DE3347438C2 - - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizkörper zur Raumluftbeheizung mit durch Heizmedien aus unterschied lichen Energiequellen und verschieden hoher Temperaturstufen beaufschlagten Konvektoren, welche wärmeleitende Lamellen tragen, die entsprechend ihrer Temperaturstufe mit wärme dämmendem Abstand untereinanderliegend, den Luftschaft mit seiner vorzugsweise, insgesamt oder teilweise metallischen Wandung in Strömungsrichtung in viele aufsteigende, unten und oben offene Züge unterteilen.The invention relates to a radiator for room air heating with difference from heating media energy sources and different temperature levels acted on convectors, which are heat-conducting fins wear with heat according to their temperature level insulating distance from each other, the air shaft with its preferably, all or part metallic Wall in the direction of flow in many ascending, below and divide open trains above.
Solche multivalenten Heizkörper werden beispielsweise eingesetzt, um einen Kon vektor herkömmlicher Art durch Vorschaltung eines mit Sonnenenergie betriebenen Konvektors zu unterstützen.Such multivalent Radiators are used, for example, to create a con vector of a conventional type with an upstream Support solar powered convector.
Die bekannten multivalenten Heizsysteme dieser Art (DE-OS 29 45 071 und DE-OS 27 47 344) haben den Nachteil, daß der Gesamtwirkungsgrad durch thermische Rückkoppelung, sei es durch Turbulenzen der Luftströmung oder durch Wärmeleitung vom Konvektor system höherer zum Konvektorsystem niederer Temperatur, beeinträchtigt wird.The well-known multivalent heating systems this type (DE-OS 29 45 071 and DE-OS 27 47 344) have the disadvantage that the overall efficiency through thermal feedback, be it through turbulence the air flow or by conduction from the convector system higher to the convector system lower temperature, is affected.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in multivalenten Heizkörpersystemen der eingangs bezeich neten Art die thermische Rückkoppelung vom Konvektor system höherer zum Konvektorsystem niederer Temperatur zu unterdrücken.The invention is based, in multivalent radiator systems of the above neten type of thermal feedback from the convector system higher to the convector system lower temperature suppress.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der obere Konvektor höherer Temperatur gegen den unteren Konvektor niederer Temperatur durch Wärmedämmzonen sowohl gegen unmittelbare Wärmeleitung von Lamellenpaket zu Lamellenpaket als auch gegen mittelbare Wärmeleitung über die ganz oder teilweise aus Metall bestehende Schachtwandung durch Wärmedämmzonen isoliert ist. This object is achieved according to the invention solved in that the upper convector higher Temperature against the lower convector of low temperature through thermal insulation zones both against direct heat conduction from plate pack to plate pack as well as against indirect ones Heat conduction over all or part of metal existing shaft wall is insulated by thermal insulation zones.
Dabei werden vorzugsweise zwischen den Lamellen des oberen Konvektors höherer Temperatur und den Lamellen des unteren Konvektors niederer Temperatur Wärmedämmzonen angeordnet, so daß die benachbarten, auf dem oberen Konvektor angeord neten Lamellen, mit den gegenüberliegenden Lamellen des unteren Konvektors und den Wandungen der Wärmedämmzonen einen durchlaufenden von unten nach oben seitlich geschlos senen Zug bilden. Dadurch ergibt sich ein multivalentes Heizsystem mit ungestörter laminarer Strömung der Luft und praktisch rückwirkungsfreiem Wärmeaustausch in mehreren, räumlich und thermisch übereinanderliegenden Stufen.It is preferably between the slats of the upper Convector higher temperature and the fins of the lower one Low temperature convector thermal insulation zones arranged so that the neighboring ones, arranged on the upper convector neten slats, with the opposite slats of the lower convector and the walls of the thermal insulation zones a continuous closed from the bottom up at the side form his train. This creates a multivalent Heating system with undisturbed laminar air flow and practically non-reactive heat exchange in several, spatially and thermally one above the other Stages.
