Wärmeübertragungsanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmeübertragungsanlage, in welcher zur Erwärmung oder Kühlung eines Wärmeüber- tragu.ngskörpers ein Wärmeträger durch ein mit mindestens einer Lamelle versehenes Rohr strömt und der Übertragungskörper seinerseits mit einem Teil seiner Oberfläche Wärme ab geben bzw. aufnehmen soll. Wärmeübertra- gungsanlagen der genannten Art werden be sonders für die Strahlungsheizung und für die Strahlungskühlung von Räumen verwendet.
Sie können als Decken-, Wand- oder Fuss bodenheizung bzw. -kühlung ausgeführt. sein. Als Wärmeübertragungskörper dient bei sol chen Heizungs- bzw. Kühlanlagen die Putz schicht, welche die Räume auskleidet.
Aus wirtschaftlichen Erwägungen versucht man ganz allgemein, bei Anlagen zur Heizung oder Kühlung durch Strahlung die Wärme trägheit so weit als möglich zu vermindern. Zur Lösung dieser technischen Aufgabe wurde schon vorgeschlagen, die Wärmeübertra.gungs- rohre nicht mehr wie früher in die tragenden Bauteile zu verlegen, sondern sie mit Lamellen zu versehen, welche mit der Putzschicht in wärmeleitender Berührung standen. Die tra genden Bauteile mussten dann durch eine Iso- lierungsschicht von den Wärineübertragungs- rohren und ihren Lamellen getrennt werden.
Die verhältnismässig dünne Putzschicht spei chert wesentlich weniger Wärme als eine mas sive Tragkonstruktion. Damit wird die zeit- liehe Verzögerung der Wärmeübertragung wesentlich verkürzt.
Das starke Abfallen der Oberflächentem peraturen der Lamellen mit zunehmendem Ab stand vom Rohr erforderte eine möglichst vollkommene Berührung von Lamelle und Putzschicht, um eine möglichst hohe Wärme ableitung zu ermöglichen. Ferner ermöglichte es die Anordnung der Rohre ausserhalb der Lamellenfläche jenseits der Putzschicht, höhere mittlere Temperaturdifferenzen zwischen, La melle und Übertragungskörper einzuhalten. Indessen waren auch dieser Erhöhung der Temperaturdifferenzen Grenzen gesetzt.
Die üblichen Baustoffe für Putzschicht haben nämlich, verglichen mit Metallen, wesentlich geringere Wärmeausdehnungszahlen. Bei zu hohen Temperaturunterschieden kann deshalb wegen zu grosser Dehnungsunterschiede eine Ablösung der Lamellen von der Putzschicht entstehen, welche die Wärmeübertragung wie der stark beeinträchtigt.
Ausserdem war es notwendig, um die Putz schicht vor der Einwirkung grosser Kräfte zu bewahren, die mit ihr fest verbundenen La mellen frei über die den Wärmeträger füh renden Rohre zu legen, und so Bewegung @ zwi- schen Lamelle und Rohren zu ermöglichen. Diese lose Verbindung zwischen Rohr und La melle beeinträchtigt aber die Wärmeübertra gung. Nur durch plastische Kontaktmassen zwischen Rohr und Lamelle konnte dieser Be einträchtigung in geringem Mass begegnet werden.
Die geschilderten Nachteile der bekannten Wärmeübertragimgsanlagen können durch die Erfindung beseitigt werden, die darin besteht, dass die Lamelle das Rohr umfasst und mit ihm metallisch verbunden ist, dass die Lamelle ferner im Abstand vom Übertragungs körper gehalten ist, und dass schliesslich die dem Übertragungskörper zugekehrte Ober fläche der Lamelle mit nebeneinanderliegen- den lochartigen Vertiefungen versehen ist. Die metallische Verbindung der Lamelle mit dem Rohr sichert die höchstmögliche Wärme übertragung durch Leitung. Der Abstand zwi schen Übertragungskörper und Lamelle er möglicht eine freie Dehnung der Lamelle ge genüber diesem Körper.
Schliesslich ist es mög lich, durch dicht nebeneinanderliegende loch artige Vertiefungen der Lamellenoberfläche eine Strahlungsübertragung der Wärme zwi schen Lamellen und Übertragungskörper mit einer Strahlungszahl zu erreichen, die ange nähert der Strahlungszahl eines schwarzen Körpers gleichkommt.
Die Lamelle kann durch Schweissen oder Löten mit dem Rohr verbunden sein. Der Übertragungskörper kann die zu übertragende Wärme durch Strahlung abgeben bzw. auf nehmen. Er kann einen Begrenzungsteil eines zu beheizenden bzw. zu kühlenden Raumes bilden.
Es empfiehlt sich, zwischen der wärme abgebenden bzw. -aufnehmenden Fläche der Lamelle und dem Übertragungskörper an allen nicht in den Vertiefungen liegenden Punkten ungefähr einen gleich grossen Abstand einzu halten. Zwischen der Lamelle und dem Über tragungskörper kann beispielsweise ein wasser abweisendes Gewebe oder eine Metallfolie an geordnet sein. Die Vertiefungen der Lamelle können kegelähnliche oder paraboloidähnliche Form aufweisen.
Einige Ausführungsformen des Erfin dungsgegenstandes sind auf der Zeichnung beispielsweise in vereinfachter Darstellung ge- zeigt. Fig. 1 zeigt den Querschnitt einer La melle mit parabolischen Vertiefungen, Fig. 2 den Querschnitt einer Lamelle mit kegeligen Vertiefungen. Fig. 3 veranschaulicht eine Draufsicht auf die wärmeabgebende bzw.
