IT201900007248A1

IT201900007248A1 - RADIATOR WITH CHIMNEY EFFECT, FOR HEATING ROOMS.

Info

Publication number: IT201900007248A1
Application number: IT102019000007248A
Authority: IT
Inventors: Flavio Biasioli
Original assignee: Flavio Biasioli
Priority date: 2019-05-27
Filing date: 2019-05-27
Publication date: 2020-11-27

Description

TITOLO: RADIATORE CON EFFETTO CAMINO, PER RISCALDAMENTO DI AMBIENTI. TITLE: RADIATOR WITH CHIMNEY EFFECT, FOR HEATING ROOMS.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

1. STATO DELL'ARTE. 1. STATE OF THE ART.

Attualmente la maggior parte dei radiatori, vedi Fig .1 , utilizzati in impianti termici per riscaldare ambienti tipo appartamenti, negozi o aree industriali, sono costituiti da un fascio di canne verticali e parallele di materiale metallico Le canne sono collegate tra loro da due condotte orizzontali, una a livello verticalmente superiore CS ed una a livello verticalmente inferiore CI, aventi lo scopo di creare all’interno del radiatore un percorso chiuso per il flusso del lìquido riscaldante, con ingresso (INPUT) del liquido caldo al livello superiore ed uscita OUTPUT del liquido freddo o meno caldo al livello inferiore. I radiatori sono alimentati con il liquido di riscaldamento, tipicamente acqua, proveniente dalla caldaia o da uno scambiatore di calore La struttura fisica dei modelli di radiatori a canne più utilizzati, rende disponibile una discreta superficie esterna ma è scarsamente utile per l'irraggiamento del calore in quanto poca parte di questa superficie interagisce ad esempio con le pareti dell’ambiente, le persone, i mobili e gli altri oggetti presenti che tipicamente hanno temperatura inferiore, producendo pochissimo scambio di calore per irraggiamento; lo scambio di calore per irraggiamento mediamente è pari al 30 % del totale. Infatti la maggior parte della superficie radiante interagisce con le canne vicine che si trovano alla sua stessa temperatura e di conseguenza non c’è scambio di calore per irraggiamento da parte delle superfici poste all'Interno del radiatore. Per quanto concerne lo scambio di calore per convezione, sicuramente maggioritario, tipicamente è pari al 70% del totale; la struttura non omogenea ma variegata dei radiatori, costituisce un labirinto non adatto alla formazione di un buon flusso d’aria che attraversa la struttura del radiatore, anzi lo ostacola. Un ulteriore impedimento alla formazione di un buon flusso è dovuto alla temperatura del radiatore che quasi sempre è più alta nella parte superiore del radiatore laddove entra l’acqua calda e più bassa in quella inferiore dove esce l’acqua fredda o meno calda; questa situazione è contraria a quella che sarebbe necessaria per creare un buon flusso naturale d'aria supportato dalla forza di gravità che sposta l’aria calda dal basso verso l’alto. Attualmente, per ottenere uno scambio di calore con l’ambiente, è necessario portare a temperature molto elevate il liquido che attraversa i radiatori in modo da favorire la creazione di un flusso convettivo anche se modesto. L'alta temperatura del liquido riscaldante e quindi del radiatore e di tutto l'impianto, causa un notevole dispendio di energia e quindi una riduzione del rendimento dell’impianto. Un’altra tipologia di radiatore, tipicamente utilizzata in uffici e capannoni, è il termoconvettore di Fig. 2. Questo dispositivo è costituito da un tubo T equipaggiato, cioè attorniato, con lamelle L. Il tubo è percorso dal liquido proveniente dalla caldaia o dallo scambiatore di calore e irraggia il calore verso l’ambiente tramite le numerose lamelle metalliche di cui è dotato. Durante l’attraversamento del tubo dall’input all’output, il liquido cede il suo calore all’ambiente, sia per convezione che per irraggiamento. Si osserva che anche questo tipo di l'impianto necessita di una temperatura