur) braucht dann nur noch bei der Montage die montierten leicht zugänglichen Microschalter in der angegebenen Reihenfolge umzulegen und hat dadurch die jeweiligen Heizzonen richtig verschaltet. Diese bedarfsgerechte Zuschaltung der Heizzonen führt dann insgesamt zu dem Ergebnis,dass die Vorderseite der Natursteinstrahlungsheizung bei jeder Montagelage (senkr./waagr.) im realen Betrieb die gleiche Betriebstemperatur aufweist und dadurch die Leistung des gesamten Heizkörpers bei gleicher Fläche nochmals erheblich gesteigert werden kann. Der komplette Aufbau dieser mehrschichtigen Flachheizung und weiterer Komponenten der Heizung wie Isolierung und Klebetechnik ermöglicht nochmals eine sehr hohe Energieeinsparung.

Beschreibung Fortsetzung: Natursteinstrahlungsheizung 10.9.2001

Erklärung des Aufbaus der Natursteinheizung
(siehe Aufbauschema in der Zeichnungen A) - F))
von unten nach oben :

A) Natursteinplatte Vorderseite nach Wunsch , Rückseite geschliffen ,mit Wandbefestigungsanker.

B) Die Poren der Rückseite sind mit Metallpulver verfüllt/ verpresst dadurch wird eine glatte Oberfläche und eine Oberflächenvergrößerung erreichte Zeichnung I A)) C) Flachheizung mit einer einzelnen oder mehreren ( Sandwichbauweise) el. getrennten Heizschichten die in min. 9 einzeln verschaltbaren Heizflächen zu einer praxisgerechten, den Montagearten ( senkr. / waagr.), mittels Microschaltern oder mittels elektronischem Temparaturregelbauteil zusammengeschaltet werden. Damit wird die natürliche Wärmewanderung im Stein berücksichtigt. Und die Abstrahlfläche der Natursteinstrahlungsheizung auf eine höhere Wärmeabstrahlleistung gebracht. Dadurch wird die Heizleistung der gesamten Natursteinheizung wesentlich" erhöht, ohne das sich die Außenmaße erhöhen!.

D) Hochverspiegeltes Aluminiumblech zur Reflektion der Wärmestrahlung , Temparaturverteilung der direkt anliegenden Flachheizung und zum gleichmäßigen Andruck der Flachheizung

E) Isoliermaterial aus vernadeltem Glasfäden oder Kohlefasern, es hat die Aufgabe dauerhaft zu federn und den Andruck gleichmäßig auf die darunterliegenden Bauteile auszuüben und zu isolieren.

F) Aluminiumfolie als zusätzliche 2. Reflektionsschicht um Wärmeverluste zu verringern,

G) Mechanisch feste Isolierplatte um den Druck der 6 Befestigungspunkte auf die darunterliegenden Bauteile gleichmäßig weiterzugeben. Isolierplatte Temparaturbeständigkeit ca 450 °C , Oberfläche lackiert. Dadurch wird eine ungewollte Wärmeabgabe nach hinten in die Befestigungswand verringert.

Die Natursteinstrahlungsheizung ist in der unteren Zeichnung in der Seitenansicht zu sehen.Die elektrischen Komponenten sind in der Anschlußdose mit den leicht zugänglichen und zu handhabenden Microschaltern bzw elektronischen Temparaturregelbauteilen verdrahtet. Ebenso erfolgt die Abspritzung des beschriebenen Isolierenden Luftraumes und der Dose mit Natursteinsilicon um die gewünschte Schutzart IP 45 " Strahlwassergeschützt" zu erreichen,

Natursteinstrahlungsheizung 10.9.2001 Bezugszeichenliste zu den Zeichnungen :

Zeichnung 1

(A)= Natursteinplatte mit metallgefüllten Steinporen, glattflächig ,sehr gut

wärmeleitend

B) = Elektroflachheizung

(C ) = Hochverspiegeltes Aluminiumblech

(D)= Isolierung federnd zum andrücken der Flachheizung auf den Stein

(E)= Alufolie verspiegelt

(F)= Isolierplatte

(I) = Natursteinanker

( 2 ) = Thermostat

( 3 ) = Luftabstandshalter

( 4 j = Anschlußdose

( 5 ) = Anschlußkabel

Zeichnung 2

(a ) = Trichterförmige Leistungserhöhung zur Ecke 4 &khgr;

( b) = Ansteigende Leistungserhöhung zum Rand 4 &khgr;

(c ) = annähernd gleichbleibende Leistung im Mittelbereich

(d) = Anschlußparung

(e) = Aussparungen für Befestigungsbolzen 4 &khgr;

( f) = Aussparungen für Dosenbefestigung in der Mitte 2 &khgr;

Claims

1. Natursteinstrahlungsheizung dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer oder mehrerer übereinander angeordneten Flachheizungen besteht. Diese Heizung ist in 2 Versionen möglich.
Der Aufbau der Natursteinheizung (Zeichnung 1) ist in weiteren Schutzansprüchen beschrieben.
(1. Version) dadurch gekennzeichnet, als Einzelheizung in einer Ebene mit gleichmäßiger Beheizung des Natursteines auf der gesamten Oberfläche.
Dadurch sind keine weiteren Flachheizungsschichten nötig.
Diese Konstruktion ist sinngemäß (Zeichnung 2) so konstruiert das die Übergänge fließend sind. Die Ecken haben als Konstruktionsmerkmal eine spezielle Leistungserhöhung in Form eines sich öffnenden Trichters diese Leistungserhöhung ist in einer Hyperbel darstellbar (Zeichnung 2a)) (je höher die Leistung desto dunkler die Farbe).
Die restliche Heizleistung der Flachheizung ist fließend gestaltet von innen(Zeichnung 2c)) nach außen erhöhend, der Randbereich siehe (Zeichnung 2b)). Diese Leistungserhöhungen sind ebenso in einer Hyperbel darstellbar.

