IT201700007329A1 - Dispositivo per installazione di pannelli radianti tramite infissione nel terreno - Google Patents

Description

DISPOSITIVO PER INSTALLAZIONE DI PANNELLI RADIANTI TRAMITE INFISSIONE NEL TERRENO

In particolare, l'invenzione riguarda un sistema che permette di installare uno specifico pannello radiante a partire dalla superficie e un dispositivo con il quale viene infisso nel terreno tramite vibroinfissori tradizionali su terreni incoerenti o scarsamente compatti.

Ad oggi, lo sfruttamento dell'energia geotermica a bassa entalpia per la climatizzazione estiva può avvenire in vari modi utilizzando diverse tecniche per scambiare energia termica, tutti hanno un costo rilevante rispetto a sistemi che utilizzano pompe di calore in quanto realizzare sufficienti superiici radianti sotto terra è difficile e costoso anche se il risparmio energetico è notevole, i principali sistemi sono di due tipi:

1, realizzare perforazioni verticali e poi inserire tubi coassiali collegati in serie in superficie, questo sistema, data la ridotta sezione dei tubi, richiede un grande numero di perforazioni per raggiungere la superficie necessaria, questa soluzione si può adottare se l'ambiente da climatizzare è già costruito.

2. se l'ambiente da climatizzare è da costruire è possibile installare, sul piano scavato per le fondazioni, un tubo di piccolo diametro a spirale o a serpentina, questo sistema è relativamente economico ma solo perché lo scavo è comunque necessario per la nuova costruzione .

Sempre più aziende offrono sul mercato soluzioni che si basano su uno di questi tipi,

Questo dispositivo si propone di installare specifici pannelli radianti nel sottosuolo in maniera più semplice e veloce e quindi a costi molto simili a quelli che prevedono 1 ' installazione di pompe di calore per il raffrescamento estivo di edifici esistenti o di nuove costruzioni, questo aspetto se si considera il notevole risparmio energetico rende l'impiego di questo dispositivo più conveniente,

La presente invenzione consiste in un dispositivo in grado dì installare specifici pannelli radianti, di qualche millimetro di spessore e profondi quanto è possibile in base alle esigenze di superficie radiante e alle caratteristiche del terreno esistente.

Il dispositivo è costituito da due lastre, fra loro scorrevoli, sagomate a canale, con ali di bordo per irrigidimento, nello spazio fra le due lastre è ricavato un vano dove può essere inserito un pannello radiante, dopo l'inserimento del pannello radiante le due lastre vengono bloccate con un sistema di aggancio, il dispositivo viene quindi agganciato dalle pinze idrauliche di un normale vibroinfissore e sollevato da una macchina operatrice, quando è nella posizione verticale e nel punto previsto viene azionato il vibroinfissore e progressivamente viene infisso nel terreno, quando il dispositivo è infisso, una leva, azionata dal contatto con il terreno, sblocca le due lastre, a questo punto la macchina operatrice inizia a sollevare il vibroinfissore e solleva una sola delle due lastre per un piccolo tratto aprendo, all'estremità inferiore, il vano fra le due lastre ed esponendo al contatto con il terreno la base del pannello radiante, la macchina operatrice continua a sollevare il tutto tenendo in funzione il vibroinfissore, la sua azione rilascia progressivamente il pannello radiante nel terreno, terminata l'estrazione il dispositivo è pronto per ripetere il ciclo.

Il tempo totale per l'installazione di un pannello radiante è di pochissimi minuti, in pochissime ore è possibile installare i pannelli radianti sufficienti a climatizzare un abitazione di superficie media.

Questa prima forma realizzativa è molto versatile per installare superfici radianti in giardini pertinenziali di case unifamiliari o a schiera, esistenti o da costruire.

Forma pertanto oggetto specificò della presente invenzione il dispositivo e il pannello secondo le rivendicazioni 1 e successive.

Preferite forme realizzative sono definite nelle rivendicazioni dipendenti.

La presente invenzione verrà ora descritta, a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme di realizzazione, con particolare riferimento alle figure allegate, in cui:

Le figure da 1 a 12 mostrano schematicamente una forma realizzativa che prevede l'installazione di un pannello radiante.

