Vorrichtung zum Temperieren von Boden- und Wandflächen

Abstract

 Vorrichtung zum Temperieren von Boden- und Wandflächen durch Wärmestrahlung, mit einem Hohlraumboden (11 bis 15), einer Wand­vorsatzschale (17) und mindestens einem darin integrierten Tem­perierband (24), die im Boden- und Wandbereich ein zusammenhän­gendes, von der Raumluft getrenntes, abgeschlossenes Luftum­wälz-Kanalsystem (14, 20, 21) bilden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Temperieren von Bo­den- und Wandflächen.

[0002] Die Raumtemperatur ist ein gemittelter Wert aus der Strahlungs­temperatur der Raumhüllflächen (Wände, Fenster, Boden, Decke) und der Raumlufttemperatur. Bei konventionellen Konvektions­heizsystemen wird die Raumluft beim Vorbeistreichen an Heiz­flächen so weit über die Raumtemperatur aufgeheizt, bis die niedrigere Strahlungstemperatur der Wärmeverlustflächen ausge­glichen erscheint. So muß z.B. bei einer mittleren Raumtempera­tur von 20°C die Temperatur der Raumluft im Mittel auf 26°C er­höht werden, um eine mittlere Strahlungstemperatur von 14°C bei Fenstern und Wänden zu kompensieren. Daraus ergibt sich eine Temperaturdifferenz von 12°K zwischen Raumluft- und Strahlungs­temperatur, was mit entsprechenden Differenzen der relativen Luftfeuchte auf engstem Raum verbunden ist. Konventionelle Kon­ vektionsheizungen führen damit zu hohen Übertemperaturen der Raumluft gegenüber den Hüllflächen, zu niedriger relativer Luftfeuchte aufgrund von zu hohen Strahlungs- und Lufttempera­turen im Bereich der Heizflächen, verbunden mit dem Zwang zu Nachbefeuchtung, zu relativ hoher Material- und Luftfeuchte im Bereich der Außenwände, besonders in Raumecken, hinter Bildern, Schränken, Vitrinen und dergleichen aufgrund zu nied­riger Strahlungs- und Lufttemperatur in diesem Bereich, zu starker Staubverteilung und Staubaufwirbelung durch die not­wendige starke Umwälzung der Raumluft, zu hoher Staubaustrock­nung und zu Staubverschwelung im Heizflächenbereich, zu hohem Energieverbrauch durch große Verluste im Heizkörperbereich und bei der Fensterlüftung sowie zu einem insgesamt unausgegliche­nen Kleinklima im Raum mit erheblichen Temperatur- und Feuchte­schwankungen.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Temperieren von Boden- und Wandflächen mit verbesserten ener­gietechnischen und raumklimatischen Eigenschaften zu schaffen.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mittels einer Vor­richtung zum Temperieren von Boden- und Wandflächen durch Wär­mestrahlung, mit einem Hohlraumboden, einer Wandvorsatzschale und mindestens einem darin integrierten Temperierband, die im Boden- und Wandbereich ein zusammenhängendes, von der Raumluft getrenntes, abgeschlossenes Luftumwälz-Kanalsystem bilden.

[0005] Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung müssen die Räume nicht mehr über die Raumluft mit Übertemperaturen beheizt werden, sondern die Transmissionsflächen selbst gleichen in sich die Wärmeverluste aus und halten dadurch ihre Oberflächentempera­tur konstant aufrecht. Die Wärmeströme werden also direkt an den Wärmeverlustflächen ohne den Umweg über die Raumluft er­gänzt. Es wird eine gleichmäßige Strahlungstemperatur der Hüllflächen im Boden- und Wandbereich erzielt, der sich die Lufttemperatur anpaßt, so daß die Raumtemperatur mit der Strah­ lungs- und Lufttemperatur nahezu identisch ist. Eine konvekti­ve Raumluft- und Staubumwälzung wird im wesentlichen vermieden. Die Raumluft wird weder zu warm noch zu trocken. Es wird kein Staub mehr mitgewirbelt und am Heizkörper verschwelt. Durch die Temperierung sowohl der Boden- als auch der Wandflächen lassen sich gleichmäßige Temperatur- und Feuchtewerte im ge­samten Raum aufrechterhalten. Die ökonomische und ökologische Bedeutung der Vorrichtung nach der Erfindung liegt insbeson­dere darin, daß die Betriebstemperaturen extrem niedrig gehal­ten werden können, wesentlich weniger Wärmeenergie aufgewendet werden muß, alternative Energiequellen (beispielweise Solar­energie) zum Tragen kommen sowie ein einfacher und preiswerter Einbau selbst in Altbauten möglich ist.