2. Natursteinstrahlungsheizung dadurch gekennzeichnet, dass, sie in Sandwichbauweise (2. Version) gestaltet ist. Sie gestattet dadurch ebenso eine gleichmäßige Beheizung auf der gesamten Oberfläche. Es sind mehrere Flachheizungen übereinander, getrennt durch eine oder mehrere isolierende Kunststoffolien in Sandwichbauweise zu einer gesamten Flachheizung zusammengefügt. Die untere zum Stein hingewandte Flachheizung hat die Aufgabe die Randzonenbeheizung sicherzustellen und die erhöhte Energieabstrahlung zum Rand hin zu kompensieren, die Grundflächenbeheizung sowie die Eckenleistungserhöhung sicherzustellen.
Die 2. schicht besteht aus mindestens 8 oder mehreren einzelnen Flachheizzonen. Diese 2. Flachheizungsschicht hat die Aufgabe die natürliche Wärmewanderung von unten nach oben im Naturstein bzw Festkörper zu kompensieren. Dies erfolgt dadurch, das je nach Montagelage (senkrecht/waagrecht/schräg) die einzelnen Flachheizungen dementsprechend miteinander verschaltet werden. Dadurch wird eine gleichmäßige Oberflächentemperatur des Natursteines von unten nach oben und von innen nach außen erzielt. (Siehe Zeichnung 1) Schematischer Aufbau C).
Die 3-20. Schichten können einzelne oder mehrere Temperaturfühler, Flachheizungen etc. aufnehmen oder beinhalten.
Die Verschaltung der einzelnen Schichten, Flachheizungen und Bauteile erfolgt in der Anschlußdose mittels leicht zugänglicher Microschalter, deren Schaltstellungen durch einen Aufkleber zB. im Dosendeckel oder auf der Rückseite der Natursteinheizung aufgebracht wird. Dadurch ist eine unkomplizierte und einfache Einstellung der Microschalter durch den Installateur oder Monteur gesichert und kann durch den Endkunden nicht ungewollt verstellt werden.

3. Natursteinstrahlungsheizung dadurch gekennzeichnet, das die Flachheizung kleine Öffnungen aufweist um Temperaturfühler, Befestigungsbolzen, Bauteile aufzunehmen.

4. Natursteinstrahlungsheizung dadurch gekennzeichnet, dass die Verschaltung der einzelnen Heizkreise auch vollautomatisch durch temperaturgesteuerte Sensoren gemessen und an eine zentrale Elektronik gemeldet und dadurch die Natursteinstrahlungsheizung geregelt wird.

5. Natursteinstrahlungsheizung dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturregelung der einzelnen Flachheizzonen auch durch eingebaute NTC Wiederstände vollautomatisch an die Wärmewanderung und den Wärmebedarf der Abstrahlfläche bis 100°C über Raumtemparatur angepaßt wird.

6. Natursteinstrahlungsheizung dadurch gekennzeichnet, dass die Offenporige Geschliffene Rückseite des Natursteines mit Metallpulver zB. Aluminium, Kupfer, Magnetit gefüllt, verpresst, gelöst oder bestrichen wird um die Poren der Steinoberfläche zu schließen. Dadurch wird eine Oberflächenvergrößerung erreicht, welche die Wärme der Flachheizung sofort und schnell in den Stein leiten kann. Ebenso wird durch die Verfüllung eine glatte elastische Obefläche geschaffen um die Heizleistung flächig aufzunehmen. Siehe (Zeichnung 1 Aufbau -A.

7. Natursteinstrahlungsheizung dadurch gekennzeichnet, dass nach der Flachheizung ein Hochverspiegeltes dünnes Aluminiumblech eingelegt ist um die entstehende Wärmestrahlung zu reflektieren und den mechanischen Andruck gleichmäßig zu verteilen. (siehe Zeichnung 1C)

8. Natursteinstrahlungsheizung dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung (Zeichnung 1 C) dauerhaft federt um den mechanischen Andruck auf das Alublech bzw auf die Flachheizung zu gewährleisten. Diese Isolierung besteht aus gebogenen vernadelten Glasfäden bzw Kohlefaserfäden. Dieses Material ist hochisolierend.

9. Natursteinstrahlungsheizung dadurch gekennzeichnet das hinter der Isolierung eine Alufolie angebracht ist Diese zusätzliche verspiegelte Alufolie reflektiert Restwärmestrahlung um die Temperatur an der Rückwand weiter zu senken.

10. Natursteinstrahlungsheizung dadurch gekennzeichnet dass die Rückwand aus einem mechanisch festen Isoliermaterial besteht, um den mechanischen Druck gleichmäßig auf die darunterliegenden Schichten zu geben.

11. Natursteinstrahlungsheizung dadurch gekennzeichnet das der mechanische Druck an 6 Punkten auf die rückseitige Isolierplatte einwirkt.
4 Punkte sind die Befestigungsbolzen der Natursteinheizung jeweils im selben Abstand vom Rand im Stein angebracht. 2 Punkte sind die 2 Befestigungen der Anschlußdose in der Mitte direkt am Stein. Dadurch ist keine weitere unnötige Bohrung der Flachheizung und des Steines nötig.