DE6903113U

DE6903113U - Vorgefertigter rohrstrang fuer eine grossflaechenheizung

Info

Publication number: DE6903113U
Application number: DE6903113U
Authority: DE
Inventors: Hermann Lohoff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-01-28
Filing date: 1969-01-28
Publication date: 1969-11-27

Description

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Hermann Lohoff 4630 Bochum, Wasserstraße 424

"Vorgefertigter Rohrstrang für eine Großflächenheizung"

Die Neuerung betrifft einen vorgefertigten Rohrstrang für eine Großflächenheizung, insbesondere Fußboden-, Wand- und Deckenheizung, der aus einem in der zu beheizenden Baukörperschicht unterzubringenden Vorlauf- und Rücklaufstrang besteht, deren Durchflußkanäle vorzugsweise von einem Warmwassersatz zu durchströmen sind·

Es sind Rohrstränge obiger Art für Fußbodenheizungen bekannt, die aus mehreren in bestimmten Abständen zu einer Rohrharfe bzw· zu einer Rohrschlange zusammengesetzten Rohren bestehen. Diese Rohre werden in eine unter dem Fußbodenbelag befindliche Estrichschicht verlegt, wobei zwischen letzterer und dem tragenden Betonuntergrund gewöhnlich noch eine aus Pappe oder Aluminium-Folie bestehende Dampfdiffusionssperrschicht sowie eine weitere Schicht aus Kunststoff, Mineralwolle oder Asche zur Trittschall- und Wärmeisolation angeordnet sind. Zur Beheizung wird in den Vorlaufstrang beispielsweise einer Rohrschlange aus einem Ö4- oder koksgefeuerten Kessel warmes Wasser von relativ hoher Vorlauftemperatür geschickt, das sich beim Durchlauf des VorlaufsOranges und des darin kontinuierlich übergehenden Rücklaufstranges unter Wärmeabgabe an die Estrichschicht abkühlt und mit entsprechend geringerer Rücklauftemperatur den Rücklaufstrang der Rohrschlange wieder verläßt. Derartige Rohrstränge haben jedoch den Nachteil, daß sie infolge der relativ hohen, jedoch zur Abgabe der notwendigen Wärmemenge erforderlichen Temperaturdifferenz zwischen ihres kontinuierlich ineinander übergehenden Vorlauf- und Rücklaufteiles in der Estrichschicht ein Wärmefeld von recht unterschiedlichem Temperaturniveau aufbauen, was einerseits

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den Behaglichkeitsgrad der sich über einer solchen Fußbodenheizung aufhaltenden Personen stark beeinträchtigt und andererseits nicht unerhebliche Wärmespannungen in der betreffenden Baukörperschicht bewirkt. Besonders der schlechte Behaglichkeitsgrad hat dazu geführt, daß derartige Rohrstränge zur Beheizung von Baukörperschichten bislang in nur recht bescheidenem Umfang benutzt werden.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rohrstrang der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, der die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist, vielmehr mit einfachen und kostensparenden baulichen Mitteln das Heizmedium, vorzugsweise Wasser, so führt, daß dadurch in der Baukörperschicht ein Temperatür feld von nahezu gleichem Niveau aufgebaut wird und somit eine über die gesamte äußere Fläche dieser Baukörperschicht gleichmäßige Wärmeabgabe gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Durchflußkanäle des Vor- und Rücklaufstranges unmittelbar nebeneinander liegen und einen Gegenstromwärmeaustauscher bilden. Auf diese Weise entsteht durch die unmittelbare, hautenge Nähe der Durchflußkanäle des Vor- und Rücklaufstranges zwischen ihnen ein Wärmeaustausch im Gegenstrom, wobei einerseits stets der heißeste Teil des Vorlaufstranges unmittelbar neben dem kältesten Teil des Rücklaufstranges liegt und andererseits die in ihrem Temperaturen nur gering voneinander abweichenden Teile ebenfalls nebeneinander angeordnet sind. Demzufolge wird durch Überlagerung der Wärmefelder zweier Gegenströme des vorzugsweise mit Warmwasser beaufschlagten Rohrstranges über die gesamte Oberfläche der Baukörperschicht ein nahezu konstantes mittleres Temperatürfeld aufgebaut.

