DE19819230A1 - Heizvorrichtung für einen Raum - Google Patents

Abstract

Heizvorrichtung für einen Raum, bei der eine den Raum begrenzende Seiten- und/oder Decken-Mauer mit einer in der Mauer angeordneten Heizeinrichtung versehen ist. Eine derartige Heizvorrichtung ist zur Raumbeheizung bei Wohngebäuden, Bürogebäuden, Industriehallen usw. anwendbar. Die in der Mauer angeordnete Heizeinrichtung kann auch als Kühleinrichtung ausgebildet sein, um den Raum zu kühlen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung für einen Raum.

Eine derartig Heizvorrichtung ist zur Raumbeheizung bei Wohngebäuden, Bürogebäuden, Industriehallen usw. anwendbar. Die Heizvorrichtung kann auch zur Kühlung von Räumen verwendet werden.

Bei bekannten Heizungen für Räume unterscheidet man zwischen punktuellen Heizungen, wie zum Beispiel Radiatorenheizung, punktuelle Warmluftzufuhr in einen Raum, und flächigen Heizungen, wie zum Beispiel Fußbodenheizung, Wandheizung oder großflächige Radiatoren. Die Wärmeverteilung im zu beheizenden Raum erfolgt meist in einer Kombination aus Luftumwälzung oder Konvektion und Wärmestrahlung.

Bei einer Radiatorheizung ist als eine punktförmige Wärmequelle ein Radiator an der Wand, meist unter einem Fenster befestigt, der mit Warmwasser mit relativ hoher Vorlauftemperatur von 70 bis 90°C gespeist wird. Die Wärme wird hauptsächlich durch Wärmeleitung und über konvektive Luftbewegung in den Raum eingebracht. Die Wärmeübertragung in den Raum durch Strahlung ist außer in unmittelbarer Nähe des Radiators sehr gering. Die hohe Vorlauftemperatur bedingt aufgrund des großen Temperaturunterschieds zwischen dem Warmwasser und der Soll-Raumtemperatur hohe Verluste im gesamten Heizsystem. Soll dieser Nachteil verringert werden, so muß die Vorlauftemperatur abgesenkt werden, wobei die Radiator-Kapazität bzw. die Radiatorfläche entsprechend vergrößert werden muß. Ein großer Radiator ist jedoch einerseits teuer, andererseits benötigt er viel Wandfläche bzw. Raum, der zum Aufstellen von Möbeln und dergleichen verloren geht.

Sowohl Niedertemperatur- als auch Hochtemperatur- Radiatorheizungen wälzen aufgrund des hohen konvektiven Anteils den im Raum befindlichen Staub verstärkt um, was beim Menschen zu Beschwerden an den Atmungsorganen führen kann. Darüber hinaus haben Hochtemperatur-Radiatorenheizungen den Nachteil, daß im Raum umgewälzter Staub an den Radiatoren verschwelt, bzw. verbrennt, woraufhin die Verschwelungsprodukte durch die Luftumwälzung im Raum verteilt werden, was ebenso zu Reizungen und Beschwerden der Atmungsorgane führen kann.

Weiterhin haben punktuelle Heizungen mit hoher Wärmeübertragung durch Konvektion und niedriger Wärmeübertragung durch Strahlung den Nachteil, daß sich im Raum befindliche Personen trotz relativ hoher Lufttemperatur von beispielsweise 23 bis 25°C unwohl fühlen, da die den Raum begrenzenden, relativ kalten Mauern, Kälte abstrahlen.

Unter den Flächenheizungen gibt es Fußbodenheizungen und Wandheizungen.

