IT201900002427U1 - Pannello solare galleggiante. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di Brevetto per Modello d’Utilità avente per titolo: “PANNELLO SOLARE GALLEGGIANTE”

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo di riscaldamento di liquidi contenuti in vasche scoperte e soggette a radiazione solare quali piscine. Nel seguito si farà particolare riferimento al riscaldamento dell’acqua in piscine scoperte, ma è chiaro che questa è solo una delle possibili applicazioni e gli stessi vantaggi possono essere raggiunti per qualsiasi liquido contenuto in una vasca scoperta (di qui in poi semplicemente “vasca”) suscettibile di essere riscaldata per irraggiamento diretto del sole. Ad esempio, particolare utilità del dispositivo di riscaldamento acqua secondo l’invenzione può esservi per mantenere la temperatura ottimale in vasconi di allevamento avannotti o frutti di mare o in colture idroponiche.

Il riscaldamento dell’acqua in piscine scoperte è molto oneroso sia per il volume d’acqua da scaldare sia perché il calore fornito viene velocemente ceduto all’ambiente esterno tramite evaporazione e convezione quest’ultima principalmente sulla superficie libera. I pannelli solari fototermali (di qui in poi semplicemente “pannelli solari”) sono un’alternativa a basso costo di gestione e basso impatto ambientale tuttavia richiedono un investimento iniziale, un costo di installazione comprensivo delle tubature di raccordo ed un consumo di energia per il trasferimento dell’acqua fra piscina e pannelli. Un ulteriore impedimento è la disponibilità di un’area sufficiente ad assorbire l’energia necessaria, in prossimità della piscina. Per ovviare all’inconveniente dello spazio, tali pannelli solari possono essere disposti su un tetto o copertura posta in prossimità della vasca; tale soluzione comporta un aumento della potenza e del consumo della pompa quanto meno per le perdite di carico lungo le tubazioni ma anche e soprattutto per il sollevamento dell’acqua dalla vasca al livello del tetto/copertura se l’impianto è a circuito aperto. La difficoltà di riscaldare le piscine scoperte riduce la loro possibilità di utilizzo in termini di geografia e periodi dell’anno.

Scopo generale del presente trovato, in una vasca scoperta suscettibile di essere riscaldata per irraggiamento diretto del sole, è di ridurre sia i consumi per riscaldamento rispetto ad impianti non solari, sia i costi e l’ingombro rispetto agli impianti a pannelli solari dell’arte nota.

Ulteriore scopo almeno di alcune varianti del presente trovato è quello di consentire l’uso di pannelli solari molto semplici, anche privi di tutte le caratteristiche di resistenza strutturale ed alla pressione necessarie per una loro installazione su tetti ed altre strutture di sostegno.

Ulteriore scopo almeno di alcune varianti del presente trovato è quello di consentire un facile rimessaggio dei pannelli solari nelle stagioni in cui non sono impiegati.

Ulteriore scopo almeno di alcune varianti del presente trovato è quello di ridurre al massimo o eliminare ogni opera muraria e/o idraulica preparatoria per il funzionamento dei pannelli solari nelle stagioni in cui non sono impiegati.

Questi ed altri scopi, che risulteranno chiari in seguito, si conseguono con dei pannelli solari e relativi accessori conformi al dettato della rivendicazione 1.

Altri scopi possono essere inoltre ottenuti mediante le caratteristiche supplementari delle rivendicazioni dipendenti.

Ulteriori caratteristiche del presente trovato risulteranno meglio evidenziate dalla seguente descrizione di una preferita forma di realizzazione, conforme alle rivendicazioni brevettuali e illustrata, a puro titolo esemplificativo e non limitativo, nelle allegate tavole di disegno, in cui:

- la fig. 1 mostra schematicamente, galleggiante sull’acqua di una vasca, una vista in sezione verticale di un dispositivo di riscaldamento acqua secondo una possibile variante dell’invenzione;

- la fig.2 mostra dall’alto alcuni esempi di possibili sagome esterne per i dispositivi secondo l’invenzione;

- la fig. 3 mostra la disposizione de meccanismi di aggancio in cui i punti di uscita dell’acqua da ciascun dispositivo sono vicini ad altri punti di uscita dell’acqua.

- la fig. 4 una utile manovra di capovolgimento dei dispositivi di riscaldamento secondo l’invenzione all’atto del rimessaggio in una rastrelliera.