Nach der aus der DE-OS 29 45 071 bekannten Entwicklung sind die Lamellen der übereinanderliegenden Konvektoren zwar mit wärmedämmendem Abstand von einander angeordnet. Es besteht jedoch der Nachteil, daß eine thermische Rück koppelung zwischen den beiden Konvektoren über die Schachtwandung hinweg gegeben ist. Darum geht es bei der Erfindung in erster Linie darum, die Rückkoppelung über die Schachtwandung auszuschließen. Die Anordnung von Wärmedämmzonen aus wärmedämmendem Feststoff im Bereich der benachbarten Lamellenkanten ist insbesondere wichtig zur Vermeidung von Luftwirbeln in diesem Bereich. Noch viel wichtiger ist es jedoch, die Wärmeleitung von Konvektor höherer zu Konvektor niederer Temperatur auszuschließen, welche bei den bekannten Heiz körpern über die Schachtwandung vorliegt. Diese Wärmeleitung wird bei der Erfindung im Gegensatz zu der bekannten Technik dadurch unterdrückt, daß Wärmedämmzonen auch in den Weg mittelbarer Wärmeleitung über die Schacht wandung durch Wärmedämmzonen unterdrückt werden. According to the development known from DE-OS 29 45 071 the fins of the superimposed convectors spaced apart from each other. However, there is the disadvantage that a thermal back coupling between the two convectors via the Shaft wall is given. That is what the invention is about primarily about exclude the feedback via the shaft wall. The arrangement of thermal insulation zones from thermal insulation Solid in the area of the neighboring slat edges is particularly important to avoid air turbulence in this area. However, it is even more important that Thermal conduction from convector higher to convector lower Exclude temperature, which in the known heating body over the shaft wall is present. This heat conduction is in the invention in contrast to the known technology suppressed that thermal insulation zones also in the way of indirect heat conduction via the shaft wall can be suppressed by thermal insulation zones.
Bei der aus der DE-OS 27 47 344 bekannten Entwicklung sind die über einanderliegenden Konvektoren mit von oben bis unten durchgehenden Lamellen versehen. Der Erfinder dieses bekannten Heizkörpers hatte sich die Aufgabe gestellt, den Heizkörper so auszubilden, daß seine Wärmeabgabe in den Raum bis zum praktisch vollständigen Ausschalten eingestellt werden kann. Zu diesem Zweck hat er, wie insbesondere Fig. 4 zeigt, und die Beschreibung auf Seite 9, Absatz 1, in Verbindung mit einem Heizkörper nach Fig. 1 und 2 darlegt, den Schacht (10) aus Isolierstoff her gestellt und eine bewegliche Abdeckung (11) aus Isolier stoff vorgesehen.In the development known from DE-OS 27 47 344, the convectors lying one above the other are provided with slats which run from top to bottom. The inventor of this known radiator had set himself the task of designing the radiator so that its heat emission in the room can be adjusted until it is virtually completely switched off. For this purpose, as shown in particular in FIG. 4 and the description on page 9, paragraph 1, in connection with a radiator according to FIGS. 1 and 2, the manhole ( 10 ) is made of insulating material and a movable cover ( 11 ) provided from insulating material.
Daraus geht hervor, daß dieser zu vergleichende Heiz körper einem gänzlich anderen Zweck zugrunde gelegt war. Zwar kann der Heizkörper nach der vorliegenden Erfindung auch mit einem Schacht aus wärmedämmendem Material gefertigt sein, dies ist aber keineswegs Voraussetzung zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe, eine Rückkoppelung zwischen Konvektoren verschiedener Temperatur zu vermeiden.It follows that this heating to be compared body was based on a completely different purpose. Although the heater according to the present invention also with a shaft made of heat-insulating material be made, but this is by no means a requirement to achieve the object on which the invention is based, a feedback between different convectors Avoid temperature.