Eine Fußbodenheizung ist üblicherweise derart aufgebaut, daß über einer beispielsweise aus Stahlbeton bestehenden Deckenmauer eine Dämm- und Isolationsschicht angeordnet ist. Darüber sind mäanderförmig warmwasserdurchflossene Rohre verlegt, über die Estrich geschichtet wird. Wird ein Raum ausschließlich mittels Fußbodenheizung beheizt, so muß eine relativ hohe Wasservorlauftemperatur von 35 bis 45°C verwendet werden. Dies führt dazu, daß auf dem Boden über den warmwasserführenden Rohren relativ heiße Streifen ausgebildete werden, so daß keine gleichmäßige Wärmeabgabe über der Fußbodenfläche möglich ist. Weiterhin wird die Wahl des Bodenbelags bei Einsatz einer Fußbodenheizung stark eingeschränkt. In diesem Zusammenhang ist ein keramischer Bodenbelag vorteilhafter als ein Teppichboden oder ein Holzboden. Insbesondere bei Teppichboden ist die Gefahr von erhöhter Staubaufwirbelung sehr hoch. Weiterhin ist die Temperatur über die Raumhöhe ungünstig verteilt. Am Boden ist es zu warm an der Decke ist es zu kalt. Da die Menschen bei einer Fußbodenheizung immer auf einer warmen Oberfläche stehen, sind im allgemeinen mit einer derartige Fußbodenheizung auch gesundheitliche Probleme, wie Schweißfüße und Krampfaderbildung an den Beinen verbunden. Fußbodenheizungen haben darüberhinaus eine relativ träge Raumtemperaturregelungseigenschaft. Insbesondere wenn sich die Außentemperatur witterungsbedingt schnell erhöht, oder wenn der zu beheizende Raum durch Sonneneinstrahlung zusätzlich beheizt wird, erfährt der Raum eine Überhitzung, wobei die Fußbodenheizung, auch wenn sie sofort abgestellt wird, noch ca. einen Tag lang nachheizt.

Weiterhin sind sog. Wandheizungen bekannt, bei denen auf der unverputzten Mauer mäanderförmig warmwasserführende Rohrleitungen angebracht werden, die in eine relativ dünne Schicht aus Putz eingebettet werden. Diese Flächenheizung hat den Nachteil, daß sich direkt über der warmwasserführenden Rohrleitung heiße Streifen ausbilden. Beim Betrieb hat diese Wandheizung den Nachteil, daß durch Wärmeausdehnung der Putz mit Spannungen beaufschlagt wird, der mit Rißbildung oder Absprengen des Putzes oder der Fliesen verbunden ist. Weiterhin ist die Gefahr sehr groß, daß beim Einschlagen von Nägeln oder Setzen von Befestigungsbohrungen die wasserführenden Leitungen verletzt werden, was zum Ausfall der Heizung führt und mit Reparaturaufwand verbunden ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Heizvorrichtung für einen Raum zur Verfügung zu stellen, die ökonomisch arbeitet, die die nutzbare Wohnfläche nicht verkleinert, die die Wände als Befestigungsfläche erhält, die eine Überhitzung Raums vermeidet und ein gesundes und angenehmes Raumklima für den Menschen schafft.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dadurch, daß eine oder alle Seitenmauern und eventuell zusätzlich die Deckenmauer selbst mittels einer Heizeinrichtung beheizt wird, fungieren die einen Raum umgebenden Mauern als eine Art Kachelofen. Durch das Beheizen des Mauerwerks an sich, kann eine gleichmäßige Wärmeverteilung auf der Wandoberfläche der Mauer erzielt werden. Die Wärmeabgabe an den Raum erfolgt zum Großteil (80 bis 90%) über Wärmestrahlung was der Mensch als sehr angenehm und behaglich empfindet. Dabei kann die eigentliche Soll- Raumtemperatur relativ niedrig gehalten werden (bevorzugt bei 17 bis 21°C).

Weiterhin wird durch diese Heizvorrichtung der Baustoff der Seiten- und/oder Deckenmauer als Wärmespeicher verwendet, was zu einem sparsamen Energieverbrauch beiträgt.

Aufgrund der großen nutzbaren Heizfläche braucht die Mauer lediglich auf Solltemperatur oder geringfügig über Soll- Raumtemperatur aufgeheizt zu werden, wobei als T bevorzugterweise ein Bereich zwischen 0 bis 4°K genügt. Da mit dieser Raumheizung die Wärme hauptsächlich mittels Wärmestrahlung in den Raum übertragen wird, kann die Mauertemperatur sogar unter der Soll-Raumtemperatur liegen.

D. h., bei Beheizung der Mauer mittels fluidführender Leitungen kann mit einer sehr niedrigen Vorlauftemperatur gearbeitet werden, was zur Folge hat, daß die Heizvorrichtung insgesamt sehr ökonomisch arbeiten kann, wobei Restwärme und Abwärme aus anderen Bereichen noch wirkungsvoll zu Raumheizzwecken verwendbar sind.

