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Strahlungsheiz- bzw. -kühlanlage Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Strahlungsheiz- bzw. -kühlanlage, bei welcher die Wärme bzw. Kälte von geheizten oder gekühlten Röhren über Kontaktschienen an Verteiler weitergeleitet und an den zu beheizenden bzw. kühlenden Raum abgegeben wird. Die Verteiler bestehen vorteilhaft aus ebenen Blechen aus Aluminium oder seinen Legierungen, Kupfer oder dessen Legierungen oder Eisen. Sie bilden zugleich einen Teil der Raumbegrenzung und können mit einem Belag versehen werden, das heisst gefärbt, geweisselt, mit einer Folie überzogen, tapeziert, furniert oder mit Stoff überzogen werden.
Dieser Belag soll nicht nur einen wohnlicheren Eindruck erzielen, sondern erhöht auch die Wärmeabstrahlung gegenüber blanken Metallblechen. Es sind Kontaktschienen vorhanden, die zwischen den Verteilern und den Röhren liegen und eine Wärmeübertragung zwischen den Röhren und den Verteilern bewirken. Letztere können mit Federn an die Kontaktschienen gepresst werden, so dass sie in ihrer Ebene frei dilatieren können und keine Deformationen, wie Durchbiegen oder Werfen erleiden. Eine Variante besteht darin, dass Federn an den Verteilern angreifen und über diese die Kontaktschienen gegen die Röhren pressen.
In diesem Fall ist es möglich, die Verteiler mit den Kontaktschienen fest zu verbinden, falls sie mindestens annähernd den gleichen Ausdehnungskoeffizienten besitzen. Die Gesamtdilatation erfolgt dann gegen die Enddila- tationsfugen. Die Kontaktschienen können für sich an den Röhren befestigt werden, wobei vorteilhaft die eine Seite der Form der Röhren, die andere der Form der Verteiler angepasst ist. Es kann aber auch für bestimmte Fälle vorteilhaft sein, zwischen besagter Schiene und zugehöriger Röhre noch eine Zwischenschiene zum Dosieren der Wärmeübertragung anzubringen.
Diese Zwischenschiene kann im Quer- schnitt ein längsgestrecktes Viereck sein und beispielsweise ein dünnes perforiertes Blech darstellen, um den Wärmeübergang zu verringern, oder sie kann der Form der Röhre einerseits und auf der andern Seite der Form der Kontaktschiene angepasst sein, um den Wärmeübergang zu verbessern.
Die besondere Ausführungsart der vorliegenden Erfindung kann folgende Vorteile aufweisen: Geringer Materialaufwand und dadurch auch geringe Wärmekapazität, was wieder eine fast trägheitsfreie Regulierung ergibt, einfache Elemente, wie ebene Verteilerbleche, die es gestatten, diese über mehrere Rohrachsen hinwegzuführen und dadurch von der Distanz der Rohrachsen weniger abhängig zu sein, und trotzdem eine sehr gute Abstützung zu erzielen und bei enger Teilung eine regelmässigere Wärmeverteilung zu erzielen, kleinere Blechdicken und trotzdem grossflächige Verteiler zu verwenden. Rasche Montage der Verteiler, gute Revisionsmöglichkeit und Verlegen von Leitungen aller Art selbst nach Fertigstellung der Heiz- bzw.
Kühlanlage ohne gro- ssen Arbeitsaufwand, geringe Bauhöhe, grosse Variationsmöglichkeit und Anpassung an die Architektur des Raumes, also karrierte Aufteilung oder glatte Ausführung. Geringe Werkzeugkosten, Anpassung an jede beliebige Betriebstemperatur durch die Dosiermöglichkeit, wodurch es immer möglich wird, am gleichen Strang sowohl Radiatoren als auch die Strahlungsheu- bzw. -kühlanlage anzuschlie- ssen.
In den Fig. 1 bis 12 sind verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. dargestellt, und zwar stellt Fig. 1 den Querschnitt durch eine Deckenheizung und Fig. 2 deren Draufsicht von oben her dar. Es wird bei diesen Figuren mehr nur die prinzipielle Anordnung und Befestigung der Röhren, der Kontaktschienen, der Verteiler, der
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Endfugen und deren Abdeckung dargestellt, während die übrigen Figuren Details für solche Anordnungen darstellen.
