DE3812250A1

DE3812250A1 - Frost-resistant apparatus for avoiding flat-roof damage caused by temperature stress

Info

Publication number: DE3812250A1
Application number: DE3812250A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: IDUSO GmbH
Current assignee: IDUSO GmbH
Priority date: 1988-04-13
Filing date: 1988-04-13
Publication date: 1989-11-02

Abstract

The invention relates to a frost-resistant apparatus for avoiding flat-roof damage caused by temperature stress, along with the simultaneous possibility of using the cooling water for heating up swimming-pool water or pre-heating service water. The apparatus comprises a system of flat, box-shaped elements which are closed on all sides, are laid directly onto the flat roof and in which a heat-exchanger pipe which extends over the entire surface and is fitted in serpentine form deals with the flat-roof cooling. The straightforward plugging process renders the extremely inexpensive system particularly easy to mount and maintain. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine frostbeständige Vorrichtung zur Ver meidung von temperaturspannungsbedingten Schäden am Flachdach.The invention relates to a frost-resistant device for ver Avoiding damage to the flat roof caused by temperature voltage.

Maßnahmen zur Vermeidung von temperaturspannungsbedingten Schä den am Flachdach sind an sich bekannt. Hierzu zählen z.B. die Aufschüttung einer Sand- und Kiesschicht (Kaltdach) oder die Einbringung von Dehnungsfugen in den Dachbelag.Measures to avoid temperature-related damage those on the flat roof are known per se. These include e.g. the Filling a layer of sand and gravel (cold roof) or the Introduction of expansion joints in the roof covering.

Nachteilig für die bisher bekannten Verfahren sind einerseits die hohen Kosten, andererseits die Schwierigkeit, evtl. doch noch auftretende Mängel so zu lokalisieren, daß sie leicht be seitigt werden können. Die Folge davon sind in der Regel sehr aufwendige Reparaturarbeiten, die den Bauherrn nicht selten veranlassen, nachträglich über dem Flachdach noch ein Steildach zu errichten. Daher ist bis heute das Flachdach ein schwie riges Problemfeld des Dachdeckers und die Ursache vieler Schadenersatzprozesse.On the one hand, the previously known methods are disadvantageous the high costs, on the other hand the difficulty, maybe to locate any defects that occur so that they can easily be can be sided. The consequences of this are usually very elaborate repair work, which the client often arrange to add a pitched roof over the flat roof to build. Therefore, the flat roof is still difficult today problem area of the roofer and the cause of many Litigation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, über eine Vorrichtung zu verfügen, die die temperaturspannungsbedingten Schäden am Flachdach weitgehend vermeidet. Diese Aufgabe wird erfindungs gemäß durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.The invention has for its object via a device to dispose of the damage to the Flat roof largely avoided. This task is fiction according to solved by the characterizing part of claim 1.

Statt das Flachdach mit aufwendigen konstruktiven und abdich tungsbezogenen Maßnahmen abzusichern, werden die Aufgaben der Regenabdichtung und der Klimatisierung getrennt vorgenommen. Die Aufgabe der Klimatisierung übernimmt erfindungsgemäß das System allseitig geschlossener flacher kastenförmiger Elemente, die im Inneren ganz von einem flächenhaft ausgelegten Kühlwas ser durchflossenen frostbeständigen Wärmetauscher durchzogen sind. Die Aufgabe der Regenabdichtung kann dauerhaft z.B. durch traditionellen Teerpappenbelag oder auch wegen der 100%igen UV-Strahlungsabwehr durch eine entsprechend ausgerüstete Kunststoffolie übernommen werden. Instead of the flat roof with complex constructive and sealing Securing measures related to the Rainproofing and air conditioning made separately. The task of air conditioning takes over according to the invention System of flat box-shaped elements closed on all sides, the inside entirely of a flat cooling water flowed through frost-resistant heat exchanger are. The task of waterproofing can permanently e.g. by traditional tar paper or because of the 100% Defense against UV radiation by means of a suitably equipped plastic film be taken over.