Weiterhin wird durch den Einsatz eines relativ kleinen T Betrags das Überheizen eines Raumes vermieden, da bei plötzlicher witterungsbedingter Außentemperaturerhöhung und/­ oder bei plötzlicher starker Sonneneinstrahlung die Raumheizvorrichtung die Wärmeabgabe an den Raum von selbst einstellt, weil bereits bei geringer Raumtemperaturerhöhung das Temperaturgefälle zwischen Raumtemperatur und Mauerwerk gegen Null geht und sich damit die Raumheizung selbsttätig abstellt.

Da nur Seiten- und Deckenmauern beheizt werden, sind die Gesundheitsprobleme an den Füßen und Beinen der Menschen eliminiert. Weiterhin ist man frei in der Wahl des Bodenbelags.

Da die Mauer an sich beheizt wird, steht die Wandoberfläche zum Einschlagen von Nägeln und Schrauben zur Verfügung. Weiterhin wird die Nutzung des Raums nicht durch irgendwelche Radiatoren beschränkt Radiatoren beschränkt.

Darüber hinaus kann bei Beheizung der Mauer mittels fluidführender Leitungen das System auch zur Raumkühlung eingesetzt werden, wenn entsprechend gekühltes Fluid durch die Leitungen geführt wird.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Heizvorrichtung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend beispielhaft an einer bevorzugten Ausführung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, wobei

Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine Seitenmauer zum gleichzeitigen Beheizen zweier aneinander angrenzenden Räumen zeigt;

Fig. 2 eine Schnittansicht durch eine Seitenmauer zum Beheizen eines Raumes entlang der Linie A-A gemäß Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 eine Schrägansicht eines Ziegels zeigt;

Fig. 4 eine Vorderansicht einer mit der Heizeinrichtung versehenden Mauer zeigt;

Fig. 5 eine Vorderansicht einer mit der Heizeinrichtung versehenden Mauer zeigt;

Fig. 6 bis 9 Schnittansichten abgewandelter, mit einer Heizeinrichtung versehener Seitenmauern zeigen;

Fig. 10 eine Schnittansicht durch eine Seitenmauer zum individuellen Beheizen zweier aneinander angrenzenden Räume zeigt;

Fig. 11 eine Schnittansicht durch eine Deckenmauer zum Beheizen des unterhalb der Deckenmauer liegenden Raumes zeigt;

Gemäß Fig. 1 und 2 ist eine Schnittansicht durch eine Mauer 2 dargestellt, die in einem in Dickenerstreckung der Mauer mittleren Abschnitt mit einer Heizeinrichtung 1 versehen ist. Die Mauer 2 mit einer Dicke D besteht hauptsächlich aus einer tragenden Schicht 3, die auf beiden Seiten mit einer eine Dicke d aufweisenden Putzschicht 4 und 5 versehen ist, die wiederum von jeweils einer Wandoberfläche 4a und 5a begrenzt ist.

In dieser Ausführung ist die Heizeinrichtung 1 zum Beheizen der Mauer 2 mittig in der tragenden Schicht 3 angeordnet. Die Heizeinrichtung 1 besteht aus einer Vielzahl, in der Mauer verlegter, warmwasserdurchflossenen Rohrleitungen 6. Die Rohrleitungen 6 sind bevorzugt aus Kunststoff hergestellt. Sie können jedoch aus jedem anderen geeigneten Material wie Aluminium, Kupfer, Edelstahl oder Stahl hergestellt sein. Die tragende Schicht 3 ist bevorzugt aus Ziegel hergestellt. Sie kann aber auch aus Bläton, Beton oder einer Kombination aus Ziegel mit Bläton oder Beton oder Gasbeton hergestellt sein.

Die Mauer 2 ist mit waagrecht und, oder senkrecht angeordneten, in Dickenerstreckung bzw. rechtwinklig zur Oberfläche 4a, 5a der Mauer 2 verlaufende Schlitze 7 versehen. Die Schlitze 7 können sich in der Dickenerstreckung der Mauer 2 durch die ganze Mauer 2 bis zur gegenüberliegenden Putzschicht 4 erstrecken. Die Breite der Schlitze 7 ist entsprechend der Breite der verwendeten Rohrleitungen 6 ausgelegt. Die Schlitze 7, in die auch andere bauliche Installationen, wie Elektro- Brauchwasser- und Abwasserinstallationen, verlegbar sind, werden mit Bläton oder einem anderen geeigneten, wärmeleitenden und wärmespeichernden, aushärtenden Gußmaterial ausgegossen.