In Fig. 1 und 2 bedeutet 1 die Tragdecke, 2 die Wände, während mit 3 das Rohrsystem bzw. die Röhren, mit 4 die dazwischen angeschweissten Verstrebungen angegeben sind, an denen das Rohrsystem 3 durch Halter 5 gehalten ist, welche in üblicher Weise an der Decke 1 festgemacht sind und in denen das Rohrsystem frei für sich dilatieren kann. Mit 6 sind die Kontaktschienen angegeben, während 6a nur noch als Dilatationsschiene zu dienen hat, da sie mit den Röhren 3 nicht mehr in direktem Kontakt steht. An den Schienen 6 liegen die Verteiler 7 an, welche Karreform aufweisen.
Ausserhalb des Rohrsystems 3 setzen sich die -Kontaktschienen 6 fort, aber die Dilatation kann sich dort nicht mehr stark auswirken, weil da praktisch immer nur Zimmertemperatur herrscht, die nur wenig variiert. Diese Kontaktschienen 6 sind dort an Holzleisten 9 befestigt, welche ihrerseits an der Decke 1 durch Schrauben 10 festgemacht sind. Da wo keine nennenswerte Wärmeabgabe mehr stattfindet und die Wärmespannungen sich wegen der gleichmässigen Temperatur nicht mehr nachteilig auswirken können, kann statt der Wärmeverteiler 7 aus Aluminium oder Kupfer auch ein schlechter leitendes Material, wie Eisen, Gipsplatten oder Karton, verwendet werden, also etwa von den mit 8 bezeichneten Karros an.
Mit 14 ist ein Belag angedeutet, welcher auf der Raumseite alle Karros 7 und 8 überdeckt, so dass auch keine Stossfugen sichtbar bleiben. L'ängs den Wänden lässt man genügend Spiel 11, damit die Ge- samtdilatation sich dort auswirken kann. Diese End- fugen 11 werden zweckmässig noch gegen Sicht durch Leisten 12 abgedeckt. Ein verbleibender Hohlraum 13 kann gegen die Decke 1 in üblicher Weise mit einer Wärmeisolation abgeschirmt werden, die hier nicht besonders dargestellt ist.
In Fig. 3 und 4 ist ein Querschnitt durch ein Heizrohr und ein Längsschnitt dieser Ausführung dargestellt, wo im Detail ersichtlich ist, wie die verschiedenen Elemente zusammenmontiert sind. Es stellt dabei wiederum 1 die Tragdecke, 3 ein Heizrohr und 6 die zwischen Rohr und Verteiler befindliche Kontaktschiene dar, die vorzugsweise ein im wesentlichen langgestrecktes Viereck als Querschnitt besitzt. Dabei werden die Verteiler 7 durch Federn 17 an die Kontaktschiene 6 gepresst.
Sie sind oben an einem Querstab 18 festgehalten, der sich auf das Rohr 3 abstützt, während unten in den Verteilern 7 kleine Ausdrückungen angebracht sind, in welchen ein Splint 16 liegt, der dazu dient, die Federn 17 festzuhalten. Die Verteiler werden durch diese Federn 17 in Pfeilrichtung gegen die flache Kontaktschiene 6 gedrückt, wo sie mit dieser zweckmässig verklebt oder durch Punktschweissen fest verbunden werden kann. Die Stossfugen der Verteiler, welche satt zusammengestossen werden können falls eine Gesamtdilatation der Verteiler nach den End- fugen hin erfolgen soll, befinden sich in der Mitte unter den Kontaktschienen 6. Die Stossfugen der Verteiler 7 samt den Ausdrückungen 15 werden raumseitig durch den angeklebten Belag 14 abgedeckt.
Das Rohr 3 hat mit der Kontaktschiene 6 nur eine linienförmige Berührung, welche bei einer Vorlauftemperatur von beispielsweise 90 C genügen dürfte, um genügend Wärme auf die Verteiler 7 abzuführen, um die erwünschte physiologisch zulässige Wärmeabgabe pro m2 zu erzielen. Heizrohr 3 und Kontaktschiene 6 sind in Fig. 3 im Querschnitt dargestellt, jedoch der Einfachheit halber nicht schraffiert. Sie können gegenseitig sowohl in der Längsachse des Rohres 3 wie auch quer dazu in der Horizontalebene der Verteiler sich verschieben, so dass keinerlei Dilatationsspannungen entstehen, auch dann nicht, wenn Rohr 3 und Schiene 6 aus verschiedenem Material bestehen.
