Thermisches Verhalten von ausgewählten Bodenbelägen auf verschiedenen Heizestrichen

Abstract

Die Wahl des Bodenbelags hat einen bedeutenden Einfluss auf das thermische Verhalten und auf die Effizienz beheizter Fußbodenkonstruktionen. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Quantifizierung dieses Einflusses bei einer Warmwasser-Fußbodenheizung.<br />Für die Messungen wurden drei für Fußbodenheizung geeignete Bodenbeläge mit unterschiedlichen wärmetechnischen Eigenschaften ausgesucht und zwar: Granitfliesen, Fertigparkett und Teppichboden. Der Betrieb einer Warmwasser-Fußbodenheizung wurde durch drei Prüfkörper mit einer Messfläche von 1,3 m2 simuliert. Die Prüfkörper bestanden aus verschiedenen Estrichtypen und zwar aus einem Anhydrit-Fließestrich, einem handgeglätteten Zementestrich und einem maschinengeglätteten Zementestrich. Die Versuche auf den Prüfkörpern wurden jeweils nach der entsprechenden Verlegung der Bodenbeläge durchgeführt.<br />Die Prüfkörper wurden mit verschiedenen Vorlauftemperaturen entweder konstant oder phasenweise, mit vorgegebenem Intervall der Oberflächentemperatur, geheizt. Beim konstanten Heizen wurden die Oberflächentemperatur und die Wärmeabgabe gemessen. Bei vorgegebenen Oberflächentemperaturen des Fußbodens wurde die benötigte Regelhäufigkeit untersucht. Die Aufheiz- und Abkühlzeit konnten ebenfalls gemessen werden.<br />Insgesamt ergaben sich neun Kombinationen von Bodenbelag und Heizestrich, deren thermisches Verhalten erfasst wurde. Das Ergebnis war ein paralleler Vergleich der verschiedenen Bodenbeläge und der verschiedenen Heizestrichtypen.<br />

The choice of floor covering has an important influence on the thermal behaviour and on the efficiency of underfloor heating systems.<br />The topic of the present thesis is the quantification of that influence using an example of hot water systems.<br />Three floor coverings, which are suitable for underfloor heating and with different thermotechnical properties, were selected for the measurements. These are: granite tiles, a prefinished multilayer parquet and carpet. The operating of the underfloor heating system was simulated by use of three samples with a measuring surface of 1,30 sqm. Each sample had a different type of a heating floor screed, which were: a calcium sulfate screed, a cementitious screed with a handmade surface and a cementitious screed with a machine-made surface. The trials on the samples were made after the appropriate installation of the floor coverings.<br />The samples were heated with various supply temperatures, either constantly or phased with intervals which were dependent on the surface temperature. At a constant heating the surface temperature and the heat flow were measured. The heating with predefined surface temparatures of the floor coverings gave the information about the required control frequency. The heating-up time and the cooling-down time were measured as well.<br />There were nine various combinations of the floor coverings and of the screeds overall, with which to analyse thermal behaviour. The results were the parallel comparison of the different floor coverings and of the different screeds.<br />