Die Möglichkeit der Verwendung von Kühlwasser ohne jeden Zusatz ist dadurch gegeben, daß die Wärmetauscher aus dünnwan digen schlangenförmig angeordneten PVC-Rippenrohren bestehen. Der artige Wärmetauscher sind an sich bekannt.Sie werden z.B. in der OS DE 34 20 180 A 1 beschrieben. Die Frostbeständigkeit betrifft allerdings hier erfindungsgemäß die gesamte Vorrichtung und damit das gesamte Flachdach, da die die einzelnen Elemente verbindenden Zu- und Ableitungsrohre ebenfalls aus UV- und frost beständigem Material, z.B. Hostalen, bestehen.The possibility of using cooling water without any additives is given by the fact that the heat exchanger is made of thin wall there are serpentine PVC finned tubes. The like heat exchangers are known per se. in the OS DE 34 20 180 A 1 described. Frost resistance concerns however here according to the invention the entire device and thus the entire flat roof, since the the individual elements connecting supply and discharge pipes also made of UV and frost resistant material, e.g. Hostalen exist.

Der Klimatisierungseffekt der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dadurch erreicht, daß die Sonneneinstrahlung durch die die Ober seite des kastenförmigen Elements bildende Abdeckung, z.B. eine Metallplatte, in Wärme umgewandelt wird, die u.a. auch in den unter der Abdeckung liegenden Luftraum des flachen kastenförmi gen Elements ausstrahlt. Die sich dort bildende Warmluft kann sich jedoch nicht nach unten ausbreiten, da dies durch den im kastenförmigen Element flächenförmig verlaufenden Wärmetauscher verhindert wird. Dadurch bleibt der untere Teil des flachen kastenförmigen Elements und damit auch das darunter liegende Dach im Temperaturbereich des Kühlwassers.The air conditioning effect of the device according to the invention is thereby achieved that the sun radiation through which the upper cover forming side of the box-shaped element, e.g. a Metal plate that is converted into heat, which also in the under the cover airspace of the flat box-shaped gen elements. The warm air that forms there can However, do not spread downwards, as this is caused by the im box-shaped element surface heat exchanger is prevented. This leaves the lower part of the flat box-shaped element and thus also the underlying one Roof in the temperature range of the cooling water.

Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielten Vorteile bestehen nicht nur in der zur Vermeidung von temperaturspannungs bedingten Schäden erforderlichen Kühlung, sondern auch in der Nutzung des ohne Zusatzmittel verwendeten Wassers, z.B. zur Schwimmbadbeheizung oder zur Brauchwasservorwärmung. Die für eine wirksame Flachdachkühlung erforderliche Wassermenge ist so erheblich, daß beide Zwecke sich vorteilhaft ergänzen. Mes sungen in Testanlagen haben ergeben, daß zur wirksamen Kühlung pro 100 m² Dachfläche ca. 30 m³ Kühlwasser erforderlich sind,weil sich diese Kühlwassermenge bei Sonnenschein schon um ca. 1° pro Stunde erwärmt. Da die Relation 100 m² Flachdachfläche zu 30 m³ Wasser andererseits für die gleichzeitige Flachdachkühlung und Schwimmbarwassererwärmung im privaten Bereich äußerst gün stig ist, bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung eine preis werte und zugleich wirksame Doppelnutzung an. Ähnliche Vorteile ergeben sich auch beim Einsatz des Kühlwassers zur Brauchwasser vorwärmung, da die angegebene Erwärmung von 30 m³ um 1° pro Stunde einem Wärmeangebot von 35 KWh entspricht, was eine stünd liche Brauchwasservorwärmung von 1 m³ Wasser um 30° bedeutet.The advantages achieved with the device according to the invention consist not only in the cooling required to avoid damage caused by temperature stresses, but also in the use of the water used without additives, for example for heating swimming pools or for heating domestic water. The amount of water required for effective flat roof cooling is so considerable that both purposes complement each other advantageously. Measurements in test systems have shown that approximately 30 m ^{3 of} cooling water are required for effective cooling per 100 m ^{2 of} roof area, because this amount of cooling water warms by approximately 1 ° per hour in the sunshine. Since the relation 100 m ² flat roof area to 30 m ³ water on the other hand for the simultaneous flat roof cooling and swimming pool water heating in the private area is extremely cheap, the device according to the invention offers an inexpensive and at the same time effective double use. Similar advantages result from the use of cooling water for preheating, since the specified heating of 30 m ³ by 1 ° per hour corresponds to a heat supply of 35 KWh, which means an hourly preheating of 1 m ³ water by 30 °.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist überdies äußerst montage- und wartungsfreundlich. Die vorgefertigten Elemente werden le diglich nebeneinander gelegt, wobei das an einer Seite überste hende Abdeckblech über das benachbarte Element hinüberragt. Die Verbindung der Elemente mit den Zu- und Ableitungen erfolgt auf einfache Weise durch Stöpselung, wobei die erforderliche Dich tigkeit teils durch Silikonschrumpfschlauch, teils durch die auf den Zu- und Ableitungsrohren aufgebrachten O-Ringe sicher gestellt wird. Schließlich sorgt die den Wasserkreislauf be wirkende Pumpe mittels elektronischer Regelung für vollauto matischen Betrieb und damit für praktisch wartungsfreien und ohne besonderen Arbeitsaufwand garantierten Einsatz.The device according to the invention is also extremely easy to assemble. and easy to maintain. The prefabricated elements are le digitally placed next to each other, with the overlap on one side existing cover plate protrudes over the adjacent element. The The elements are connected to the inlets and outlets simple way by plugging, taking the required yourself activity partly through silicone heat shrink tubing, partly through the O-rings attached to the supply and discharge pipes safely is provided. Finally, it takes care of the water cycle Acting pump by means of electronic control for a full car matic operation and thus for practically maintenance-free and Guaranteed use without any special effort.

Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt. Sie wer den in folgender Weise näher beschrieben. Es zeigen:Exemplary embodiments are shown in the drawing. You who described in more detail in the following way. Show it:

Fig. 1 das allseitig geschlossene flache kastenförmige Element in Draufsicht Fig. 1, the flat box-shaped element closed on all sides in plan view

Fig. 2 das gleiche Element im Seitenriß Fig. 2 shows the same element in side elevation

Fig. 3 die Stöpselverbindung zwischen Element und Leitungsrohr Fig. 3 shows the plug connection between the element and the conduit

Fig. 4 die schematische Darstellung des Kühlwasserkreislaufs Fig. 4 shows the schematic representation of the cooling water circuit

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte kastenförmige Element besteht aus dem Rahmen 1, der UV-strahlungsbeständigen, vor zugsweisen schwarzen Metallabdeckung 2, den in den Rahmen ein gearbeiteten Trägerleisten 3 , dem darauf mittels einer einfachen Fadenheftung neuen aufgebrachten Wärmetauscherrohr 4, den beiden den Rahmen und deren Stirnseiten durchdringenden Wärmetauscher rohrenden 5, den die Verbindung zwischen Wärmetauscherrohr und Leitungssystem sichernden gestöpselten T-Stücken 8 und der die Unterseite bildenden Abdeckung 6, die z.B. eine verstärkte Kunststoffolie sein kann.The illustrated in FIGS. 1 and 2 box-shaped element consists of a frame 1, which UV-radiation resistant, before zugsweisen black metal cover 2, which in the frame is a worked carrier strips 3, the out new means of a simple thread-stitching applied heat exchanger tube 4, the two the frame and the end faces penetrating the heat exchanger tube ends 5 , the plugged T-pieces 8 securing the connection between the heat exchanger tube and the pipe system and the cover 6 forming the underside, which can be, for example, a reinforced plastic film.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten T-Stück kennzeichnet das Bezugs zeichen 8 das T-Stück, 11 die in das T-Stück eingebrachten und mittels O-Ringen 7 dicht angeschlossenen als Rippenrohr aus geformten Leitungsrohre, 10 das in das Rohrende des Wärmetau schers eingeführte und mittels Siliconschrumpfschlauch 14 ab gedichtete freie Ende des T-Stücks. 15 ein Stück des Elements rahmens 1 b.In the T-piece shown in Fig. 3, the reference character 8 designates the T-piece, 11 which is introduced into the T-piece and tightly connected by means of O-rings 7 as a finned tube made of molded conduits, 10 which shears into the tube end of the heat exchanger introduced and sealed by means of silicone shrink tube 14 from the free end of the T-piece. 15 a piece of the element frame 1 b .