Anhand von Fig. 1 bis 5 wird nachstehend die Herstellung einer Mauer 2 beschrieben.

Es werden Ziegel 8 verwendet, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind. Ein derartiger quader- oder würfelförmiger Ziegel 8 hat eine untere Fläche 8a, eine obere Fläche 8b und vier Seitenflächen 8c, 8d, 8e und 8f. In Verlängerung der Seitenflächen 8e und 8f und der oberen Fläche 8b und der unteren Fläche 8a ist ein umlaufender keilförmigen Vorsprung 9 ausgebildet. Weiterhin sind die Ziegel 8 mit einer Vielzahl sich durch den Ziegel 8 von der unteren Fläche 8a zur oberen Fläche 8b, erstreckender Luftkammern 10 versehen, die parallel zueinander durch den Ziegel 8 verlaufen und sich zur unteren Fläche 8a und zur oberen Fläche 8b hin öffnen.

Die Ziegel 8, die es in verschiedenen ein Systemraster ausbildende Größen gibt, werden mit der Seitenfläche 8f auf eine waagrecht liegende Schalungsplattform (nicht dargestellt) derart aneinander gereiht, daß die Kanten 9a der Vorsprünge 9 aneinander stoßen und über den Vorsprüngen 9 waagrecht und senkrecht verlaufenden Schlitze 7 ausbilden. Auf diese Weise wird eine komplette Mauer 2 ausgebildet, in die beispielsweise auch ein Fenster 11 mit einem darüber angeordneten Rolladenkasten 11a oder auch eine Türe (nicht dargestellt) integriert sein kann (Fig. 4 und 5). Die Schlitze 7 dienen beispielsweise auch zur Aufnahme von Bewehrung aus Baustahl und von Elektro- und Wasserinstallationen. Insbesondere werden in die Schlitze 7 die warmwasserführenden, zur Beheizung der Mauer 2 dienenden Rohrleitungen 6 in einem mittleren Abschnitt der Dickenerstreckung der Mauer 2 verlegt. Nach dem Einbringen aller Installationen werden die Schlitze mit Bläton 12 ausgegossen. Nach dem Aushärten des Blätons 12 ist die Mauer fertig. Sie kann nun noch auf den Seitenflächen 8d und 8f der Ziegel 8 mit der relativ dünnen Putzschicht 4, 5 versehen werden. Die fertige Mauer 2 wird nach dem Aushärten senkrecht gestellt und zusammen mit andern Seitenmauern und Deckenmauern zu einem Räume umschließenden Gebäude (nicht dargestellt) zusammengefügt. Das fertige Gebäude wird auf seinen Außenflächen mit einer Vollwärmeschutz-Isolation nach der Wärmeschutzverordnung versehen. Derartige Isolationsschichten verfügen über eine wärmeleitungshemmende Schicht, wie Styropor und/oder über eine wärmestrahlungshemmende Schicht, wie eine Aluminiumfolie.

Anstatt Bläton kann als Gießmaterial auch jeder andere geeignete Beton oder Gasbeton verwendet werden.

Gemäß Fig. 4 ist eine Verlegungsart der warmwasserführenden Rohre 6 in den Schlitzen 7 dargestellt. Hierbei werden eine Vielzahl von parallel beabstandeter Rohrleitungen 6 angeordnet, die an Ihren Endseiten jeweils mit quer zur Vielzahl von Rohrleitungen 6 verlaufenden Verteiler- bzw Sammelleitung 6a, 6b fluidisch in Verbindung sind, so daß eine Art Gitteranordnung entsteht. Das Warmwasser wird bei dieser Anordnung über die Verteilerleitungen 6a (Pfeil) eingespeist, durchfließt die Vielzahl der parallelen Rohrleitungen 6 und fließt über die Sammelleitung 6b ab (Pfeil). Diese gitterförmige Anordnung der Rohrleitungen 6, 6a, 6b wird gemäß Fig. 1 und 2 in einem mittigen Abschnitt der Mauer 2 mit vertikaler Ausrichtung der Vielzahl der Rohrleitungen 6 verlegt. Bevorzugt fließt das Warmwasser durch die bodenseitig angeordnete Verteilerleitung 6a zu. Die gitterförmige Anordnung der Rohrleitungen 6, 6a, 6b kann auch mit horizontaler Ausrichtung der Vielzahl der Rohrleitungen 6 in der Mauer 2 verlegt werden.