molto elevata del liquido che lo attraversa per favorire l’irraggiamento che è proporzionale alla temperatura elevata alla 4^ potenza; pertanto l'impianto deve lavorare a temperature molto alte con un notevole impiego e spreco di energia e quindi basso rendimento. I termoconvettori sono spesso dotati di un sistema di ventilazione per creare un flusso d’aria forzato verso l’ambiente Currently most of the radiators, see Fig .1, used in thermal systems to heat rooms such as apartments, shops or industrial areas, are made up of a bundle of vertical and parallel pipes made of metal material The pipes are connected to each other by two horizontal pipes , one at the vertically upper level CS and one at the vertically lower level CI, with the purpose of creating a closed path inside the radiator for the flow of the heating liquid, with the inlet (INPUT) of the hot liquid at the upper level and the OUTPUT output of the cold or less hot liquid on the lower level. The radiators are fed with the heating liquid, typically water, coming from the boiler or from a heat exchanger The physical structure of the most used pipe radiator models, makes available a discrete external surface but is scarcely useful for radiating heat as little part of this surface interacts, for example, with the walls of the environment, people, furniture and other objects present which typically have a lower temperature, producing very little heat exchange by radiation; the heat exchange by radiation is on average equal to 30% of the total. In fact, most of the radiant surface interacts with the nearby pipes that are at its same temperature and consequently there is no heat exchange by radiation from the surfaces placed inside the radiator. As regards the heat exchange by convection, certainly the majority, it is typically equal to 70% of the total; the non-homogeneous but varied structure of the radiators constitutes a labyrinth not suitable for the formation of a good flow of air that crosses the structure of the radiator, indeed it hinders it. A further impediment to the formation of a good flow is due to the temperature of the radiator which is almost always higher in the upper part of the radiator where the hot water enters and lower in the lower one where the cold or less hot water comes out; this situation is contrary to what would be necessary to create a good natural flow of air supported by the force of gravity that moves the hot air from the bottom up. Currently, to obtain an exchange of heat with the environment, it is necessary to bring the liquid passing through the radiators to very high temperatures in order to facilitate the creation of a convective flow, even if modest. The high temperature of the heating liquid and therefore of the radiator and of the entire system, causes a considerable waste of energy and therefore a reduction in the efficiency of the system. Another type of radiator, typically used in offices and warehouses, is the convector of Fig. 2. This device consists of a tube T equipped, that is, surrounded, with lamella L. The tube is crossed by the liquid coming from the boiler or from the heat exchanger and radiates heat to the environment through the numerous metal blades it is equipped with. During the passage of the pipe from the input to the output, the liquid transfers its heat to the environment, both by convection and by radiation. It is observed that even this type of system requires a very high temperature of the liquid that passes through it to favor irradiation which is proportional to the high temperature at the 4th power; therefore the plant must work at very high temperatures with a considerable use and waste of energy and therefore low efficiency. Convectors are often equipped with a ventilation system to create a forced air flow towards the environment