So zeigen beispielsweise die Ausführungen nach Fig. 3 bis 5, Fig. 8 und 10 Bauweisen mit ganz oder teilweise metallischem Schacht, der somit warm wird und Wärme an den Raum abgibt. Gleichwohl ist aber auch in diesen Ausführungsformen die schädliche Rückkoppelung durch Anordnung von Wärmedämmzonen (6;7 in Fig. 3 und 4; 9 in Fig. 5; 13 und 9 in Fig. 8; 6, 7 und 9 in Fig. 6; 5′′′ in Fig. 10) ausgeschaltet.For example, the designs according to FIGS. 3 to 5, FIGS. 8 and 10 show designs with a wholly or partially metallic shaft, which thus becomes warm and emits heat to the room. Nevertheless, in these embodiments, too, the harmful feedback is due to the arrangement of thermal insulation zones ( 6; 7 in FIGS. 3 and 4; 9 in FIG. 5; 13 and 9 in FIG. 8; 6, 7 and 9 in FIG. 6; 5 ''' In Fig. 10) turned off.
Die unmittelbare Rückkoppelung vom Lamellenpaket höherer zu Lamellenpaket niederer Temperatur ist grundsätzlich schon durch den Trennspalt 8 (bekannt durch z. B. die DE-OS 29 45 071 und als mögliche Ausführung in den vorliegenden Unterlagen durch Fig. 3; 5; 8 und 10 veran schaulicht) gegeben, wenngleich hierbei auch durch Wirbelbildungen an den benachbarten Lamellenkanten in gewissem Maße Rückkoppelungseffekte auftreten. The direct feedback from the laminated core to the lower laminated core is in principle caused by the separating gap 8 (known from e.g. DE-OS 29 45 071 and as a possible embodiment in the present documents by FIGS. 3; 5; 8 and 10) clear), although feedback effects also occur to a certain extent due to the formation of eddies on the adjacent slat edges.
Die Anordnung der Wärmedämmzonen Pos. 11 stellt deshalb eine wichtige Unterstützung dessen dar, was sich der Erfinder zur Aufgabe gestellt hat und ist deshalb im Anspruch 1 zum Ausdruck gebracht. Die Ansprüche 2 und 3 stellen die Isolation der Lamellen gegen die metallische Schachtwandung dar. Fig. 3; 4; 6; 8 und 9 zeigen verschiedene Ausführungsformen für diese Bauweise. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 findet eine Wärmeübertragung auf die metallische Schachtwandung im Trennspalt 8 der Lamellenpakete statt. Ein Teil der vom unteren Konvektor kommenden Wärme wird dabei zur Erwär mung der Schachtwandung genutzt. Die zur Temperatursteigerung dienende Vorwärmung der zum oberen Konvektor gelangenden Luft ist hierbei natürlich etwas geringer; die verhältnismäßig geringe Erwärmung der Schachtwandung in der Übergangs zone b kann jedoch durchaus erwünscht sein. Eine stärkere Erwärmung der Schachtwandung ergibt sich bei der Ausführungs form nach Fig. 8, wo die aufsteigende erwärmte Luft die ganze Schachtwandung, ausgenommen nur die Übergangszone, bestreicht. Fig. 5 zeigt eine Bauweise, in welcher die Vor wärmung durch den unteren Konvektor praktisch voll zur Unterstützung des oberen Konvektors genutzt wird, in welcher außerdem eine Wärmeübertragung auf die metallische Schachtwandung nur im Bereich des oberen Konvektors höherer Temperatur erfolgt.The arrangement of the thermal insulation zones Pos. 11 therefore represents an important support of what the inventor has set himself the task and is therefore expressed in claim 1. Claims 2 and 3 represent the insulation of the slats against the metal shaft wall. Fig. 3; 4; 6; 8 and 9 show different embodiments for this construction. In the embodiment according to FIG. 3, heat is transferred to the metallic shaft wall in the separating gap 8 of the plate packs. Part of the heat coming from the lower convector is used to heat the shaft wall. The preheating of the air reaching the upper convector, which serves to increase the temperature, is of course somewhat lower here; however, the relatively low heating of the shaft wall in the transition zone b may be desirable. A stronger heating of the shaft wall results in the embodiment according to FIG. 8, where the rising heated air covers the entire shaft wall, except for the transition zone only. Fig. 5 shows a construction in which the pre-heating by the lower convector is practically fully used to support the upper convector, in which heat transfer to the metallic shaft wall only takes place in the area of the upper convector of higher temperature.