Dagegen muss bei fester Verbindung zwischen Schiene 6 und den Verteilern 7 deren Ausdehnungskoeffizient praktisch gleich sein, damit keine Deformationen infolge Temperaturschwankungen entstehen. Rechts in Fig. 4 ist die Fortsetzung der Konstruktion über das Rohrsystem hinaus angedeutet, wo statt der Röhre 3 eine Leiste 9 die Fortsetzung der Röhre bildet, welche Leiste durch eine Unterlage 19 von der Decke distanziert ist, so einen Schlitz 20 freilässt und durch eine Schraube 10 festgehalten wird. Die Halterung der Verteiler 7 oder der Platten 8 samt durchgehender Schiene 6, mit welcher der Teil 7 bzw. 8 fest verbunden ist, erfolgt wieder durch Federn 17. Auch hier bleibt die Schiene 6 gegenüber der Leiste 9 frei beweglich.
Die Platten 8 brauchen hier nicht den gleichen Ausdehnungskoeffizienten wie Schiene 6 zu haben, da hier eine mehr oder weniger konstante Raumtemperatur herrscht. Man kann aber auch die Fortsetzung der Schiene 6 aus dem gleichen Material wie die Platten wählen, beispielsweise Eisen, oder sie durch Streckmetall ersetzen. Die Schiene 6 muss aber auch dann, wenn sie nicht durchgehend aus dem gleichen Material besteht, auf der ganzen Länge eine Einheit bilden, das heisst die einzelnen Stücke müssen fest miteinander verbunden sein, damit sich die Dilatation bei den Endfugen auswirken kann. Mit 13 ist wieder ein freibleibender Raum dargestellt, welcher nach Bedarf mit Isolationsmaterial ausgefüllt werden kann, einmal um eine zu grosse Wärmeübertragung an die Decke 1 zu verhüten und anderseits eine verbesserte Schallisolation zu erzielen.
In Fig. 5 ist quer zur Rohrachse ein Schnitt dargestellt, wobei das Rohr 3 von einer darübergelegten U-förmigen Kontaktschiene 22 gedeckt ist, welche an der untern Basis an die eigentliche Kontaktschiene 6 durch Federn 17 angedrückt wird. Diese Federn sind wiederum an einem Quersteg 18, welcher hier auf dem U-Profil 22 aufliegt, und unten durch an den Verteilern 7 angeschweisste Ösen 21 festgehalten. Die U-förmige Ausbildung der obern Kontaktschiene 22 gestattet, Abweichungen der Rohrachse von der Geraden auszugleichen, so dass diese Ab-
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weichungen nicht auf die Kontaktschiene 6 und auf die Verteiler 7 übertragen werden.
In Fig. 6 ist ein weiterer Querschnitt durch ein Heizrohr 3 angegeben, welches hier von einem federnden klammerförmigen Kontaktprofil umschlungen wird. Dieses Profil 6 wird nach dem Aufstülpen über das Rohr 3 durch einen kräftigen Bügel 26 gegen Abfallen vom Rohr gesichert. Flache ebene Verteiler 7 werden durch an der Profilschiene 6 abgestützte Federn 27 auf einen Flansch 24 der Kontaktschiene 6 in Pfeilrichtung gedrückt, um guten Kontakt zu erzielen. Um quer zur Rohrachse verlaufende Stossfugen der Verteiler 7 abzudecken, kann je am einen Ende der Verteiler 7 eine Querschiene 23 angebracht werden (Fig. 11), welche Schienen gleichzeitig als Verstärkung der Verteiler 7 dienen. Fugen 25 gestatten das Dilatieren der einzelnen Verteiler 7 gegen diese Fugen hin.
Der erwähnte Flansch 24 der Profilkontaktschiene 6 bildet mit den Querschienen 23 zusammen regelmässige Vierecke, welche gegen die Raumseite hin sichtbar sind.
Die Fig. 7, 8, 9 und 10 veranschaulichen im Querschnitt verschiedene Möglichkeiten, um eine bessere oder verminderte Wärmeübertragung zwischen den Röhren 3 und der Kontaktschiene 6 zu ermöglichen. In Fig. 7 ist zu diesem Zweck die Berührungsstelle des Rohres 3 mit der im Querschnitt rechteckigen Kontaktschiene 6 etwas abgeflacht, zum Beispiel durch Schleifen der Rohrwandung. Gegen- über der linienförmigen Berührung in Fig. 3 ergibt sich so eine flächenförmige Berührung. In Fig. 8 ist eine verminderte Wärmeübertragung von Rohr 3 auf die Kontaktschiene 6 dadurch erreicht, dass eine weniger gut leitende Zwischenschiene oder Dosierschiene 28 eingeschaltet ist.