La figura 1 mostra schematicamente di profilo il sistema di installazione costituito da una macchina operatrice 1 alla quale è montato un vibroinfissore 4 e il dispositivo 5, oggetto dell'invenzione, per l'installazione nel sottosuolo di pannelli radianti 15 nella posizione 6;

La figura 2 mostra le stessè macchine della fig. 1 con il dispositivo 5 completamente inserito nel sottosuolo;

La figura 3 mostra la stessa macchine operatrice 1 della fig. 1 cón il dispositivo 5 che è nuovamente fuori ferra dopo aver rilasciato il pannello radiante 15 nel sottosuolo e nella posizione 6;

La figura 4 mostra schematicamente, più in grande, una sezione longitudinale del dispositivo 5 con le due lastre 13 e 14 bloccate dalle leve 11 e con il pannello radiante 15 all'interno;

La figura 5 mostra schematicamente, più in grande, una sezione longitudinale del dispositivo con le due lastre 13 e 14 sbloccate e con la lastra 13 che è slittata, della corsa di scorrimento 16, in modo da aprire il vano interno nella parte bassa e consentire il rilascio del pannello radiante 15 mentre il dispositivo 5 viene sollevato;

La figura 6 mostra una sezione trasversale del dispositivo 5 nella parte bassa in cui sì mostra la forma ad arco concentrico delle due lastre 13 e 14 e il vano interno con il pannello radiante 15;

La figura 7 mostra una sezione trasversale del dispositivo 5 nella parte alta in cui si mostra la forma ad arco concentrico delle due lastre 13 e 14, senza vano interno, e il meccanismo di bloccaggio delle lastre 13 e 14 con le due leve 11;

La figura 8 mostra una vista del dispositivo nella parte alta in cui si mostra, una lastra piana 8 che serve a ripartire meglio la pressione del vibroinfissore 4 sulle due lastre 13 e 14, una lastra 7 su cui si aggancia il vibroinfissore 4 e le due guide 10 che consentono lo scorrimento fra le lastre 13 e 14;

La figura 9 mostra schematicamente una vista complessiva, dal basso, del dispositivo 5 con le lastre 13 e 14 bloccate;

La figura 10 mostra schematicamente una vista complessiva, dal basso, del dispositivo 5 con le lastre 13 e 14 sbloccate e con il vano interno aperto dopo la corsa di scorrimento 16;

La figura 11 mostra schematicamente una vista complessiva, dall'alto, del dispositivo 5 con le lastre 13 e 14 bloccate;

La figura 12 mostra schematicamente una vista complessiva, dall'alto, del dispositivo 5 con le lastre 13 e 14 sbloccate e con il vano interno aperto dopo la corsa di scorrimento 16.

Le figure da 13 a 17 mostrano schematicamente una forma realizzativa dello specìfico pannello radiante 15 che può essere installato dal dispositivo 5.

La figura 13 mostra schematicamente la forma complessiva del pannello radiante 15 e le sue caratteristiche;

La figura 14 mostra schematicamente Un dettaglio del punto di entrata o uscita 26 del fluido di lavoro e dei componenti che si devono collegare ad esso, dopo l'installazione nel terreno, per funzionare correttamente ;

La figura 15 mostra schematicamente una sezione, nel punto indicato nella Fig. 17, che descrive come i punti dì entrata o uscita 26 devono essere assemblati al collettore 23;

La figura 16 mostra schematicamente una sezione, ortogonale a quella della Fig. 15, nel punto indicato nella Fig. 17, che descrive come i punti di entrata o uscita 26 devono essere assemblati al collettore 23;

La figura 17 mostra schematicamente un dettaglio del punto di entrata o uscita 26 del fluido di lavoro come i componenti devono essere collegati ad esso, dopo l'installazione nel terreno, per funzionare correttamente;

I componenti indicativamente numerati nelle figure sono:

1 = macchina operatrice carrata,

2 = slitta del vibroinfissore 4,

3 = canale di posa per installazione del pannello radiante 6,

4 = vibroinfissore,

5 = dispositivo per installazione del pannello radiante 6,

6 = posizione del pannello radiante 15 installato, 7 = piastra di aggancio del vibroinfissore 4,

8 = Piastra dì distribuzione della spinta del vibroinfissore 4 sulle lastre 13 e 14,