[0006] Das Luftumwälz-Kanalsystem weist vorzugsweise im Bodenbereich eine Kanalanordnung auf, die einen Bodenbelag von einer Tritt­schalldämmung und/oder einer Wärmedämmung trennt. Die Wandvor­satzschale ist vorteilhaft auf allen raumseitigen Flächen der Außenwände angebracht. Sie weise bevorzugt eine Wandverklei­dungsplatte auf und bildet hinter dieser mindestens einen Warm­luft-Auftriebkanal und mindestens eines Abtriebkanal, die über einen oberen und einen unteren Umkehrraum miteinander verbun­den sind. Das mindestens eine Temperierband ist vorzugsweise im unteren Randbereich zu den Außenwänden in die Boden- und/­oder Wandfläche eingebaut und derart ausgelegt, daß die System­luft in dem Luftumwälz-Kanalsystem von Boden und Wand gleich­mäßig auf einem vorgegebenen Temperaturniveau gehalten wird.

[0007] Das Temperierband kann beispielsweise elektrisch beheizte Nie­dertemperatur-Heizelemente oder von gasförmigem Heizmedium durchströmte Schlangen oder Rohre aufweisen. Bevorzugt beseht das Temperierband aber aus mindestens einem Warmwasserrohr und einem damit in wärmeleitender Verbindung stehenden Wärmeleit­blech, wobei letzteres zweckmäßig derart geschlitzt und abge­bogen ist, daß es das Warmwasserrohr wechselweise von der einen und der anderen Seite her umgreift und gleichzeitig als Halterung für das Warmwasserrohr dient.

[0008] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine den Bodenauf­bau mit der Wandschale verbindende Sockelverkleidung vorgese­hen, welche die Montagehalterung für das Temperierband auf­weist. Diese Sockelverkleidung besteht vorzugsweise aus einem mehrfach abgewinkelten, mit Luftdurchlässen für die Verbindung der Kanäle im Boden- und Wandbereich versehenen Blech.

[0009] Zur Bildung der Auf- und Abtriebkanäle der Wandvorsatzschale ist zweckmäßig eine Wellbahn in einem Raum zwischen der Wand­verkleidungsplatte und der Wand angeordnet. Stattdessen kann auch eine Trennplatte vorgesehen sein, die eine plane Trennebe­ne bestimmt und die mittels von unten nach oben durchlaufenden Abstandshaltern in Abstand von der Wand und der Wandverklei­dungsplatte gehalten ist. Bei den Abstandshaltern kann es sich um gesonderte Leisten handeln; die Abstandshalter können auch mit der Trennplatte einstückig verbunden sein.

[0010] Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt einer erfin­dungsgemäß aufgebauten Temperiervorrichtung,

Fign. 2 bis 6 Horizontalteilschnitte entsprechend der Linie A-A der Fig. 1, die unterschiedliche Ausführungs­formen der Wandvorsatzschale erkennen lassen,

Fig. 7 in größerem Maßstab eine perspektivische Teilan­sicht des Temperierbandes der Vorrichtung nach Fig. 1 und

Fig. 8 eine schematische perspektivische Darstellung eines Raumes mit einer Temperiervorrichtung ge­mäß Fig. 1.