Gemäß Fig. 5 ist eine weitere Verlegungsart eines warmwasserführenden Rohres 6 in den Schlitzen 7 der Mauer 2 dargestellt. Hierbei wird eine Rohrleitung 6 mäanderförmig dem Verlauf der Schlitze 7 entsprechen in der Mauer verlegt. Das Warmwasser wird an einem Ende der Rohrleitung eingespeist und strömt über das ander Ende ab (Pfeil).

Gemäß Fig. 4 und 5 ist nur ein Teil der jeweiligen Mauer 2 mit Rohrleitungen 6 versehen, bei Bedarf kann jedoch die komplette Mauer 2 mit Rohrleitungen 6 versehen sein, so daß auch um das Fenster 11 herum Rohrleitungen 6 vorgesehen sind.

Gemäß Fig. 6 ist in Dickenerstreckung der Mauer 2 in zwei verschiedenen Ebenen jeweils eine Rohrleitungsanordnung gemäß Fig. 4 oder 5 in der Mauer 2 verlegt. Die Verlegungsebene der Rohrleitungen 6 ist jeweils bevorzugt im ersten Viertel oder im ersten Drittel in Dickenerstreckung der Mauer 2 gemessen von der jeweiligen Wandoberfläche 4a oder 5a verlegt. Die längs verlaufenden Rohrleitungen 6 der einen Rohrleitungsanordnung ist kreuzweise zu den längsverlaufenden Rohrleitungen 6 der anderen Rohrleitungsanordnung angeordnet, um insbesondere ein gleichmäßigeres Beheizen der Mauer zu gewährleisten.

Gemäß Fig. 7 und 8 ist eine Verlegungsart der Rohrleitungen 6 dargestellt. Die tragende Schicht 3 der Mauer 2 besteht ungefähr zur Hälfte 3a aus einer Vielzahl von Ziegeln 8, wie sie beispielsweise in Fig. 3 dargestellt sind, und zur anderen Hälfte 3b aus Bläton. Die Rohrleitungen 6 zum Beheizen der Mauer 6 wird angrenzend an die Seitenflächen 8d der Ziegel 8 in einem mittigen Abschnitt der Mauer verlegt. Diese Anordnung der Rohrleitungen 6 hat den Vorteil, daß sie unabhängig von dem Vorhandensein von Schlitzen 7 erfolgen kann. Die Rohrleitungen 6 können bei der Ausführung gemäß Fig. 7 und 8 mäanderförmig, wie in Fig. 4 dargestellt, oder gitterförmig, wie in Fig. 5 dargestellt oder auch spiralförmig oder in jeder anderen geeigneten Art verlegt sein.

Alternativ zur in Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführung kann die tragende Schicht 3 der Mauer 2 komplett aus einem Gußmaterial wie Bläton, Beton oder Gasbeton hergestellt sein, wobei auf eine Schicht aus Ziegel verzichtet wird.

Eine Mauer mit einem Querschnittsaufbau gemäß Fig. 1 bis 8 ist geeignet über beide Oberflächen 4a und 5a gleichermaßen Wärme abzugeben, und damit in der Lage die beiden durch diese Mauer getrennten Räume gleichzeitig zu beheizen. Es ist jedoch auch möglich die Heizeinrichtung 1 nicht absolut mittig in der Mauer 2 zu verlegen, sonder im ersten Drittel benachbart zu Wandoberfläche 4a, so kann mit diesem Aufbau in den Raum, an den die Wandoberfläche 4a grenzt, mehr Wärmemenge übertragen werden als in den Raum, an den die andere Oberfläche 5a grenzt. Auf diese Weise kann beispielsweise ein an die Wandoberfläche 5a grenzendes Schlafzimmer weniger beheizt werden, als ein beispielsweise an die Oberfläche 4a grenzendes Wohnzimmer.