Fig. 10 zeigt eine Bauweise, bei welcher die Erwärmung der Schachtwandung nur im Bereich des unteren Konvektors stattfindet, was erwünscht sein kann, um in Bodennähe eine erhöhte Erwärmung zu erzielen. Fig. 10 shows a construction, in which the heating of the shaft wall takes place only in the region of the lower convector, which may be desirable in order to achieve an increased heating in the ground.
Fig. 6 dagegen zeigt eine Ausführungsform, in welcher die Wärmeübertragung auf die Schachtwandung weitgehend unterdrückt ist. In all diesen Ausführungsformen wird aber die Rückkoppelung über die Schachtwandung wirksam unter drückt. Anspruch 1 entspricht der Ausführungsform nach Fig. 6. Fig 6 on the other hand. Shows an embodiment in which heat transfer is largely suppressed to the shaft wall. In all of these embodiments, however, the feedback via the shaft wall is effectively suppressed. Claim 1 corresponds to the embodiment according to FIG. 6.
In der Zeichnung ist die Erfindung an einigen Ausführungs beispielen veranschaulicht. Es zeigtIn the drawing, the invention is of some execution examples. It shows
Fig. 1 in einem Vertikalschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2 einen zweistufigen multivalenten Heizkörper, Fig. 1 shows a vertical section along line II of FIG. 2 is a two-stage multivalent radiator,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 2 is a vertical section along the line II-II of Fig. 1,
Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Übergangszone b der Fig. 1 und 2, Fig. 3 shows another embodiment the transition zone b of FIG. 1 and 2,
Fig. 4 eine Ausführungsform mit Dämmleisten zum An schluß der Konvektorlamellen an die Schacht wandung, Fig. 4 shows an embodiment with the Dämmleisten At the convector to the well-circuit wall,
Fig. 5 eine andere Gestaltung der Übergangszone, Fig. 5 shows a different design of the transition zone,
Fig. 6 eine Ausführungsform mit Dämmbrücken zwischen den Lamellen benachbarter Konvektoren, Fig. 6 shows an embodiment with Dämmbrücken between the fins of adjacent convectors,
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6, Fig. 7 is a section along the line VII-VII of Fig. 6,
Fig. 8 eine Ausführungsform mit Luftspalt zwischen den Lamellen benachbarter Konvektoren und zwischen den Lamellen und der Schachtwandung, Fig. 8 shows an embodiment with an air gap between the blades of adjacent convector and between the blades and the shaft wall,
Fig. 9 eine Ausführung mit kragenförmigen Dämmleisten, und Fig. 9 shows an embodiment with collar-shaped insulation strips, and
Fig. 10 eine Ausführung mit oberer Schachtwandung aus Dämmstoff. Fig. 10 shows an embodiment with an upper shaft wall made of insulating material.
Die in der Zeichnung dargestellten Beispiele eines multivalen ten Heizkörpers dienen zur Raumluftbeheizung mit aus verschie denen Energiequellen beaufschlagten Konvektoren, einem unteren Konvektor 1 und einem oberen Konvektor 2. Die Konvektoren 1, 2 sind in einem gemeinsamen Luftschacht angeordnet. Sie werden durch Heizmedien M 1 und M 2 aus verschiedenen Heizquellen be trieben, der obere Konvektor 2 aus einer herkömmlichen Heiz quelle, der untere Konvektor 1 aus einer Hilfsheizquelle, ins besondere zur Ausnutzung von Sonnenenergie.The examples shown in the drawing of a multivalen th radiator are used for room air heating with from various energy sources applied convectors, a lower convector 1 and an upper convector 2nd The convectors 1, 2 are arranged in a common air shaft. They are operated by heating media M 1 and M 2 from different heating sources, the upper convector 2 from a conventional heating source, the lower convector 1 from an auxiliary heating source, especially for the use of solar energy.
Die rohrförmigen Konvektoren 1 und 2 sind mit rechteckigen La mellen 3 und 4 besetzt.The tubular convectors 1 and 2 are covered with rectangular sheets 3 and 4 .