DISEGNI ANNESSI ALLA DESCRIZIONE: DRAWINGS ATTACHED TO THE DESCRIPTION:

- Fig. 1 Rappresenta il disegno di un radiatore a canne verticali, attualmente molto diffuso. - Fig. 2 Rappresenta il disegno di un radiatore a lamelle attualmente relativamente diffuso. - Fig. 3 Rappresenta una soluzione innovativa di radiatore monocanna ad effetto camino. - Fig. 4 Rappresenta un’altra soluzione innovativa di radiatore monocanna ad effetto camino. - Fig. 1 Represents the design of a radiator with vertical pipes, currently very widespread. - Fig. 2 Represents the drawing of a currently relatively widespread reed radiator. - Fig. 3 It represents an innovative solution of a single-barrel radiator with a chimney effect. - Fig. 4 Represents another innovative solution of a single-barrel radiator with a chimney effect.

- Fig 5 Rappresenta una soluzione innovativa di radiatore/camino multi canna ad effetto camino - Fig 5 It represents an innovative solution of a multi-flue radiator / chimney with a chimney effect

- Fig.6 Rappresenta le dimensioni ed il posizionamento auspicabili per un radiatore ad effetto camino collocato in una nicchia sottostante una finestra - Fig. 6 Represents the desirable dimensions and positioning for a fireplace effect radiator placed in a niche below a window

- Fig.7 Rappresenta una versione applicativa del radiatore con effetto camino costituito da un tubo cilindrico attorniato da un tubo avvolto a spirale entro cui scorre il liquido riscaldante. 2. DESCRIZIONE DEL RADIATORE AD EFFETTO CAMINO , CON BUON TIRAGGIO. - Fig. 7 Represents an application version of the radiator with chimney effect consisting of a cylindrical tube surrounded by a spiral-wound tube within which the heating liquid flows. 2. DESCRIPTION OF THE CHIMNEY EFFECT RADIATOR, WITH GOOD DRAFT.