Nach einem vorteilhaften Merkmal der Neuerung sind die Durchflußkanäle des Vorlauf- und Rücklaufstranges in

einem einzigen Gegenstromrohr angeordnet, das vorzugsweise aus warmfestem Kunststoff besteht. Durch diese Unterbringung der Durchflußkanäle in einem kontinuierlichen vorgefertigten Gegenstromrohr braucht in arbeitssparenderweise lediglich ein einziges zusammenhängendes Rohr in der Baukörperschicht verlegt zu werden, das darüber hinaus einen ausgezeichneten Wärmeaustausch zwischen dem Vorlauf- und dem Rücklaufkanal sicherstellt. Hierzu eignet sich sowohl fertigungstechnisch als auch hinsichtlich der Verlegung in ganz besonderem Maße Kunststoff, dessen Warmfestigkeit den geforderten Bedingungen entsprechend angepaßt werden kann.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Neuerung besteht das Gegenstromrohr aus zwei ineinandersteckenden kreisrunden Rohren, wobei zur Beibehaltung der Strömungsgeschwindigkeit der Durchflußkanal des Innenrohres den gleichen lichten Querschnitt wie den des noch verbleibenden Durchflußkanals des Außenrohres besitzt«, Auf diese Weise wird durch einfaches Ineinanderstecken zweier herkömmlicher kreisrunder Rohre mit aufeinander abgestimmten Querschnitten ein Gegenstromrohr geschaffen, das sowohl fertigungstechnische als auch festigkeitsmäßige Vorzüge besitzt.

Besonders gute Festigkeits- und Wärmeleiteigenschaften besitzt ein kreisrundes Gegenstromrohr, das diametral durch eine S-förmige die innere Wärmeaustauschfläche zwischen beiden Kanälen erhöhende Trennwand in zwei Durchflußkanäle gleichen Querschnittes unterteilt ist.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Neuerung sind in der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen in einer Baukörperschicht verlegten vorgefertigten Rohrstrang,

Fig. 2 einen Ουerschnitt durch ein aus zwei ineinander steckenden kreisrunden Rohren bestehendes Gegenstromrohr,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III - III der Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Gegenstromrohr mit S-förmiger Trennwand und

Fig. 5 ein vorteilhaftes Verlegungsbeispiel für den neuen Rohrstrang.

Der neuerungsgemäße Rohrstrang nach Fig. 1 besteht aus dem Vorlaufstrang 1 und dem Rücklaufstrang 2, deren Durchflußkanäle 1· und 2' den gleichen Querschnitt besitzen. Dieser vorgefertigte Rohrstrang ist in der Baukörperschicht 3 verlegt, die sich im wesentlichen aus der tragenden Betonschicht 3', der Trittsc hall- und Wärmeisolationsschicht 3'·, der Dampfdiffusionssperrschicht 3¹¹¹ und der Estrichschicht 3 zusammensetzt. In dem dargestellten

IV Beispiel sind die Rohre in der Estrichschicht 3 oberhalb der Dampfdiffusionssperrschicht 3¹¹¹ angeordnet, wobei es jedoch ebenso gut möiflich ist, daß sie beispielsweise für einen Deckenheizung auch in einer anderen Schicht mit entsprechender Speicherkapazität, z. B. in der Betonschicht 3' unterzubringen ist.

In Fig. 2 ist der Vorlaufstrang 1 in einem entsprechend größer bemessenen Rücklaufstrang 2 derartig angeordnet, daß der DurchfIv. kanal 1' des Vorlaufstranges 1 den gleichen lichten Querschnitt wie den des noch verbleibenden Durchflußkanals 2' des Rücklaufstranges 2 besitzt. Zur Vermeidung von DruckSprüngen und der damit zusammenhängenden Kavitationsgefahr sind aufeinander abgestimmte Durchflußquerschnitte 1! und 2' unerläßlich, worauf besonders an der

Übergangsstelle 4* des G eg en s tr omr ohr es 4 geachtet werden muß. An dieser Stelle 4' ist das Gegenstromrohr 4 gemäß der Fig. 3 mit einem entsprechend verstärkten Umlenkungsverschluß 4*· versehen.