[0011] Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist im Bereich des Bo­dens 10 eine von Wand zu Wand reichende Trittschalldämmung 11 vorgesehen. Über der Trittschalldämmung 11 liegt eine zweilagi­ge Wärmedämmung 12. Zwischen der Wärmedämmung 12 und einem Estrich 13 befindet sich eine Kanalanordnung 14. Auf dem Estrich 13 ist bei 15 eine Verkleidungsplatte angedeutet. Der auf diese Weise erhaltene Hohlraumboden reicht im Bereich der Außenwand 16 bis zu einer Wandvorsatzschale 17. Die Wandvorsatzschale 17 weist eine Wandverkleidungsplatte 18 auf, die in Abstand von der Außenwand 16 montiert ist. In dem Raum zwischen Außenwand 16 und Wandverkleidungsplatte 18 befindet sich bei der Ausführungs­form gemäß Fig. 2 eine sinusförmige Wellbahn 19, deren Wellung in horizontaler Richtung verläuft. Dadurch werden Warmluft-Auf­triebkanäle 20 und Abtriebkanäle 21 gebildet, wobei die Auftrieb­kanäle 20 an die Wandverkleidungsplatte 18 sowie die Abtriebka­näle 21 an die Außenwand 16 angrenzen. Die Kanäle 20, 21 stehen über einen oberen Umkehrraum 22 und einen unteren Umkehrraum 23 untereinander in Verbindung.

[0012] Nahe dem Boden 10 ist in die Wandvorsatzschale 17 ein Temperier­band 24 integriert. Bei der veranschaulichten Ausführungsform besteht das Temperierband 24 aus zwei lotrecht in Abstand über­einander angeordneten Warmwasserrohren 25 und einem Wärmeleit­blech 26. Das Wärmeleitblech 26 ist, wie insbesondere aus Fig. 7 hervorgeht, mit einer Folge von Schlitzen 27 versehen und in sei­nem geschlitzten Bereich 28 derart abgewinkelt, daß Stege 29, 30 entstehen, welche das jeweilige Warmwasserrohr 25 wechselweise von der einen und der anderen Seite her umgreifen. Dadurch wird für eine einfache Halterung der Warmwasserrohre verbunden mit einem guten Wärmeübergang zwischen den Rohren und dem Wärmeleit­blech gesorgt. Während bei der Ausführungsform gemäß den Fign. 1 und 7 das Wärmeleitblech 26 in seinem geschlitzten Bereich rau­tenförmig abgewinkelt ist, versteht es sich, daß die Erfindung darauf nicht beschränkt ist. Grundsätzlich kommen auch andere polygonale Formen oder eine halbrunde Form für die Stege 29, 30 in Betracht. Wesentlich ist, daß die Abmessungen so gewählt sind, daß die Stege 29, 30 an der Außenfläche der Rohre 25 anliegen.

[0013] Das Temperierband 24 sitzt auf der Seite der Auftriebkanäle 20 und wird von einer Sockelverkleidung 31 über beispielsweise ha­kenförmige Montagehalterungen 32 abgestützt. Die Sockelverklei­dung 31 besteht aus einem mehrfach abgewinkelten Blech, das mit einem unteren Schenkel 33 auf der Trittschalldämmung 11 auf­sitzt. In der Höhe der Kanalanordnung 14 ist die Sockelverklei­dung 31 mit Luftdurchlässen 34 versehen, die eine Verbindung zwischen der Kanalanordnung 14 im Bodenbereich und der Kanalan­ordnung 20, 21 im Wandbereich herstellen.

[0014] Im Betrieb der veranschaulichten Temperiervorrichtung erwärmt sich in der Kanalanordnung 14 strömende Bodenumluft ebenso wie in der Kanalanordnung 20, 21 des Wandbereichs zirkulierende Luft. Die temperierte Luft steigt in den Auftriebkanälen 20 nach oben und wird im oberen Umkehrraum 22 in Richtung auf die Außenwand 16 umgelenkt. Die sich an der Außenwand 16 abkühlende Luft fällt in den Abtriebkanälen 21 nach unten. Sie wird dann im unteren Umkehrraum 23 wieder nach oben umgelenkt. Das so erhaltene ge­schlossene Luftumwälz-Kanalsystem sorgt für eine Luftzirkulation, die in Fig. 8 mit Pfeilen angedeutet ist.

[0015] Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist zur Bildung der Kanäle 20, 21 eine Trapez-Wellbahn 35 vorgesehen. Die Wellbahnen 19, 35 können durch entsprechendes Formen bzw. Falten von Dämmaterial erhalten werden, und sie sind zweckmäßig mit der Wandverklei­dungsplatte 18 fest verbunden.