1. OBIETTIVO. L'obbiettivo del trovato è quello di realizzare un radiatore, che richiedendo una temperatura inferiore del liquido riscaldante (tipicamente acqua), produca un risparmio energetico a livello del radiatore stesso ma anche di tutto l'impianto di riscaldamento e quindi risulti più efficiente di quelli attualmente installati nella maggior parte delle costruzioni edilizie esistenti. Questo obbiettivo si ottiene realizzando radiatori progettati e costruiti con caratteristiche funzionali simili a quelle delle canne fumarie, con lo scopo di ottenere l’effetto camino, favorire il tiraggio e quindi aumentare la trasmissione di calore per convezione ottenuta con una temperatura del liquido riscaldante significativamente inferiore. 1. OBJECTIVE. The object of the invention is to provide a radiator which, requiring a lower temperature of the heating liquid (typically water), produces energy savings at the level of the radiator itself but also of the entire heating system and is therefore more efficient than those currently installed in most existing building constructions. This objective is achieved by creating radiators designed and built with functional characteristics similar to those of flues, with the aim of obtaining the chimney effect, favoring draft and therefore increasing the transmission of heat by convection obtained with a significantly lower temperature of the heating liquid. .

2. CARATTERISTICHE. Le caratteristiche principali del nuovo radiatore/camino sono: 2. FEATURES. The main features of the new radiator / fireplace are:

1- Effetto camino e tiraggio. Il radiatore deve funzionare come una canna fumaria in grado di generare l’effetto camino cioè avere un buon tiraggio, ovvero la formazione di una ventilazione naturale di aria, ottenuta creando un flusso di aria calda dal basso verso l’alto e inviarlo nell’ambiente da riscaldare in modo tale da attivare una buona stack ventilation nell'ambiente stesso Costruttivamente deve essere progettato e realizzato seguendo i criteri e le specifiche generali usate per realizzare una canna fumaria. 1- Chimney and draft effect. The radiator must work as a flue capable of generating the chimney effect, i.e. having a good draft, i.e. the formation of a natural ventilation of air, obtained by creating a flow of hot air from the bottom up and sending it into the environment to be heated in such a way as to activate good stack ventilation in the environment itself. Constructively, it must be designed and built following the general criteria and specifications used to make a flue.

2- Avere grosse dimensioni. Il radiatore è costituito da un camino, vedere Fig. 3 e Fig. 4, oppure da due o più camini, Fig. 5, in grado di generare uno o più flussi d’aria calda dal basso verso l’alto, generati dal galleggiamento dell'aria calda a causa dalla forza di gravità. Le dimensioni del radiatore, ovvero il lume interno e la lunghezza o altezza in verticale del o dei camini che lo compongono, devono essere significativamente grandi allo scopo di favorire la creazione di un flusso d’aria di grande portata che riscalda l'ambiente per convezione, caratterizzato da una grande portata ma con una bassa velocità di spostamento; la bassa velocità è richiesta per non spostare quantità significative di polveri dell’ambiente. Per ottenere queste funzioni è necessario progettare il radiatore ad effetto camino rispettando due categorie di vincoli, una relativa alla direzione del percorso del liquido riscaldante che attraversa internamente il radiatore-camino e l’altra relativa alle caratteristiche di progettazione e costruzione fisica del radiatore, ambedue tendenti, congiuntamente, ad ottenere uno o più effetti camino o effetto tiraggio, migliore possibile. Più dettagliatamente le caratteristiche sono: 2- Have large dimensions. The radiator consists of a chimney, see Fig. 3 and Fig. 4, or two or more chimneys, Fig. 5, capable of generating one or more flows of hot air from the bottom upwards, generated by the float hot air due to gravity. The dimensions of the radiator, i.e. the internal lumen and the vertical length or height of the chimney (s) that compose it, must be significantly large in order to favor the creation of a large flow of air that heats the room by convection. , characterized by a large capacity but with a low speed of movement; the low speed is required in order not to move significant quantities of dust from the environment. To obtain these functions, it is necessary to design the chimney-effect radiator respecting two categories of constraints, one relating to the direction of the path of the heating liquid that internally crosses the radiator-chimney and the other relating to the design and physical construction characteristics of the radiator, both tending, jointly, to obtain one or more chimney effects or draft effect, the best possible. More specifically, the characteristics are:

1. Direzione del flusso d’acqua che attraversa il radiatore/camino. L’ingresso del liquido nel radiatore, ovvero il carico del liquido più caldo proveniente dalla caldaia o dallo scambiatore di calore o da altri generatori di calore, Figure 2,3 e 4, avviene nel punto verticalmente più basso del radiatore (INPUT) e l'uscita, ovvero lo scarico del liquido freddo o meno caldo, avviene nel punto verticalmente più alto del radiatore (OUTPUT); esattamente al contrario di quanto tipicamente avviene negli attuali radiatori In questo modo le parti più basse del radiatore hanno una temperatura più elevata delle parti più alte poiché il liquido caldo di riscaldamento scorre, al suo interno, dal livello verticalmente più basso verso il livello verticalmente più alto. L’aria contenuta all’interno del radiatore ad effetto camino si espande, aumenta di pressione rispetto all'aria esterna e quindi, a causa della gravità, tende a galleggiare spostandosi verso l’alto. L'aria in prossimità dei livelli più bassi, avendo temperatura più alta è quella che produce la maggior spinta verso l'alto ma è coadiuvata, nella sua azione, anche dall'aria dei livelli superiori che ne incrementano l’effetto camino aumentando il tiraggio del radiatore 1. Direction of water flow that passes through the radiator / chimney. The entry of the liquid into the radiator, that is the loading of the hottest liquid coming from the boiler or the heat exchanger or other heat generators, Figures 2,3 and 4, occurs at the vertically lowest point of the radiator (INPUT) and the 'outlet, ie the discharge of cold or less hot liquid, occurs at the vertically highest point of the radiator (OUTPUT); exactly the opposite of what typically happens in current radiators In this way the lower parts of the radiator have a higher temperature than the higher parts since the hot heating liquid flows, inside it, from the vertically lower level towards the vertically lower level. tall. The air contained inside the chimney effect radiator expands, increases in pressure compared to the outside air and therefore, due to gravity, tends to float moving upwards. The air near the lower levels, having a higher temperature, is the one that produces the greatest upward thrust but is assisted, in its action, also by the air of the upper levels which increase the chimney effect by increasing the draft of the radiator

2. Progettazione e realizzazione del radiatore/camino rispettando gli stessi criteri della canna fumaria. Importante per un buon funzionamento consiste nel progettare e realizzare il radiatore/camino in modo conforme ai principi generali di funzionamento di una canna fumaria. Il radiatore/camino è costituito da una canna oppure da più canne tipicamente verticali e parallele, aventi sezioni circolari, quadrate, rettangolari, ellittiche, oppure altre sezioni idonee a favorire la formazione di un flusso naturale d’aria, di grande portata. Le sezioni da adottare di preferenza, sono quelle con minor numero possibile di spigoli allo scopo di agevolare lo scorrimento del flusso d’aria formatosi come somma incrementale dei singoli flussi generatisi all'interno del radìatore/camino, aventi tutti direzione dal basso verso l’alto, la più indicata ovviamente è la sezione circolare. Le superfici delle canne devono essere lisce allo scopo di favorire lo scorrimento delle linee di flusso dell’aria che lambiscono la superficie interna. Le canne inoltre devono essere prive di curvature eccessive e di strozzature per non creare impedimenti fisici al flusso o la formazione di vortici che andrebbero a sminuire il tiraggio della canna La superficie esterna del radiatore, rivolta verso l’interno dell'ambiente da riscaldare, deve avere un’area più ampia possibile in modo da favorire lo scambio dì calore per irraggiamento e la lunghezza delle canne, ovvero l’altezza verticale del radiatore, deve essere maggiore possibile per favorire ed incrementare la creazione della differenza di pressione tra il livello più basso e quello più alto del radiatore, necessaria per il tiraggio. 2. Design and construction of the radiator / chimney respecting the same criteria as the flue. For a good functioning it is important to design and build the radiator / chimney in accordance with the general principles of operation of a flue. The radiator / chimney consists of a barrel or several typically vertical and parallel pipes, having circular, square, rectangular, elliptical sections, or other sections suitable for promoting the formation of a natural flow of air, of great flow. The sections to be adopted preferably are those with the least possible number of edges in order to facilitate the sliding of the air flow formed as an incremental sum of the individual flows generated inside the radiator / chimney, all having a direction from the bottom towards the high, obviously the most suitable is the circular section. The surfaces of the pipes must be smooth in order to facilitate the flow of the air flow lines that lap the internal surface. The pipes must also be free of excessive bends and bottlenecks in order not to create physical impediments to the flow or the formation of vortices that would diminish the draft of the barrel.The external surface of the radiator, facing the inside of the room to be heated, must have as large an area as possible in order to favor the exchange of heat by radiation and the length of the pipes, i.e. the vertical height of the radiator, must be greater as possible to favor and increase the creation of the pressure difference between the lowest level and the higher one of the radiator, necessary for the draft.