9 blocco dello scorrimento fra le lastre 13 e 14 sulle guide 10,

10 - guida per lo scorrimento fra le lastre 13 e 14,

11 = leva per il blocco e sblocco delle scorrimento fra le lastre 13 e 14,

12 = sede del passante della leva 11 sulla lastra 14,

13 = lastra interna,

14 = lastra esterna,

15 = pannello radiante costituito da un mosaico di lastre in polipropilene alveolare o materiale simile, di varie forme, tenuti insieme sottovuoto dall'involucro 20 fino alla fine dell'installazione, 16 = corsa dello scorrimento fra le lastre 13 e 14, 17 = sede del passante della leva 11 sulla lastra 13,

18 = vano interno fra le lastre 13 e 14 per l'alloggiamento del pannello radiante 15,

19 = ala di bordo dì irrigidimento che riduce la torsione longitudinale del dispositivo quando viene inserito nel terreno,

20 = involucro esterno del pannello 15 costituito da un film in plastica di adeguato spessore in modo da garantire il sottovuoto all'interno dopo la chiusura, 21 = anello di tenuta fra il punto di entrata o uscita 26 e il collettore 23,

22 = anello di tenuta fra il collettore 23 e il tubo 24,

23 = collettore di raccordo fra il punto di entrata o uscita 26 e il tubo 24

24 * tubo di collegamento al collettore generale di tutti i pannelli 15,

25 = alveoli di circolazione del fluido di lavoro, 26 = punto di entrata o uscita del fluido di lavoro,

27 = sigillatura fra i pezzi terminali 29 e 38 degli elementi radianti e il rivestimento 20,

28 = direzione del fluido di lavoro all'interno del pannello radiante,

29 - componente dì ingresso, adiacente al n. 30, del mosaico di cui è composto il pannello radiante 15, 30 » componente intermedio:fra i componenti, 29, 31 e 32 del mosaico di cui è composto il pannello radiante 15,

31 =» componente intermedio fra ì componenti, 30 e 32 del mosaico di cui è composto il pannello radiante 15,

32 = componente intermedio fra i compónenti, 30, 31 e 33 del mosaico di cui è composto il pannello radiante 15,

33 = componente intermedio fra i componenti, 32 e 34 del mosaico di cui è composto il pannello radiante 15,

34 ~ componente intermedio fra ì componenti, 33 e 35 del mosaico di cui è composto il pannello radiante 15,

35 = componente intermedio fra i componenti, 34, 36 e 37 del mosaico di cui è composto il pannello radiante 15,

36 = componente intermedio fra i componenti, 35 e 37 del mosaico di cui è composto il pannello radiante 15,

37 = componente intermedio fra i componenti, 35, 36 e 38 del mosaico di cui è composto il pannello radiante 15,

38 = componente di uscita, adiacente al n. 37, del mosaico dì cui è composto il pannello radiante 15.

Con particolare riferimento alle figure da 1 a 12, si prevede un dispositivo di installazione del pannello radiante 15 nel sottosuolo a partire dalla superfìcie.

In questa forma di realizzazione che si descrive, il dispositivo è un attrezzo meccanico che viene agganciato da un vibroinfìssore di tipo noto, su una apposita slitta di tipo noto, ad una macchina operatrice carrata di tipo noto da cui riceve l'energia idraulica per il suo funzionamento.

Per utilizzare tale dispositivo sono necessari altri dispositivi già esistenti in commercio e opere accessorie, essi sono:

Una macchina operatrice carrata 1, di adeguata potenza, in grado di muoversi anche su superfici sterrate, tale macchina carrata deve avere una slitta 2 su cui scorre il dispositivo 5 insieme al vibroinfissore 4.

Per la posa dei pannelli radianti 15 è necessario realizzare un canale 3, della profondità desiderata, da scavare a mano o con idoneo mezzo meccanico.

Tale dispositivo è composto da:

Una lastra esterna 14, in acciaio di grosso spessore, sagomata a forma di canale per conferirgli rigidità alla flessione, sui bordi longitudinali sono saldate due lastre di bordo 19 per conferirgli maggiore rigidità torsionale, all'estremità inferiore è realizzata una lama per agevolare la penetrazione nel sottosuolo, all'estremità superiore sono realizzati, due fori per i passanti delle leve 11, sempre nella parte superiore sono saldate le due guide 10, con un blocco 9 che determina la corsa 16, per lo scorrimento in due fori nella lastra 8, nei lati lunghi sono realizzate le sedi per ingaggiare i due bordi lunghi della parte sottile della lastra 13 e consentire fra loro solo lo scorrimento longitudinale.