[0016] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 werden die Kanäle 20, 21 von einer planen, zweckmäßigerweise aus Dämmaterial bestehenden Trennplatte 36 gebildet. Von oben nach unten durchlaufende, lei­stenförmige Abstandshalter 37 halten die Trennplatte 36 unter Bildung der Kanäle 20, 21 in Abstand von der Wand 16 bzw. der Wandverkleidungsplatte 18.

[0017] Im Falle der Ausführungsform nach Fig. 5 bestimmt eine Trennplat­te 38 ebenfalls eine plane Trennebene, und die Trennplatte 38 trägt auf beiden Seiten eine Folge von mit ihr einstückig ver­ bundenen Abstandshaltern 39, die in lotrechter Richtung verlau­fen und Leistenform haben.

[0018] Fig. 6 zeigt eine weiter abgewandelte Ausführungsform, bei wel­cher die Wandverkleidungsplatte 18 aus einer Putzschicht 40 mit Armierung und einer auf der Innenseite dieser Putzschicht si­tzenden Rippenpappe 41 besteht. Die Rippenpappe 41 ist mit lot­rechten Rippen 42 versehen, die sich unter Bildung der Auftrieb­kanäle 20 gegen die Raumseite einer planen Dämmschicht 43 ab­stützen.Auf der der Wand 16 zugekehrten Seite der Dämmschicht 43 befindet sich eine weitere Rippenpappe 44, die gemeinsam mit der Dämmschicht 43 die Abtriebkanäle 21 begrenzt.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Temperieren von Boden- und Wandflächen durch Wärmestrahlung, mit einem Hohlraumboden (11 bis 15), einer Wandvorsatzschale (17) und mindestens einem darin integrier­ten Temperierband (24), die im Boden- und Wandbereich ein zusammenhängendes, von der Raumluft getrenntes, abgeschlos­senes Luftumwälz-Kanalsystem (14, 20, 21) bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Luftumwälz-Kanal-­system (14, 20, 21) im Bodenbereich eine Kanalanordnung (14) aufweist, die einem Bodenbelag (13, 15) von einer Tritt­schalldämmung (11) und/oder einer Wärmedämmung (12) trennt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Wandvor­satzschale (17) auf allen raumseitigen Flächen der Außenwän­de (16) angebracht ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei wel­cher die Wandvorsatzschale (17) eine Wandverkleidungsplatte (18) aufweist und hinter dieser mindestens einen Warmluft- Auftriebkanal (20) und mindestens einen Abtriebkanal (21) bildet, die über eine oberen und einen unteren Umkehrraum (22, 23) miteinander verbunden sind.

5. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 bis 4, bei welcher das minde­stens eine Temperierband (24) im unteren Randbereich zu den Außenwänden (16) in die Boden- und/oder Wandfläche eingebaut und derart ausgelegt ist, daß die Systemluft in dem Luftum­wälz-Kanalsystem (14, 20, 21) von Boden und Wand gleichmäßig auf einem vorgegebenen Temperaturniveau gehalten wird.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei wel­cher das Temperierband (24) aus mindestens einem Warmwasser­rohr (25) und einem damit in wärmeleitender Verbindung ste­henden Wärmeleitblech (26) besteht, das vorzugsweise derart geschlitzt und abgebogen ist, daß es das Warmwasserrohr wechselweise von der einen und der anderen Seite her um­greift und gleichzeitig als Halterung für das Warmwasser­rohr dient.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine den Bodenaufbau mit der Wandschale verbindende Sockelverkleidung (31) vorgesehen ist, welche die Montage­halterung (33) für das Temperierband (24) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher die Sockelverklei­dung (31) aus einem mehrfach abgewinkelten, mit Luftdurch­lässen (34) versehenen Blech besteht.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher zur Bildung der Auf- und Abtriebkanäle (20, 21) der Wandvorsatzschale (17) eine Wellbahn (19, 35) in einem Raum zwischen der Wandverkleidungsplatte (18) und der Wand (16) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher zur Bildung der Auf- und Abtriebkanäle (20, 21) der Wand­vorsatzschale (17) eine eine plane Trennebene bestimmende Trennplatte (36, 38, 43) vorgesehen ist, die mittels von unten nach oben durchlaufenden Abstandshaltern (37, 39, 42) in Abstand von der Wand und der Wandverkleidungsplat­te (18) gehalten ist.

Zeichnung