3. DESCRIZIONE DI POSSIBILI APPLICAZIONI. 3. DESCRIPTION OF POSSIBLE APPLICATIONS.

La Fig. 3 rappresenta una semplice applicazione per un radiatore mono canna. La canna è costituita da due cilindri coassiali di sezione circolare e di uguale lunghezza, aventi sezioni con aree differenti, allo scopo di ottenere una intercapedine INT tra di loro. Il cilindro con sezione più piccola è inserito e tipicamente coassiale, nel cilindro con dimensioni maggiori. Il volume vuoto costituito dall'intercapedine tra i due cilindri di diverse dimensioni, INT di Fig.3, è sigillato a livello di ambedue le basi BB e BT in modo da formare un volume chiuso e quindi un contenitore in grado di contenere e permettere il passaggio del liquido di riscaldamento. Questo volume chiuso formatosi nell'intercapedine, è collegato con l’esterno tramite due aperture (fori) a cui sono connessi due tubi. Uno di questi tubi ed esattamente quello collegato con la zona a livello più basso del radiatore, tramite il connettore INPUT di Fig.3, alimenta il radiatore con il liquido di riscaldamento caldo proveniente dalla caldaia, dallo scambiatore o da altro generatore di calore. L’altro tubo, ovvero quello collegato con la zona a livello più alto del radiatore, tramite il connettore OUTPUT di Fig.3, scarica il liquido freddo o meno caldo in uscita e lo riconduce alla caldaia oppure allo scambiatore o ad altro sistema scaldante. Il volume vuoto esistente, all’interno della canna e contenente aria, ovvero all’interno del cilindro con sezione più pìccola, funziona come una canna fumaria per l’aria ambiente che si trova in sua prossimità Infatti l’aria che si trova in prossimità della base del radiatore, a livello del tubo di immissione del liquido caldo (INPUT), viene riscaldata dal liquido stesso, diminuisce di densità, aumenta di volume e di pressione, crea una differenza di pressione positiva con l’aria che si trova alla sommità del radiatore, in prossimità del tubo di scarico del liquido meno caldo (OUTPUT) Per la forza di gravità, l’aria più calda galleggia a causa della differenza di densità con quella che si trova a livello superiore e contribuisce a generare un flusso d’aria e quindi una ventilazione naturale FL (Fig. 3) dalla base, ovvero dal livello più basso, verso il punto più alto della canna. Tale flusso viene immesso nell’ambiente, attiva la stack ventilation creando una circolazione d’aria che diffonde calore per convezione nell’ambiente stesso. Allo scopo di avere una alta resa è opportuno realizzare radiatori di grosse dimensioni, grossa sezione e grande altezza, in modo da creare flussi d’aria con alta portata e bassa velocità. L’alta portata favorisce il rendimento e la bassa velocità evita lo spostamento delle polveri. Anche la superficie esterna delle canne concorre, ma in minore percentuale, alla diffusione del calore nell’ambiente, per irraggiamento La Fig. 4 rappresenta una versione di radiatore monocanna di tipo a parallelepipedo con sezione rettangolare; altre sezioni possono essere realizzate: circolare, quadrata, ellittica ecc. La Fig. 5 rappresenta un esempio di radiatore multi canna, in cui le canne sono collegate tra loro da due condotte orizzontali per completare e chiudere il percorso di circolazione del liquido: quella posizionata al livello inferiore (livello di INPUT) che distribuisce il liquido caldo di carico alla base delle canne del radiatore e quella posizionata al livello superiore (livello OUTPUT) che raccoglie il liquido freddo o meno caldo di scarico dalle canne cioè del radiatore, e lo convoglia tramite una opportuna condotta (tubo) verso la caldaia, lo scambiatore o altro generatore di calore. La Fig. 6 rappresenta un radiatore/camino, qui rappresentato nella versione formata da due canne, posizionato in una zona molto utilizzata nelle costruzioni edilizie, ovvero in una nicchia sottostante ad una finestra. E’ evidente che maggiori sono le dimensioni del radiatore, maggiore è la portata cioè la quantità d’aria che costituisce il flusso riscaldante e maggiore è la sua resa, pertanto nel caso della nicchia sotto la finestra è utile installare un radiatore/camino che occupi il maggior volume possibile della nicchia stessa. In aggiunta, relativamente ai radiatori posizionati nella nicchia delle finestre Fig. 6, potrebbe essere utile posizionare il radiatore/camino leggermente obliquo, Fig. 6 proiezione A-A, per favorire l’immissione del flusso nell'ambiente, evitando l’impatto con il piano di marmo sovrastante, tipico delle finestre; in alternativa è possibile disegnare una uscita raccordata alla sommità del radiatore/camino che direzioni il flusso d’uscita verso l’ambiente. Nel caso di radiatori posizionati su una superficie libera da vincoli, è utile prevedere canne abbastanza lunghe verticalmente allo scopo di aumentarne il tiraggio. Le dimensioni del radiatore sono proporzionali alla sua efficienza, pertanto radiatori di grosse dimensioni hanno una buona capacità di scambio termico e quindi permettono di ridurre la temperatura del liquido in ingresso (INPUT), ottenendo un maggior risparmio energetico che rappresenta l’obiettivo primario del trovato. La funzionalità caratteristica del radiatore/camino si ottiene, oltre che con il passaggio interno di acqua calda, anche riscaldando l’aria in prossimità del suo livello più basso e/o anche dei livelli intermedi utilizzando altri metodi, ad esempio una resistenza elettrica o altri generatori di calore opportuni. La Fig. 7 mostra un’altra possibile applicazione del radiatore ad effetto camino. E’ costituita da un cilindro CN o altra forma idonea, realizzato in conformità con le specifiche funzionali tipiche di un camino, attorniato da un condotto avvolto a