-aufnehmende Oberfläche eine Lamelle. Fig. 4 lässt den Querschnitt durch eine Lamelle, wel che über ein Rohr mit kreisförmigem Quer schnitt gestülpt ist, erkennen, Fig. 5 den Quer schnitt einer Lamelle, die über ein Rohr mit tropfenförmigem Querschnitt gestülpt ist. Fig. 6 veranschaulicht den Querschnitt durch eine Deckenkonstruktion mit ebenen Lamellen und Fig. 7 den Querschnitt durch eine Decke, deren Lamellen in Anpassung an ihre Tem- peraturabfallkurve vom Rohr weg nach beiden Enden hin zusehends weniger steil abfallen.
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit glei chen Ziffern bezeichnet.
Die in der Zeichnung dargestellten Wärme übertragungsanlagen dienen als Decken heizung und -kühlung zur Heizung von Räu men. im Winter und zur Kühlung derselben. im Sommer. Als Wärmeübertragungskörper wirkt die Putzschicht 8, welche durch ein als Armie- rung dienendes Putzgewebe 7 versteift und durch nicht näher dargestellte Vorrichtungen an der tragenden Deckenkonstruktion 4 auf gehängt ist.
Zur Heizung des unter der Putz schicht 8 liegenden Raumes gibt diese ihre Wärme durch Strahlung ab, welche ihr mit tels eines durch die Rohre 1 strömenden -V#@Tärmeträgers zugeführt wird. Zur Kühlung nimmt die Putzschicht umgekehrt durch Strah lung aus dem Raum Wärme auf und leitet sie auf einen durch die Rohre 1 fliessenden Wärmeträger über. Zur Übertragung der Wärme zwischen der Putzschicht 8 und dem Rohr 1 dienen die Wärmeleitlamellen 2, welche die Rohre 1 umgeben und mit ihnen metallisch verbunden sind. Die metallische Verbindung kann z. B. durch Löten oder durch Schweissen hergestellt werden.
Die wärmeabgebende untere Oberfläche der La melle ist durchwegs im Abstand von der Putz schicht gehalten. Sie besitzt zahlreiche neben einanderliegende lochartige Vertiefungen 3. Diese Vertiefungen 3 können beispielsweise kegelförmig wie in Fig. 2 oder paraboloid- förmig wie in Fig. 1 ausgebildet sein. Der ein heitliche Abstand der Lamelle von der Putz schicht sichert an allen Punkten ungefähr gleiche Bedingungen für die Wärmeübertra gung. Unter Umständen empfiehlt es sich, zwischen der Lamelle 2 und der Putzschicht 8 ein wasserabweisendes Gewebe oder eine Me tallfolie anzuordnen.
Dadurch wird ein ein heitlicher Abstand zwischen Lamelle und Putz schicht gewährt, gleichwohl aber eine freie Be weglichkeit zwischen beiden gesichert, da die eingelegten Körper ein Haften der Putz schicht verhindern. Der Hohlraum 6 ist durch eine Isolierschicht 5 gegen Wärmeabwande rung nach der Tragkonstruktion 4 geschützt.
Als Isolierschicht kann z. B. Wellpape mit Aluminiumfolie dienen.
Die zweckmässig unmittelbar nebeneinan- derliegenden lochartigen Vertiefungen 3 ver grössern die betreffende Oberfläche der La mellen auf ein Mehrfaches der glatten Ober fläche. Physikalisch wirkt die Lamelle so wie ein Hohlraumstrahler, dessen Strahlungszahl sich den maximalen Strahlungsverhältnissen des schwarzen Körpers mit zunehmender Tiefe der Vertiefungen annähert. Aus strahlungs theoretischen Erkenntnissen müssen die Ver tiefungen 3 tiefer als die Wellenlänge der Temperaturstrahlung sein. Die Form der Ver tiefungen kann mannigfach gestaltet werden. So lassen sich z.
B. auch hyperbolische, elip- tisehe, zylindrische und prismatische Hohl räume verwenden. Ihr Querschnitt kann drei-, vier- oder vieleckig sein.
Die metallische Verbindung von Lamelle und Rohr kann bereits in der Werkstätte er folgen, so dass fertig vorfabrizierte Elemente beim Bau verwendet werden können. Um eine möglichst gleichmässige Temperatur der Deckenfläche (Unterfläche der Putzschicht) zu erreichen, können die Lamellen, wie in Fig. 7 im Querschnitt gezeigt, vom Rohr weg nach beiden Enden hin zusehends weniger steil abfallen, so dass in grösserer Nähe des Rohres 1 die Wärme eine grössere Strecke der Putzschicht 8 durchwandern muss als an weiter vom Rohr 1 entfernten Stellen. Als Gewebe bzw.
Folie - vgl. oben - können beispiels weise solche aus regenerierter Zellulose oder imprägniertem Stoff zwischen Lamellen und Übertragungskörper eingelegt sein. Gege benenfalls können die eingelegten Stoffe nach Anwurf der Putzschicht wieder entfernt wer den. Auch Wand- und Bodenheizungen oder -kühlungen können nach dem gleichen Prinzip gebaut werden. Wärmeübertragiungsanlagen nach der Erfindung können auch zu andern Zwecken als zu Beheizung oder Kühlung be wohnter Räume verwendet werden, z.
B. für Brutkästen oder für Kühlräume oder Kühl- schränke. .