In der Schemazeichnung Fig. 4 haben die der Klimatisierung die nende Elemente das Bezugszeichen 9 und das Leitungssystem das Bezugszeichen 12. Mit dem Speicherbecken 13, der Umwälzpumpe 15 und der nicht dargestellten Steuerungsanlage bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung einen automatisch arbeitenden sicheren und umfassenden Schutz gegenüber temperaturspannungs bedingten Schäden am Flachdach.In the schematic drawing in FIG. 4, the elements for the air conditioning have the reference number 9 and the pipe system has the reference number 12 . With the storage tank 13 , the circulation pump 15 and the control system (not shown), the device according to the invention offers automatically working, safe and comprehensive protection against damage to the flat roof caused by temperature voltage.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erfüllt nicht nur die Aufgabe der Flachdachklimatisierung und Warmwasservorwärmung auf vorteilhafte Weise. Als Elementsystem ist sie außerdem äußerst robust, schnell zu montieren und leicht zu warten.The device according to the invention not only fulfills the The task of flat roof air conditioning and hot water preheating in an advantageous way. It is also an element system extremely robust, quick to assemble and easy to maintain.

Beschädigte Elemente lassen sich mühelos auswechseln. Die gesamte Anlage ist dank ihres elementaren Aufbaus und ihrer doppelten Nutzbarkeit zur Klimatisierung des Daches und der Schwimmbad wassererwärmung bzw. Brauchwasservorwärmung äußerst rentabel. Im Falle der Brauchwasservorwärmung bei Duschwasseranlagen, z.B. im Sportbereich, die gerade bei Schönwetterlagen benutzt werden, lassen sich Amortisationszeiten von unter 5 Jahren mühelos er reichen. Mit diesen Eigenschaften stellt die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur eine ideale Lösung für eines der bisher schwierigsten Flachdachprobleme dar, sondern ist dank der durch sie gegebenen Abwärmenutzung eine fast kostenlose Möglichkeit der Beheizung auch größerer Freibäder und damit ein Betrag zur Gesund heit und zum Schutz der Umwelt.Damaged elements can be easily replaced. The whole System is thanks to its elementary structure and its double Usability for air conditioning the roof and the swimming pool water heating and hot water preheating are extremely profitable. In the case of domestic water preheating in shower water systems, e.g. in the sports area, which are currently used in good weather conditions, payback times of less than 5 years are effortless pass. With these properties, the invention provides Device not only an ideal solution for one of the previously most difficult flat roof problems, but is thanks to they given waste heat use an almost free way of Heating even larger outdoor pools and thus an amount for healthy and to protect the environment.

Claims

1. Frost-resistant device to avoid temperature-related damage to the flat roof, characterized in that it consists of a system covering the roof on all sides ge closed flat box-shaped elements, the box-shaped elements through a frame ( 1 ), a UV-steel defense against upper Cover ( 2 ), the opposite side from closing lower cover ( 6 ) and a frost-resistant heat exchanger ( 4 ) leading through the entire interior of the box-shaped element which traverses the surface of the box is formed with two opposite connection points ( 5 ) mounted in the frame, and that the heat exchanger consists of a single thin-walled, serpentine PVC finned tube.

2. Device according to claim 1, characterized in that the top cover preferably made of a black colored There is a metal plate.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that all supply and discharge lines are UV-resistant and frost-proof are formed, the connections preferably made of plugs conditions exist.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized indicates that the water causing the cooling and discharges are fed from a container which e.g. a Swimming pool is.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized records that the cooling water circuit ge depending on temperature controls is.

6. Procedure for avoiding temperature-related damage to the Flat roof through the use of a frost-resistant, surface covering the cooling device while using the cooling water e.g. for swimming pool heating or hot water warming.