spirale entro cui scorre il liquido riscaldante. La direzione del flusso del liquido deve essere tale da entrare nel punto verticalmente più basso della spirale (INPUT) ed uscire dal punto verticalmente più alto (OUTPUT) Fig. 3 represents a simple application for a single barrel radiator. The barrel consists of two coaxial cylinders of circular section and of equal length, having sections with different areas, in order to obtain a gap INT between them. The cylinder with the smallest section is inserted and typically coaxial, in the cylinder with the largest dimensions. The empty volume consisting of the interspace between the two cylinders of different sizes, INT of Fig. 3, is sealed at the level of both bases BB and BT so as to form a closed volume and therefore a container capable of containing and allowing the passage of the heating liquid. This closed volume formed in the cavity, is connected to the outside through two openings (holes) to which two pipes are connected. One of these pipes and exactly the one connected to the lower level area of the radiator, via the INPUT connector of Fig. 3, supplies the radiator with the hot heating liquid coming from the boiler, the exchanger or other heat generator. The other pipe, or the one connected to the area at the highest level of the radiator, through the OUTPUT connector in Fig. 3, discharges the cold or less hot liquid at the outlet and leads it back to the boiler or exchanger or other heating system. The existing empty volume, inside the barrel and containing air, or inside the cylinder with a smaller section, works like a flue for the ambient air that is in its proximity In fact the air that is in proximity of the radiator base, at the level of the hot liquid inlet pipe (INPUT), is heated by the liquid itself, decreases in density, increases in volume and pressure, creates a positive pressure difference with the air at the top of the radiator, near the outlet pipe of the less hot liquid (OUTPUT) Due to the force of gravity, the warmer air floats due to the difference in density with that which is located at the upper level and helps to generate a flow of air and therefore a natural ventilation FL (Fig. 3) from the base, ie from the lowest level, towards the highest point of the barrel. This flow is introduced into the environment, activates stack ventilation by creating an air circulation that spreads heat by convection in the environment itself. In order to have a high yield, it is advisable to create large radiators, large sections and high heights, in order to create air flows with high flow and low speed. The high flow rate promotes performance and the low speed prevents the movement of powders. The external surface of the pipes also contributes, but to a lesser extent, to the diffusion of heat into the environment, by irradiation. Fig. 4 represents a version of a parallelepiped-type single-barrel radiator with a rectangular section; other sections can be made: circular, square, elliptical, etc. Fig. 5 represents an example of a multi-barrel radiator, in which the pipes are connected together by two horizontal pipes to complete and close the liquid circulation path: the one positioned at the lower level (INPUT level) which distributes the hot liquid at the base of the radiator pipes and the one positioned at the upper level (OUTPUT level) which collects the cold or less hot discharge liquid from the pipes, i.e. from the radiator, and conveys it through a suitable duct (pipe) to the boiler, the exchanger or other heat generator. Fig. 6 represents a radiator / chimney, shown here in the version consisting of two pipes, positioned in an area widely used in building constructions, ie in a niche below a window. It is evident that the greater the dimensions of the radiator, the greater the flow rate, i.e. the quantity of air that constitutes the heating flow and the greater its yield, therefore in the case of the niche under the window it is useful to install a radiator / chimney that occupies the largest possible volume of the niche itself. In addition, with regard to the radiators positioned in the niche of the windows Fig. 6, it could be useful to position the radiator / chimney slightly oblique, Fig. 6 projection A-A, to facilitate the introduction of the flow into the environment, avoiding the impact with the top of marble above, typical of the windows; alternatively, it is possible to draw an outlet connected to the top of the radiator / chimney that directs the outlet flow towards the environment. In the case of radiators positioned on a surface free from constraints, it is useful to provide pipes that are long enough vertically in order to increase the draft. The dimensions of the radiator are proportional to its efficiency, therefore large radiators have a good heat exchange capacity and therefore allow to reduce the inlet liquid temperature (INPUT), obtaining greater energy savings which is the primary objective of the invention. . The characteristic functionality of the radiator / chimney is obtained, in addition to the internal passage of hot water, also by heating the air near its lowest level and / or even intermediate levels using other methods, such as an electric resistance or other suitable heat generators. Fig. 7 shows another possible application of the chimney effect radiator. It consists of a CN cylinder or other suitable shape, made in accordance with the functional specifications typical of a chimney, surrounded by a spiral-wound duct within which the heating liquid flows. The direction of the liquid flow must be such as to enter the vertically lowest point of the spiral (INPUT) and exit from the vertically highest point (OUTPUT)