Gemäß der Fig. 9 ist eine Abwandlung zu den vorstehend beschriebenen Mauerquerschnittsaufbauten dargestellt. Der Maueraufbau unterscheidet sich gegenüber den vorstehend dargestellten Maueraufbauten lediglich dahingehend, daß zwischen der Putzschicht 4 und der tragenden Mauerschicht 3 eine Isolationsschicht 13 mit einer Dicke Id vorgesehen ist. Die Isolationsschicht 13 besteht aus einem Material mit sehr kleinen Wärmeleitfähigkeitswert, wie beispielsweise aus Styropor mit 89% Luft oder aus Mineralfaserplatten. Ein derartiger Maueraufbau wird gewählt, wenn nur über eine Wandoberfläche 5a der Mauer 2 Wärme übertragen werden soll, wobei über die andere Wandoberfläche 5a nahezu keine Wärme übertragen wird. Bei dieser Ausführung wird die Heizeinrichtung 1 innerhalb der Mauer 2 näher zur wärmeabgebenden Wandoberfläche 5a, bevorzugt im ersten Drittel der Dickenerstreckung der Mauer 2 gemessen von der Wandoberfläche 5a, angeordnet. Ein derartiger Maueraufbau wird als Außenmauer oder auch als Zwischenmauer verwendet. Als Zwischenmauer wird dieser Maueraufbau insbesondere dann verwendet, wenn der an die Wandoberfläche 4a angrenzende Raum nicht über die Mauer 2 beheizt werden soll.

Gemäß Fig. 10 ist ein weiterer Maueraufbau dargestellt. Bei der Mauer 2 gemäß Fig. 10 ist die tragende Schicht 3 der Mauer 2 in zwei Teilschichten 3c, 3c aufgeteilt, von denen jede etwa die Hälfte der Dicke D der vorstehend beschriebenen Mauern hat. Zwischen den zwei Teilschichten 3c und 3c ist eine Isolationsschicht 13 vorgesehen, wie sie bereits bezüglich der Ausführung zu Fig. 9 beschrieben ist. In einem mittleren Abschnitt einer jeweiligen Teilschicht 3c ist jeweils eine Heizeinrichtung 1 in Form eines warmwasserführenden Rohrleitungsaufbaus vorgesehen. Die Mauer wird wiederum durch die Putzschichten 4 und 5 beidseitig begrenzt. Bei dieser Ausführung ist es möglich die an die jeweiligen Wandoberflächen 4a und 5a angrenzenden Räume individuell, also mit unterschiedlichen Temperaturen, zu beheizen.

Gemäß Fig. 11 ist eine Deckenwandanordnung dargestellt. Diese Deckenwandanordnung hat eine tragende Schicht 3 mit der Dicke D, unterhalb der die als Decke dienende Putzschicht 5 aufgebracht ist. Über der tragenden Schicht 3 ist eine Isolationsschicht 13 mit der Dicke Id und darüber eine den Bodenbelag (nicht dargestellt) tragende Schicht 14. Die Schicht 14 kann als Estrich, als Bitumenschicht oder als eine Schicht aus Verlegeplatten aus Holz sein. Mittig in der tragenden Schicht 3 und bevorzugt im ersten Drittel der tragenden Schicht gemessen von der Putzschicht 5 ist die Heizeinrichtung 1 in Form von warmwasserführenden Rohrleitungen 6 vorgesehen. Auch hier ist es möglich bei Verwendung von Rohrleitungen 6 aus Stahl, bei entsprechender Dimensionierung der Rohrleitungen 6, die Rohrleitungen nicht nur als Heizeinrichtung 1 für die Deckenmauer 2 sondern auch als Bewährung zu verwenden.

Mit der Deckenmaueranordnung gemäß Fig. 11 ist der unter der Wandoberfläche 5a liegende Raum beheizbar. Aufgrund der Isolationsschicht 13 wird jedoch der darüber liegende Fußboden nicht beheizt.

Anstatt Wasser als wärmetragendes Medium kann jedes andere flüssige oder gasförmige, eine gewisse Wärmekapazität aufweisende Medium durch die Rohrleitungen gepumpt werden. Bei einem Medium mit niedriger Wärmekapazität muß der Volumenstrom entsprechend erhöht werden um eine vorbestimmte Wärmemenge zu übertragen. Dazu kann auch der Rohrleitungsquerschnitt vergrößert bzw. entsprechend der Wärmekapazität des Mediums angepasst werden.

Anstatt Rohrleitungen für ein wärmetragendes Medium können auch elektrische Heizleitungen, wie z. B. elektrisch Widerstandsdrähte im die Decken- oder Seitenmauer eingebracht werden. Die Widerstandsdrähte sind dazu mit einer gut wärmeleitenden und elektrisch isolierenden Schicht ummantelt.