Una lastra interna 13 in acciaio, per un breve tratto, nella parte superiore, è di grosso spessore e per la restante parte di spessore sottile in modo da realizzare un vano 18 per l'alloggiamento del pannello radiante 15, nella parte superiore è saldata una lastra in acciaio 8, di grosso spessore, con due fori su cui scorrono le guide 10 della lastra 14, alla quale è saldata, in posizione ortogonale sul bordo superiore, un'altra lastra in acciaio 7, anche essa di grosso spessore, su cui si aggancia, con proprie pinze idrauliche, il vibroinfissore 4, sotto la lastra 8 sono saldate due cerniere su cui ruotano le leve 11, all'estremità inferiore è realizzata una lama per agevolare la penetrazione nei sottosuolo.

Ognuna delle leve 11 è dotata di un passante 17 e di una molla, in corrispondenza della cerniera, che le tiene spinte dentro i fori, 12 della lastra 14 e il foro 17 della lastra 3 in modo da bloccare lo scorrimento fra loro, quando il dispositivo 5 viene infisso nel terreno, in fondo al canale 3, le leve 11, toccando il terreno, si sollevano e liberano dal blocco le lastre 13 e 14.

I bordi lunghi della parte sottile della lastra 13 sono sagomati per poter scorrere nelle guide realizzate nei bordi lunghi della lastra 14, x bordi delia parte di grosso spessore sono piegati a U per essere da guida alla parte superiore della lastra 14.

Le lastre 13 e 14 sono sagomate a forma di canale per due motivi, il primo è dare una forma che consente di avere una sufficiente rigidità strutturale durante la movimentazione, il secondo è per conservare lo spessore del vano 18 per l'alloggiamento del pannello radiante 15 mentre il dispositivo 5 viene inserito nel sottosuolo fino alla posizione 6, per questo motivo la lastra esterna 14 è tutta di grosso spessore e le spinte che riceve dal terreno, sulla faccia controterra, durante 1'infissione provocano sollecitazioni a compressione che non provocano deformazioni, allo stesso modo la lastra interna 13, pur essendo di spessore sottile, nel tratto in cui è ricavato il vano 18 per l'alloggiamento del pannello radiante 15, ha una forma a canale che consente di farle mantenere la forma senza ridurre lo spessore del vano, questo avviene perché le spìnte che riceve dal terreno, sulla faccia contro-terra, si trasformano in sollecitazioni a trazione sull'acciaio di cui sono fatte e alle quali può resistere senza deformarsi.

Le caratteristiche dimensionali e di forma delle lastre 13 e 14 consentono di ridurre al minimo lo spessore totale e il peso e quindi richiede un energia inferiore per 1'infissione nel sottosuolo.

Le fasi di installazione dei pannelli radianti 15 prevedono che sìa preventivamente scavato il canale 3 e che il dispositivo inizi ad essere infisso a partire dal fondo di questo canale 3, detto canale avrà una profondità tale che dopo 1'installazione del pannello radiante, esso resti fuori dal fondo per pochi centimetri, sufficienti a montare due collettori 23, di andata e ritorno, e poi due idonei tubi 24 per collegarli a un collettore che consente l'utilizzo finale, il canale viene quindi chiuso e ristabilito l'uso preesistente della superficie.

Con particolare riferimento alle figure da 13 a 17, si prevede un pannello radiante 15 da installare nel sottosuolo fino alla posizione 6.

In questa forma di realizzazione che si descrive, La presente invenzione è stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti del ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Tale pannello radiante 15 è composto da:

Un mosaico di lastre in polipropilene alveolare, o similare, di varie forme e simmetriche fra loro, in particolare i due pezzi simmetrici 29 e 38 hanno il lato corto tagliato a denti di sega in modo da non ostruire gli alveoli 25 quando viene collegato al collettore 23, hanno una forma a trapezio e il lato obliquo ha gli alveoli tagliati in diagonale in modo da corrispondere agli alveoli 25 di un lato dei pezzi simmetrici 30 e 37, rispettivamente il pezzo 29 con il pezzo 30 e il pezzo 38 con il pezzo 37, detti pezzi simmetrici 30 è 37 sono a forma di triangolo e, oltre ad avere un lato che corrisponde rispettivamente con i pezzi 29 e 38, hanno un lato in cui gli alveoli 25 corrispondono a un lato dei pezzi simmetrici 32 e 35 e un lato in cui gli alveoli 25 corrispondono agli alveoli 25 di un lato dei pezzi simmetrici 31 e 36, rispettivamente il pezzo 30 con i pezzi 31 e 32 e il pezzo 37 con i pezzi 35 e 36 , detti pezzi simmetrici 31 e 36 sono a forma di triangolo e, oltre ad avere un lato che corrisponde rispettivamente con i pezzi 30 e 37, hanno un lato in cui gli alveoli 25 corrispondono a un lato dei pezzi simmetrici 32 e 35, rispettivamente il pezzo 31 con il pezzo 32 e il pezzo 36 con il pezzo 35, detti pezzi simmetrici 32 e 35 hanno una forma poligonale e la direzione degli alveoli è longitudinale, all'estremità superiore hanno gli alveoli che corrispondono in parte con un lato di detti pezzi 30 e 31, per il pezzo 32, e con i detti pezzi 36 e 37 per il pezzo 35, nella parte inferiore corrispondono, rispettivamente, con un lato del pezzo 33 e con un lato del pezzo 34, detti pezzi simmetrici 33 e 34 sono adiacenti per un lato fra di loro e rispettivamente con un lato del pezzo 32 e del pezzo 35.

Per tutti i pezzi del mosaico in polipropilene alveolare la freccia 28 che indica la direzione del fluido di lavoro indica, e per ogni pezzo, anche 1'inclinazione degli alveoli.

La diversa inclinazione nei singoli pezzi consente di ottimizzare e rendere più omogenea la distribuzione del fluido di lavoro.

Tutti i pezzi del mosaico sono tenuti insieme da un involucro 20, in film di materiale plastico, con una sigillatura 27 in prossimità dei due punti 26 di entrata e uscita del fluido di lavoro e infine saldata, a caldo o con altra sigillatura, e con sottovuoto interno, in modo da garantire la forma e la posizione dei pezzi all'interno fino alla installazione nel terreno nella posizione 6.

Dopo che il pannello radiante 15 è inserito nel terreno, fino alla posizione 6, resteranno a vista, in fondo al canale 3, i due punti 26 di entrata e uscita del fluido di lavoro, a questo punto un operatore scende dentro il canale 3, apre l'involucro 20 in corrispondenza dei punti 26, posa l'anello di tenuta 21 in prossimità del bordo dei pezzi 29 e 38 del mosaico in polipropilene alveolare e inserisce il collettore 23, a questo punto l'operatore prende il tubo per il collegamento al collettore generale dei pannelli, inserisce l'anello di tenuta 22 e lo inserisce nell'apposito foro del collettore 23, dopo una semplice prova di tenuta il canale può essere ricoperto e ripristinata la finitura della superficie.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per installare nel sottosuolo pannelli radianti 15, con un processo di infissione, con modesti scavi, in particolare su terreni incoerenti come la sabbia, secondo una forma realizzativa detto dispositivo comprende: - due lastre 13 e 14 sovrapposte e scorrevoli fra loro in senso longitudinale e in grado di rilasciare, dopo essere infisse nel sottosuolo, un pannello radiante che può essere utilizzato come scambiatore di calore geotermico per impianti di climatizzazione. Dette lastre sono sagomate a canale per, conferire rigidità a flessione al dispositivo, fare in modo che al vano fra le due lastre non sia riduca lo spessore durante 1'infissione e che quindi il pannello all'interno resti incastrato. A dette lastre sono saldate due lastre 19 sui bordi per conferire rigidità alla torsione durante 1'infissione nel terreno.
2. 2. Dispositivo, come nella rivendicazione 1, per installare nel sottosuolo, con un processo di infissione, pannelli di diversa natura per il consolidamento di terreni incoerenti.
3. 3. Pannello radiante 15 che secondo una forma realizzativa comprende: Un mosaico dì lastre in polipropilene alveolare, o similare, di varie forme per ottimizzare la circolazione del fluido di lavoro, tenute insieme da un involucro 20 in film di materiale plastico, sigillato in prossimità dei due punti 26 di entrata e uscita del fluido di lavoro e infine saldata, a caldo o con altra sigillatura, e con sottovuoto interno in modo da garantire la forma e la posizione dei pezzi all'interno fino alla installazione nel terreno.