5. Applicazioni. 5. Applications.

Allo scopo di favorire l’effetto camino e quindi la stack ventilation deH'ambiente è possibile equipaggiare il radiatore con un ventilatore d’aria posizionato nella parte inferiore del dispositivo stesso, alimentato tramite la rete elettrica oppure tramite cellule fotovoltaiche. La maggior parte dei radiatori sono installati in prossimità di muri, spesso appartenenti alla periferia esterna degli ambienti e molto spesso all’interno di nicchie sotto le finestre. Questo produce uno spreco di energia calorica verso il muro esterno dell'edificio che viene inutilmente riscaldato e che cede calore verso l’esterno dellambiente; pertanto per eliminare tale spreco è possibile costruire il radiatore/camino in modo tale che la sua superficie rivolta verso il muro sia passiva ovvero di materiale ad alto isolamento e quindi non utile a trasmettere calore, oppure che la superficie rivolta verso la parete esterna della stanza sia rivestita di materiale isolante In alternativa un semplice pannello isolante compatto ed inerte, e quindi non percorso internamente dal liquido di riscaldamento, può costituire la superficie rivolta verso il muro. In order to favor the chimney effect and therefore the stack ventilation of the environment, it is possible to equip the radiator with an air fan positioned in the lower part of the device itself, powered by the electricity network or by photovoltaic cells. Most of the radiators are installed near walls, often belonging to the external periphery of the rooms and very often inside niches under the windows. This produces a waste of caloric energy towards the outer wall of the building which is unnecessarily heated and which transfers heat to the outside of the environment; therefore, to eliminate this waste, it is possible to build the radiator / fireplace in such a way that its surface facing the wall is passive or made of highly insulated material and therefore not useful for transmitting heat, or that the surface facing the external wall of the room is covered with insulating material Alternatively, a simple compact and inert insulating panel, and therefore not internally traversed by the heating liquid, can constitute the surface facing the wall.

Claims

TITLE: RADIATOR WITH CHIMNEY EFFECT, FOR HEATING ROOMS CLAIMS 1. A radiator for space heating, consisting of a pipe (Fig. 3 and Fig. 4) or by several pipes, typically positioned parallel and vertically (Fig. 5), with circular, elliptical, rectangular, square or square section other appropriate sections. Each flue is designed and built to function as a chimney or a flue with a good natural draft for the ambient air. An example of embodiment (Fig 3) consists of a chimney composed of two coaxial and fixed flues of equal length but having sections with different areas, in order to obtain a gap between them. Both the terminal sections of this cavity, on the upper side and on the lower side, are sealed in order to create a closed volume with the function of container. If the radiator consists of more than one pipe or chimney (Fig. 5), all the empty and closed volumes or containers, made with the cavities, are typically connected to each other by means of two pipes, a first pipe typically positioned at the vertically higher level of the radiator and a second duct typically positioned at the vertically lower level. In this way a closed circuit is formed, within which the thermal liquid (typically water) flows. Two external pipes are connected to the radiator (Figs. 3,4,5): the first pipe connected to the INPUT connector at the base of the radiator and the second pipe to the OUTPUT connector at the top of the radiator, so to form a round-trip circuit between the radiator and the boiler or the heat exchanger or other heating system The hot thermal liquid coming from the boiler, the heat exchanger or other, passes through the radiator and flows, internally to the radiator, from the base or from the lowest vertical level (INPUT) to the top or to the highest vertical level (OUTPUT) to then return to the boiler or heat exchanger or other.

2. A radiator with a chimney effect for rooms, in accordance with claim 1, where the inlet of the hottest liquid is located at the base of the radiator (INPUT), i.e. at the vertically lower level of the device and the outlet of the less hot liquid or cold is located at the top of the radiator (OUTPUT), ie at its vertically highest level (Figs. 3,4,5). Therefore the thermal liquid flows, inside the radiator, from the base (lowest vertical level of the radiator) towards the top (highest vertical level of the radiator).

3. A room radiator in accordance with claim 1, with single or multiple flue, where each flue is designed and manufactured according to the general specifications used for the design and construction of fireplaces, flues in general, in order to obtain a good chimney effect therefore having a good natural draft. The dimensions of the chimney or chimneys must be suitably large in order to generate a high flow rate and low speed air flow.

4. A room radiator according to claim 1, where all the pipes or chimneys generally have vertical or slightly inclined positions (Fig.6).

5 A radiator for rooms in accordance with claim 1, where all the pipes or chimneys generally have parallel positions (Fig. 6).

6. A room radiator according to claim 1, wherein the internal surfaces of all the pipes or chimneys are smooth.

7. A radiator for rooms according to claim 1, where all the pipes or chimneys do not have excessive curvatures.

8. A radiator for rooms in accordance with claim 1, where the profile of all the pipes or chimneys have no bottlenecks or obstacles both for the formation and for the path of the natural flow of air.

A room radiator in accordance with claim 1, where the surfaces facing the wall, mainly in the case where the radiator is attached to peripheral walls, is made up of or lined with insulating material.