Diese Dosierschiene 28 kann zum Beispiel aus einem dünnen perforierten Blechstreifen oder einem weniger gut leitenden Material bestehen. Dies kann bei Dampfheizungen mit hohen Temperaturen vorteilhaft sein. In Fig. 9 ist wiederum eine grössere Berührungsfläche zwischen Rohr und Kontaktschiene 6 dadurch geschaffen, dass ein dem Rohr 3 angepasstes Profil 24 als Dosierschiene verwendet wird, mit einer ebenen Berührungsfläche gegen unten, wo der Kontakt mit der Kontaktschiene 6 hergestellt wird. Fig. 10 endlich zeigt ein Rohr 3 mit Sechskantprofil, dessen eine Fläche mit der Kontaktschiene 6 die flächenförmige Berührung zwischen diesen beiden Elementen ergibt.
Fig. 11 zeigt, wie an den Enden der Verteiler 7 angebrachte Querschienen 23 die Verteiler 7 einerseits verstärken und anderseits die Stossfugen 25 benachbarter Verteiler 7 abdecken, während die Kontaktschiene 6 durchgehend ist. Die Querschienen 23 sind jeweils nur an einem Ende der Verteiler 7 angeschweisst, was durch Kreuzchen angedeutet ist. Der nächstfolgende Verteiler liegt auf dieser Querschiene 23 nur lose auf. Es werden auf diese Weise mit den Kontaktschienen 6 und den Querschienen regelmässige Rechtecke gebildet.
Oberhalb der Querschiene 23 am Verteiler 7 kann je ein hier nicht ge- zeichneter Lappen angeschweisst sein, um die Verteiler 7 auch gegen oben zu fixieren. Fig. 11 kann auch als Detail im Längsschnitt zu Fig. 6 aufgefasst werden.
Fig. 12 endlich deutet an, wie die Verteiler 7, um eine sichere Kontaktgabe mit der durchgehenden, flachen und geraden Kontaktschiene 6 zu ge- währleisten, leicht vorgebogen sein kann, so dass erst durch Federn, die in Richtung der Pfeile wirken und bei den Ösen 21 befestigt werden, das Geraderichten des Verteilers 7 erfolgt: Mit 29 ist eine Verstärkerrippe quer zum Verteiler 7 angedeutet, welche diesen mechanisch verstärkt. Sie kann durch Punktschweissen, Nieten, Kleben oder andere übliche Art befestigt sein.
Fig. 1 bis 12 sind Beispiele für die Ausführung einer Deckenheizung. Bei entsprechender Umstellung kann analog natürlich auch eine Wand- oder Bodenheizung ausgeführt werden.
Je nach der Art der Heizung bzw. der Betriebstemperatur der Röhren kann eine flächenförmige, linienförmige oder leicht isolierte Übertragung vom Rohr zur Kontaktschiene erwünscht sein. Man hat sich hier den physiologischen Verhältnissen anzupas- sen, welche bei diesem System in jedem Fall befriedigt werden können. Bei Wärmepumpanlagen mit niedrigen Vorlauftemperaturen wird sich eine flächenförmige, bei Warmwasseranlagen mit etwa 90 C im Vorlauf ist eine linienförmige Berührung, und bei Dampfheizungen mit hoher Betriebstemperatur wird eine leicht isolierende Kontaktgabe zwischen den Röhren und den Kontaktschienen zweckmässig sein.
Man kann die Konstruktion natürlich auch so gestalten, dass die Verteiler zugleich schallabsorbierend wirken, beispielsweise durch gleichmässig verteilte Löcher oder Nuten im Verteiler und entsprechender Isolation hinter den Verteilern. Anderseits besteht auch die Möglichkeit, die zwischen Verteiler und Gebäudekonstruktion angesammelte Luft durch Gebläse zu den Löchern aus den Verteilern herauszublasen. Schlitze, Nuten, Ausdrückungen und dergleichen am Verteiler können natürlich auch als Putzträger Verwendung finden, falls es erwünscht ist und so als Belag wirken, nur dass dabei die Wärmekapazität unnötig vergrössert wird.
Die Strahlungsheiz- bzw. -kühlanlage hat bei ent- sprechender Ausbildung den besonderen Vorteil einer geringen Eigenwärmekapazität. Selbstverständlich können die beschriebenen Ausführungsmöglich- keiten beliebig variiert werden, ohne vom Wesen der Erfindung, die Wärmeübertragung über Kontaktschienen von den Röhren auf die Verteiler zu bewirken, abzuweichen.
Die Herstellung der Anlage erfolgt erfindungsgemäss so, dass zuerst die Röhren an der vorgesehenen Stelle, dann an den Röhren die Kontaktschienen, wenigstens provisorisch, und hierauf an diesen die Verteiler montiert werden.
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