Die Beheizung der Mauer kann auch dadurch erfolgen, daß die Mauer selbst aus einem Material mit relativ hohen Widerstand hergestellt ist, an die einem Spannung angelegt wird, um eine Heizeinrichtung auszubilden.

In einer Abwandlung zum Maueraufbau gemäß Fig. 1 und 2 sind im Unterschied zu dieser Ausführung die Ziegel 8 zumindest an der oberen Fläche 8b und an der unteren Fläche 8a, zu welchen sich die Luftkammern 10 öffnen ohne den keilförmigen Vorsprung 9 versehen, so daß die Ziegel bei der Montage mit den offenen Luftkammern 10 aneinander stoßen, wodurch sich horizontal oder vertikal, je nach Orientierung der Ziegel, in der Mauer eine Vielzahl von durchgängigen Luftleitungen ergeben. An den beiden Endseiten der Vielzahl von Luftleitungen ist jeweils eine quer verlaufende Verteilerluftleitung (nicht dargestellt) ausgebildet, die mit der Vielzahl von Luftleitungen fluidisch in Verbindung steht. Die Rohrleitungen 6 sind nicht vorhanden. Bei dieser Anordnung wird die Mauer mit Warmluft beheizt, die über eine Verteilerleitung zugeführt, über die Vielzahl der in den Ziegeln integral ausgebildeten Luftleitungen durch die Mauer strömt und über die gegenüberliegende Verteilerleitung wieder abströmt.

Anstatt der mittigen tragenden Ziegelschicht kann eine tragende Schicht aus Beton, Leichtbeton, Gasbeton, Stein, Sandstein oder ähnlichem verwendet werden. Die tragende Schicht 3 sollte aus einem Stoff mit einer spezifischen Wärmekapazität c in kJkg^-1K^-1 von c = 0, 3 bis 1,0, bevorzugt von c = 0,8 ± 0,2 und mit einer Wärmeleitfähigkeit (bei 20°C) l in W m^-1 K^-1 von l = 0,2 bis 10, bevorzugt von l = 0,8 ± 0,3 bestehen.

Die gesamte Dicke D der in der Zeichnung dargestellten Mauer 2 beträgt D = 120 bis 350 mm. Bevorzugt beträgt die Dicke D einer Mauer D = 200 bis 300 mm. Die Dicke d einer Putzschicht 4, 5 beträgt bevorzugt nicht mehr als d = 5 bis 10 mm. Die Dicke einer Isolationsschicht 13 beträgt zwischen 50 mm und 100 mm bevorzugt 70 mm. Eine Isolationsschicht 13 ist in Anlehnung an die Wärmeschutzverordnung aufgebaut.

Die Rohrleitungen 6 sind bezüglich der wärmeabgebenden Wandoberfläche bevorzugt in einer Tiefe t von 30 bis 200 mm und einem bevorzugten Abstand a von 150 bis 400 mm.

Die Regelung der Soll-Raumtemperatur von Räumen, die mit den vorstehend beschriebenen Seiten- und oder Deckenmauern begrenzt sind, erfolgt über eine Regeleinrichtung, die die Heizeinrichtung für die Mauer in Abhängigkeit der Information von Sensoren regelt. Als Sensoren können verschieden Sensoren an verschiedenen Positionen dienen. Beispielsweise kann ein Temperaturfühler zur Erfassung der Raumlufttemperatur, ein Temperaturfühler zur Erfassung der Maueroberflächentemperatur oder ein Temperaturfühler zur Erfassung der Mauerinnentemperatur oder ein Fühler zur Erfassung der in einem Raum herrschenden Wärmestrahlung (z. B. Infrarotfühler) verwendet werden. Es kann auch eine Kombination aus diesen Fühlern verwendet werden, wie z. B. ein Wärmestrahlungsfühler mit einem Maueroberflächenfühler eingesetzt werden.

Jede der vorstehend beschriebenen Verlegungsart der Heizungseinrichtung 1 für die Mauer 2, jede vorstehend beschrieben Heizungsart 1 für die Mauer 2 und jeder vorstehend beschriebene Maueraufbau kann frei miteinander zu einem Deckenmauer oder einer Seitenmauer kombiniert werden, die wiederum zu einem Gebäude zusammengefügt werden können.