Zwischen der Konvektorzone a der niederen Temperatur und der Konvektorzone c der höheren Temperatur befindet sich eine Übergangszone b, in welcher die miteinander fluchtenden, ver tikale Züge 14 bildenden Lamellen 3 und 4 voneinander getrennt sind, entweder durch einen Trennspalt 8 oder durch Dämmbrücken 11 aus schlecht wärmeleitendem Material, beispielsweise Kunststoff (vgl. Fig. 6 und 7).Between the convector zone a of the lower temperature and the convector zone c of the higher temperature there is a transition zone b in which the mutually aligned, vertical trains 14 forming lamellae 3 and 4 are separated from one another, either by a separation gap 8 or by insulating bridges 11 from bad thermally conductive material, for example plastic (see. Fig. 6 and 7).
In den Ausführungsformen nach Fig. 1, 2 und 3 wird der Schacht S durch eine von oben bis unten durchlaufende metallische Schacht wandung 5 begrenzt.In the embodiments according to FIGS. 1, 2 and 3, the shaft S is delimited by a metallic shaft wall 5 which runs from top to bottom.
In allen Ausführungsformen ist in den Wärmeleitweg von der Kon vektorzone c zur Konvektorzone a eine Wärmedämmzone ein geschaltet, um eine thermische Rückkopplung über Wärmeleitwege zu unterbinden.In all embodiments , a thermal insulation zone is switched on in the heat conduction path from the vector zone c to the convector zone a in order to prevent thermal feedback via heat conduction paths.
In der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ist zur Bildung der Wär medämmzone die äußere metallene Schachtwandung 5 insgesamt durch eine innere Dämmwandung 6 aus Kunststoff oder sonstigem, schlecht wärmeleitendem Material ausgekleidet. Diese Auskleidung kann, wie Fig. 3 zeigt, in der Übergangszone b unterbrochen sein. In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the outer metal shaft wall 5 is lined overall by an inner insulating wall 6 made of plastic or other, poorly heat-conducting material to form the thermal insulation zone. This liner, as Fig. 3 shows, be interrupted b in the transition zone.
In Fig. 4 ist die Auskleidung durch Dämmleisten 7 ersetzt, mit denen die Lamellen 3, 4 an die metallene Schachtwandung 5 angeschlossen sind. Die Auskleidung kann auch, wie Fig. 9 zeigt, als Dämmkragen ausgebildet sein, wel che sich von Lamelle 3 zu Lamelle 4 dicht aneinander anschließen und ebenfalls eine durchgehende Auskleidung bilden; während in Fig. 5 und 10 die Lamellen 3, 4 der Konvektoren 1, 3 durch einen ein fachen Trennspalt 8 voneinander getrennt sind, zeigen Fig. 6 und 7 Lamellen 3, 4 mit Festkörperverbindung durch Dämmbrücken 11. Diese Ausführungsform zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß über die Konvektorsysteme durchgehende, d. h. ununterbro chene Züge 14 gebildet werden, welche eine ungestörte aufstei gende laminare Luftströmung gewährleisten, welche nur der Ther mik unterworfen ist. Damit werden Rückkopplungen sowohl durch Wärmeleitung als auch durch Luftströmung infolge von Wirbel bildungen ausgeschlossen.In Fig. 4, the lining is replaced by insulation strips 7 with which the slats 3, 4 are connected to the metal shaft wall 5 . The lining can also, as shown in FIG. 9, be designed as an insulation collar, which closely adjoins from lamella 3 to lamella 4 and likewise form a continuous lining; while in FIG. 5 and 10, the slats 3, 4 of the convector 1, 3 are separated from each other by a fold separating gap 8, Figs. 6 and 7 slats 3, 4 with the solid compound by Dämmbrücken. 11 This embodiment is characterized in particular by the fact that continuous, ie uninterrupted trains 14 are formed over the convector systems, which ensure an undisturbed ascending laminar air flow, which is only subjected to the thermal mic. This eliminates feedback from both heat conduction and air flow due to eddy formation.