Secondo l’invenzione, la vasca 1 è riscaldata coprendo almeno una parte della superficie 2 dell’acqua 3 con uno o più dispositivi 100 di riscaldamento acqua galleggianti comprendenti:

- un pannello solare 200 in cui fluisce, riscaldandosi, l’acqua 3 della vasca 1;

- un corpo galleggiante 300 (di qui in poi “galleggiante 300”) per il sostegno almeno del pannello solare 200 sulla superficie 2 dell’acqua 3 della vasca 1;

- mezzi di circolazione 400 dell’acqua 3 della vasca1 dal suo prelievo alla sua circolazione nel pannello solare 200 ed infine alla sua re-immissione in vasca.

Preferibilmente detti pannelli 200 sono di dimensioni e peso tali da essere agevolmente rimossi a mano quando l’utilizzo della vasca richiede che la superficie 2 sia libera.

Si descrivono ora le caratteristiche di una variante preferita del dispositivo 100 di riscaldamento acqua dell’invenzione avvalendosi dei riferimenti contenuti nelle figure.

Ogni pannello solare 200 sostenuto dal galleggiante 300 comprende un assorbitore di calore 201 e può essere del tipo scoperto, cioè privo di copertura trasparente (come è mostrato in fig.1) oppure del tipo con copertura trasparente (non raffigurato).

Il galleggiante 300 anche esso è preferibilmente in materiale plastico, ad esempio, un guscio termoformato o un materiale semi espanso.

Vantaggiosamente, tali pannelli solari 200 possono essere privi di tutte quelle caratteristiche esclusivamente richieste ai generici pannelli solari per il loro montaggio secondo varie inclinazioni ed idraulicamente collegati l’un l’altro a pressione su strutture o coperture varie.

Il dispositivo 100, pertanto, può fare largo impiego di materiali termoplastici e di forte integrazione tra i vari componenti. Ad esempio, secondo varianti semplici (non mostrate nelle figure); l’assorbitore 201 può prevedere una sua parte costituita da un involucro la cui parte inferiore 202 coincide almeno in parte con il dorso 301 del galleggiante 300 (che potrebbe anche essere un corpo galleggiante pieno). In altre parole, l’assorbitore 201 può ottenersi saldando/incollando un semiguscio al dorso 301 del galleggiante 300.

Viceversa, può essere il galleggiante 300 ad essere costruito/formato almeno in parte sulla parte inferiore 202 dell’assorbitore 201.

Naturalmente, però, qualsiasi tipo di assorbitore di geometria nota e tipo di galleggiante sostanzialmente piano è adatto allo scopo. Il materiale a titolo esemplificativo e non limitativo può consistere in polipropilene, PVC, policarbonato o elastomeri del tipo EPDM. La copertura trasparente anche essa può essere in vari materiali plastici.

Il profilo esterno 320 del galleggiante 300, cioè i suoi fianchi 320 può avere mole forme 320, 321, 322 anche a solo scopo decorativo. Le forme rettangolari 321, sono più facili da realizzare e garantiscono una migliore copertura della vasca 1 sia un minore ingombro fuori dalla vasca 1 in fase di rimessaggio a parità di superficie 2 coperta; le forme esagonali 322 possono essere usate per soluzioni estetiche alternative.

Quanto ai mezzi 400 di circolazione dell’acqua 3 attraverso l’assorbitore di calore 201, è previsto un ingresso 401 per il pescaggio dell’acqua 3 dalla vasca 1 ed una apertura 402 per l’uscita dell’acqua 3 medesima una volta riscaldata. Vantaggiosamente l’ingresso 401 è in una zona del dispositivo opposta rispetto alla apertura di uscita 402; preferibilmente l’acqua è prelevata poco al di sotto della superficie 2 e reimmessa in vasca a maggior profondità dell’ingresso 401.

L’acqua 3 viene inviata all’assorbitore per mezzo di una pompa 403 fissata tramite un raccordo 406 in corrispondenza dell’ingresso 401 preferibilmente alimentata a batteria o, ancor più preferibilmente, da un pannello solare fotovoltaico 405 solidale al dispositivo 100 medesimo. Vantaggiosamente la pompa 403 sarà ad immersione, e preferibilmente posizionata più in basso rispetto al galleggiante 300. Le caratteristiche della pompa idonea e delle possibili modalità di alimentazione sono l’arte nota.