Heizvorrichtung für einen Raum, bei der eine den Raum begrenzende Seiten- und/oder Decken-Mauer mit einer in der Mauer angeordneten Heizeinrichtung versehen ist. Eine derartig Heizvorrichtung ist zur Raumbeheizung bei Wohngebäuden, Bürogebäuden, Industriehallen usw. anwendbar. Die in der Mauer angeordnete Heizeinrichtung kann auch als Kühleinrichtung ausgebildet sein, um den Raum zu kühlen.

Claims (27)

1. Heizvorrichtung für einen Raum, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Raum begrenzender Abschnitt einer Mauer (2) mit einer in der Mauer (2) angeordneten Heizeinrichtung (1) versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mauer (2) eine Seitenmauer- und/oder eine Deckenmauer ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Großteil, bevorzugt alle den Raum begrenzenden Mauern (2), bevorzugt die innerhalb des Gebäudes an benachbarte Räume grenzende Mauern (2) mit der Heizeinrichtung (1) versehen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Mauertemperatur in Bezug auf die Soll- Raumtemperatur in einem Bereich von ± 5°K, bevorzugt von ± 2°K liegt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Mauertemperatur gleich der Soll- Raumtemperatur ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seite der Mauer (2), über die keine Wärme abgegeben werden soll, mit einer Isolationsschicht (13) versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht (13) eine wärmeleitungshemmende Schicht und/oder eine wärmestrahlungshemmende Schicht umfasst.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht (13) nach der Wärmeschutzverordnung ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mauer (2) aus wärmespeicherndem Material mit einer spezifischen Wärmekapazität c in kJkg^-1K^-1 von c = 0, 3 bis 1,0, bevorzugt von c = 0,8 ± 0,2 und mit einer Wärmeleitfähigkeit (bei 20°C) l in W m^-1 K^-1 von l = 0,2 bis 10, bevorzugt von l = 0,8 ± 0,3.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der tragende Abschnitt (3) der Mauer (2) aus Stein-, Ziegel oder Betonmaterial oder einer Kombination aus diesen Materialien besteht.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (1) für die Mauer (2) durch zueinander beabstandete, in einem mittleren Bereich der Mauerdickenerstreckung verlegte, wärmeübertragenden Leitungen gebildet wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeübertragenden Leitungen mittig bezüglich der Mauerdickenerstreckung angeordnet sind, wenn beide an die Mauer (2) angrenzenden Räume gleichzeitig beheizt werden.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeübertragenden Leitungen im ersten Drittel der Mauerdickenerstreckung angeordnet sind, auf dem sich der zu heizende Raum befindet.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeübertragenden Leitungen beidseitig jeweils in dem ersten Drittel der Mauerdickenerstreckung angeordnet sind und im mittleren Abschnitt der Mauer eine Isolationsschicht (13) ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen als elektrische Widerstandsdrähte ausgebildet sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen mäanderförmig, gitterförmig oder spiralförmig in der Mauer (2) verlegt sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen in in der Mauer vorgesehene Schlitze (7) verlegt sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (7) mit Beton oder Bläton oder ähnlichem ausgegossen werden.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen als Rohrleitungen (6) zum Führen von Fluiden ausgebildet sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen (6) mit einem gekühlten Fluid durchströmbar sind, wobei über die Heizvorrichtung der Raum abkühlbar ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen (10) im Mauermaterial integriert sind und bevorzugt mit Luft durchströmbar sind.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluide bevorzugt Flüssigkeiten und bevorzugt eine Flüssigkeitsmischung mit hohem Wasseranteil verwendet wird.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22 dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen (6) als eine Vielzahl von zueinander gleichmäßig beabstandeter Rohrleitungen (6) ausgebildet sind, die an den jeweiligen Endseiten über Verteiler- bzw. Sammelleitungen (6a, 6b) fluidisch verbunden sind.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen (6) bevorzugt aus einem Kunststoff, Stahl, Edelstahl Kupfer oder Aluminium bestehen.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß bei Rohrleitungen aus Stahl die Fluidleitungen zugleich als Bewehrung dienen.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Heizeinrichtung (1) für die Mauer über einen im Raum angeordneten Wärmestrahlungssensor regelbar ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (1) als eine Kühleinrichtung ausgebildet ist, womit der Raum kühlbar ist.