In der Ausführungsform nach Fig. 3 ergibt sich in der Übergangs zone b eine Wärmeübertragung aus der Heizenergie des unteren Konvektorsystems auf die metallene Schachtwandung 5. Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, in welcher die Lamellen 4 des obe ren Konvektors 2 unmittelbar mit der metallischen Schachtwandung 5 verbunden sind. Die Rückkopplung durch Wärmeleitung zum un teren Konvektor 1 wird durch Einschaltung einer Dämmschranke 9 zwischen der metallischen Wandung oben und unten vermieden. Soll dabei eine Wärmeabstrahlung im Bereich des oberen Konvek tors 2 erfolgen, so können die Lamellen 4 dieses Konvektos 2 wär meleitend an die obere Schachtwandung 5′′ angeschlossen werden, während die Lamellen 3 des unteren Konvektors 1 gegen die untere metallene Schachtwandung 5′ durch eine Dämmwandung oder durch Dämmleisten 7 thermisch isoliert sind. Dadurch wird er reicht, daß die Wärmeenergie des unteren Konvektors 1 weitgehendst zur Unterstützung des oberen Konvektors 2 herangezogen wird. An der oberen Austrittsseite des Schachtes kann eine Klappe 15 vorgesehen sein, durch welche eine Prallfläche zur Ablenkung der warmen Luft, beispielsweise zur Fensterfront hin, erfolgt. Diese Klappe 15 kann auch umsetzbar angeordnet sein, so daß im Bedarfsfall eine Umlenkung des Warmluftstromes von der Fenster front weg in den Raum erreicht wird.In the embodiment according to FIG. 3 there is a heat transfer from the heating energy of the lower convector system to the metal shaft wall 5 in the transition zone b . Fig. 5 shows an embodiment in which the slats 4 of the obe ren convector 2 are directly connected to the metallic shaft wall 5 . The feedback by heat conduction to the lower convector 1 is avoided by switching on an insulating barrier 9 between the metallic wall above and below. Is intended to heat radiation in the region of the upper convection tors 2 take place, so the blades 4 can use this Konvektos 2 would meleitend to the upper shaft wall 5 '' are connected, while the fins 3 of the lower convector 1 against the lower metal shaft wall 5 'by a Insulation wall or by insulation strips 7 are thermally insulated. He is sufficient that the thermal energy of the lower convector 1 is largely used to support the upper convector 2 . On the upper exit side of the shaft, a flap 15 can be provided, through which a baffle for deflecting the warm air, for example towards the window front, takes place. This flap 15 can also be arranged so that, if necessary, a deflection of the hot air flow from the front window is achieved in the room.
Claims (4)
daß der obere Konvektor (2) höhere Temperatur gegen den unteren Konvektor (1) niederer Temperatur durch Wärmedämmzonen sowohl gegen unmittelbare Wärmeleitung von Lamellenpaket zu Lamellenpaket als auch gegen mittelbare Wärmeleitung über die ganze oder teilweise aus Metall bestehende Schachtwandung (5) durch Wärmedämmzonen isoliert ist
und daß die benachbarten, auf dem oberen Konvektor (2) angeordneten Lamellen (4), mit den gegenüberliegenden Lamellen (3) des unteren Konvektors (1) und den Wandungen der Wärmedämmzonen einen durchlaufend von unten nach oben seitlich geschlossenen Zug (14) bilden.1. Radiators for room air heating with convectors, which are exposed to heating media from different energy sources and at different temperature levels, and which carry heat-conducting fins, which, according to their temperature level, are located one below the other with a heat-insulating distance, the air duct with its preferably all or part metallic wall in the direction of flow in many ascending, below and divide open trains above, characterized ,
that the upper convector ( 2 ) higher temperature is insulated against the lower convector ( 1 ) lower temperature by thermal insulation zones both against direct heat conduction from the lamella package to the lamella package and against indirect heat conduction over the whole or partially metal shaft wall ( 5 ) by thermal insulation zones
and that the adjacent, on the upper convector ( 2 ) arranged lamellae ( 4 ), with the opposite lamellae ( 3 ) of the lower convector ( 1 ) and the walls of the thermal insulation zones form a continuous train ( 14 ) which is laterally closed from bottom to top.
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