In alternativa, non mostrata nelle figure, potrebbe essere prevista una pompa in comune fra più dispositivi 100, detta pompa potrebbe essere posta a bordo vasca e più assorbitori 201 potrebbero essere connessi ad essa preferibilmente tramite più tubetti flessibili in parallelo o in serie.

Alla apertura di uscita 402 dall’assorbitore 201 può vantaggiosamente essere applicato un tubo 404, in direzione verticale che convoglia l’acqua verso il basso.

Vista la semplicità che si vuole caratterizzi il dispositivo 100 secondo l’invenzione, almeno nel caso in cui ciascun singolo dispositivo 100 abbia una pompa dedicata 403 e questa sia alimentata da un pannello solare fotovoltaico 405, non è previsto alcun termostato che attivi/disattivi la pompa medesima che quindi resta attiva sino a che il pannello solare fotovoltaico 405 medesimo riceve sufficiente radiazione solare.

Il contributo al riscaldamento ed il contrasto all’evaporazione sono maggiori quanto più la superficie 2 della vasca è coperta.

I dispositivi 100 vantaggiosamente possono essere provvisti di mezzi di reciproco aggancio 500, 501, 502 dove per “mezzi di aggancio” qui si intende qualsiasi mezzo che tenda a mantenere ravvicinate due parti i due corpi differenti. Tali mezzi di reciproco aggancio 500, 501, 502 hanno lo scopo facilitino e mantenere il posizionamento ordinato evitando almeno il formarsi di sovrapposizioni o spazi vuoti. Tali mezzi di aggancio 500 possono essere calamite 501 e corrispondenti ancorette ferritiche 502 fissate ai fianchi 320 dei dispositivi 100 o mezzi noti di innesto 500 ad accoppiamento di forma quali, a titolo esemplificativo e non restrittivo incastri verticali o longitudinali o opportuni profili complementari dei fianchi 320 (non mostrato nelle figure)

Tali mezzi di reciproco aggancio 500, 501, 502 possono anche studiati per imporre o almeno agevolare l’accostamento dei dispositivi 100 in modo da mantenere il più possibile distanti tra loro le aperture di uscita 402 di ciascun assorbitore 201 dai punti di ingresso 401 degli altri assorbitori al fine di evitare che l’acqua espulsa da un assorbitore sia prelevata da un assorbitore adiacente anziché diluirsi in vasca; inconveniente che può verificarsi se i tubi 404 delle aperture di uscita 402 non scendono a profondità sufficiente.

Tali dispositivi 100 sono realizzabili di peso e dimensioni tali da essere agevolmente rimossi a mano quando l’utilizzo della vasca 1 richiede di avere la sua superficie 2 libera. Vantaggiosamente tali dispositivi 100 possono essere riposti sui ripiani di una o più rastrelliere 600, che vantaggiosamente possono essere dotate di ruote 601. Nel caso di dispositivi 100 con alimentazione pompa tramite pannello solare fotovoltaico 405 integrato, è sufficiente riporre il dispositivo 100 capovolto per disattivare la pompa.

Gli uno o più tubi 404 alle aperture di uscita 402 e gli uno o più raccordi 406 per i punti di ingresso 401 vantaggiosamente formano un angolo sostanzialmente ortogonale al piano di estensione del dispositivo 100, In questo modo il dispositivo 100 riposto con tali tubi e raccordi 404, 406 orientati verso l’alto conserva almeno una parte dell’acqua al suo interno

In una realizzazione preferita il galleggiante 300 è spesso dai 3 ai 4 cm; le dimensioni di ingombro in lunghezza e larghezza del dispositivo 100 sono dagli 0,5 ai 1,5 metri di, il peso a secco è di circa 5 kg/m² e le dimensioni del bacino o intercapedine dell’assorbitore 201 sono tali da contenere fino a 3 kg/m² di acqua. La pompa 403 a titolo esemplificativo e non limitativo può essere realizzata con tecnologie note quali pompa rotativa a secco, pompa a membrana, pompa a ciclo Stirling; nella versione dedicata ad un singolo dispositivo 100, la pompa 403 ha una portata preferibilmente di 80-120 lt/h. È chiaro che numerose varianti dell’apparecchio sopra descritto sono possibili all’uomo del ramo, senza per questo uscire dagli ambiti di novità insiti nell’idea inventiva, così come è chiaro che nella pratica attuazione dell’invenzione i vari componenti in precedenza descritti potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Da notare come tale copertura riduca la perdita di calore dell’acqua per evaporazione per cui essa svolge una sua utilità anche di notte.