In Fig. 4 ist ein Gegenstromrohr 5 dargestellt, das durch eine diametral angeordnete, S-förmige Trennwand 5* in den Durchflußkanal 1· des Vorlaufstranges 1 und in den Durchflußkanal 2' des Rücklaufstranges 2 unterteilt ist. Hierbei hat die Erfahrung gezeigt, daß das in der umgebenden Baukörperschicht aufgebaute Temperaturfeld umso gleichmäßiger ist, je besser' der Wärmedurchgang zwischen den Kanälen I¹, 2' des Vorlaufstranges 1 bzw. Rücklaufstranges 2 ist.

In Fig. 5 ist ein vorteilhaftes Verlegungsschema in Form einer Spirale des neuen Rohrstranges gemäß den Fig. 1 bis 4 dargestellt, wobei die durchgehende Linie den Vorlaufkanal 1* und die strichpunktierte Linie den Rücklaufkanal 2* darstellt, während,mit 4'· ein Umlenkungsstück bezeichnet ist. Wie aus diesem Verlegungsbeispiel hervorgeht, ist es zur Erzielung der gewünschten Heizeigenschaft des neuen vorgefertigten Rohrstranges nicht unbedingt erforderlich, den Vorlauf- und den Rücklaufkanal 1', 2* hauteng (gemäß den Fig. 2 bis 4) nebeneinander anzuordnen, sondern es kann auch eine äquidistanäe Anordnung dieser Kanäle I¹, 2* gemäß der Fig. 5 den gewünschten Zweck erfüllen.

Es versteht sich, daß die dargestellten Ausführungsbeispiele zahlreiche Variationen zulassen. Auch kann der neuerungsgemäße Rohrstrang nicht nur in Wandflächen, sondern ebenso gut in anderen Baukörpern wie z. B. in Säulen angeordnet werden und darüber hinaus gleichfalls zur Beheizung der Baukörperschichten von Fluglandepisten, Sportplätzen oder sonstigen schnee- und eisfrei zu haltenden Großflächen Verwendung finden.

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Claims

Schutzansprüche

1. Vorgefertigter Rohrstrang für eine Großflächenheizung, insbesondere Fußboden-, Wand- und Deckenheizung, der aus einem in der zu beheizenden Baukörperschicht unterzubringenden Vorlauf- und Rücklaufstrang besteht, deren Durchflußkanäle vorzugsweise von einem Warmwassersatz zu durchströmen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußkanäle (¹I', 2·) des Vorlauf- und Rücklaufstranges (1, 2) unmittelbar nebeneinander liegen und einen Gegenstromwärmeaustauscher (1, 2) bilden·

2. Vorgefertigter Rohrstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußkanäle (1·, 2') des Vorlauf- und Rücklaufstranges (1, 2) in einem einzigen Gegenstromrohr (4 bzw. 5) angeordnet sind, das vorzugsweise aus warmfestem Kunststoff besteht. (Fig. 2 bis 4)

3. Vorgefertigter Rohrstrang nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenstromrohr (4) aus zwei ineinandeifsteekenden kreisrunden Rohren (1, 2) besteht, wobei zur Beibehaltung der Strömungsgeschwindigkeit der Durchflußkanal (I¹) des Innenrohres (1) den gleichen lichten Querschnitt wie den des noch verbleibenden Durchflußkanals (2¹) des Außenrohres (2) besitzt. (Fig. 2 und 3)

4. Vorgefertigter Rohrstrang nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenstromrohr (5) aus einem kreisrunden Rohr besteht, das diametral durch eine S-Förmige Trennwand (5·) in zwei Durchflußkanäle (I¹, 2') gleichen Querschnittes unterteilt ist. (Fig. 4)