Da notare anche che, nel caso detta vasca sia la vasca di una piscina, la balneazione può spesso essere possibile anche senza la rimozione di tutti dispositivi 100 di riscaldamento acqua presenti.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI Riv 1. Dispositivo (100) per il riscaldamento di acqua (3) contenuta in una vasca (1) scoperta esposta alla radiazione solare, comprendente: - un pannello solare (200) - a sua volta munito di un assorbitore (201) che accoglie detta acqua (3), - un galleggiante (300) che è connesso con e sostiene detto pannello solare (200) sulla superficie (2) di detta acqua (3); - mezzi di circolazione (400, 401, 402, 403, 404, 405, 406) di detta acqua (3) atti a prelevare detta acqua (3) da detta vasca (1), a farla circolare in detto assorbitore (201) ed infine a reimmetterla in detta vasca (1), - detti mezzi di circolazione (400, 401, 402, 403, 404, 405, 406) comprendendo una pompa (403) preposta a detta circolazione. Riv 2. Dispositivo (100) per riscaldamento di acqua (3) come da rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che, detta acqua (3) è prelevata da detta vasca (1) poco sotto la sua superficie (2) e reimmesso nella medesima ad un livello più basso di quello di prelievo. Riv 3. Dispositivo (100) per riscaldamento di acqua (3) come da qualsiasi rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che, detta pompa di circolazione (403) di detta acqua (3) in detti mezzi di circolazione (400, 401, 402, 403, 404, 405, 406) è solidale a detto galleggiante (300). Riv 4. Dispositivo (100) per riscaldamento di acqua (3) come da rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che, detta pompa (403) - è alimentata da un pannello solare fotovoltaico (405) montato sul detto dispositivo (100), - si disattiva automaticamente quando detto dispositivo (100) viene rimosso dall’acqua (3) e riposto capovolto. Riv 5. Dispositivo (100) per riscaldamento di acqua (3) come da qualsiasi rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che, è prevista una integrazione tra alcuni elementi (202) costituenti detto assorbitore (201) e alcuni elementi (301) costituenti detto corpo galleggiante (300). Riv 6. Dispositivo (100) per riscaldamento di acqua (3) come da rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che, detta integrazione consiste nel fatto che detto assorbitore (201) comprende un involucro la cui porzione inferiore (202) coincide almeno in parte con il dorso (301) del detto galleggiante (300). Riv 7. Dispositivo (100) per riscaldamento di acqua (3) come da rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che, detta integrazione consiste nel fatto che detto galleggiante (300) è formato almeno in parte su detta parte inferiore (202) di detto assorbitore (201). Riv 8. Dispositivo (100) per riscaldamento di acqua (3) come da qualsiasi rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto di essere provvisto di mezzi di reciproco aggancio (500, 501, 502) posti sui suoi fianchi (320); - suscettibili di agganciarsi a corrispondenti mezzi di reciproco aggancio (500, 501, 502) posti sui fianchi (320) di altri di detti dispositivi (100) e - disposti in posizione tale che, avvenuto detto aggancio di detti mezzi di reciproco aggancio (500, 501, 502) tutti i detti dispositivi (100) reciprocamente agganciati sono accostati senza lasciare tra loro scoperta la superficie (2) dell’acqua (3). Riv 9. Dispositivo (100) per riscaldamento di acqua (3) come dalla rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che, detti mezzi di reciproco aggancio (500, 501, 502) sono atti almeno ad agevolare l’accostamento dei detti dispositivi (100) in modo da mantenere il più possibile distanti tra loro le dette aperture di uscita (402) di ciascuno di detti assorbitori (201) dai detti punti di ingresso (401) degli altri di detti assorbitori (201). Riv 10. Dispositivo (100) per riscaldamento di acqua (3) come dalle rivendicazioni 8 o 9 caratterizzato dal fatto che, detti mezzi di aggancio (34, 35) reciproci prevedono mezzi magnetici e mezzi ferromagnetici Riv 11. Dispositivo (100) per riscaldamento di acqua (3) come da qualsiasi rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che, detti mezzi di circolazione (400, 401, 402, 403, 404, 405, 406) sono così conformati da ridurre al minimo la fuoriuscita di acqua dal dispositivo (100) medesimo se questo viene capovolto per il rimessaggio.