ITAN20100047A1 - Scambiatore di calore a lastra piana canalizzata. - Google Patents

Description

D E S C R I ZI O N E

annessa a domanda di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo:

“SCAMBIATORE DI CALORE A LASTRA PIANA CANALIZZATAâ€

DESCRIZIONE DELL ’INVENZIONE

Forma oggetto della presente invenzione uno scambiatore di calore utilizzabile anche, in alcune varianti, quale pannello solare fototermale.

E’ noto da decenni l’uso di pannelli solari fototermali c. dd. “scoperti†perché privi di vetratura di copertura.

La maggior parte di tali pannelli solari consiste in strisce formate da piccoli tubetti circolari adiacenti l’uno all’altro ed ottenute per estrusione. La lunghezza di tali pannelli à ̈ considerevole, superando la decina di metri. La Fig. 1 illustra, a titolo di esempio, un modello molto diffuso distribuito dal richiedente questo brevetto.

I più apprezzati di questi pannelli sono fabbricati, in genere, con copolimeri etilen-propilenici.

I pannelli solari scoperti ottenuti per estrusione sono molto economici ed in alcune condizioni di lavoro frequenti in estate (temperatura operativa inferiore alla temperatura ambiente) raggiungono, come noto nel settore, efficienza anche superiore a quella dei pannelli solari c. dd. "vetrati" piani.

Anche l’installazione dei pannelli solari scoperti à ̈ molto semplice ed economica; essi si collegano velocemente l’uno all’altro grazie a collettori terminali provvisti di appositi attacchi sino a formare batterie di alcune decine di m e sono assicurati alla superficie di sostegno semplicemente con dei righelli trasversali che li serrano alla superficie medesima.

L'applicazione tipica più nota à ̈ per il riscaldamento delle vasche delle piscine, specie scoperte di uso estivo; in tale applicazione, l’acqua circola nei pannelli solari sostanzialmente a pressione atmosferica per cui non à ̈ richiesta ai pannelli solari particolare resistenza meccanica.

Applicazione meno diffusa ma altrettanto valida à ̈ per il riscaldamento di acqua sanitaria per usi estivi in alberghi e campeggi al mare e per gli stabilimenti balneari; in tale applicazione, l’acqua circola nei pannelli solari a pressione di acquedotto per cui à ̈ richiesta ai pannelli una certa resistenza meccanica (almeno 3 bar alle temperature operative).

Il clima favorevole, infatti, permette a tali pannelli di operare con ottima efficienza (anche molto superiore a quella dei vetrati) malgrado, privi di vetratura e di isolamento termico posteriore, non abbiano protezione contro le dispersioni di calore.

Durante il periodo invernale, invece, la loro efficienza crolla perché le dispersioni termiche divengono, a causa delle basse temperature ambiente, troppo elevate, in mancanza di vetratura.

In un settore del tutto diverso, quello delle coltivazioni in serra, à ̈ nota da tempo la tecnologia di coltivazione c. d. “a letto caldo†. Consiste nel mantenere il terreno dei vasi in cui crescono le piantine e, in genere, anche lo strato d’aria attorno al foglie ad una temperatura di coltivazione Tc che dipende dalla specie ma che si aggira attorno ai 15 ÷ 25 °C (più frequentemente Tc ~ 20°C ) mentre il resto della serra può stare a temperature molto più basse; prossime alla temperatura esterna.

Il vantaggio di tal coltivazione à ̈ una notevole riduzione delle dispersioni termiche da parte delle pareti della serra.

Agli inizi di tal metodo di coltivazione, il riscaldamento a letto caldo era ottenuto con semplici tubazioni di acciaio in cui circolava fluido termovettore anche a temperature piuttosto elevate (60 - 80 °C) e poste sotto bancali sui cui erano poggiati i vasi o le cassette delle piantine da coltivare. Tal sistema era chiaramente inefficiente perché molto calore era inutilmente disperso verso la serra ben al di là delle zone essenziali (vasi e strati bassi dell’ aria circostante) e comportava, inoltre, la presenza dei bancali.

In anni recenti à ̈ invalso, nelle serre, l’uso di pompe di calore geotermiche. Per l’efficienza della pompa di calore à ̈ importante che il calore possa essere reso dal condensatore alla temperatura più bassa possibile.

Si à ̈ fatto ricorso, di conseguenza, a mezzi di riscaldamento nettamente più efficienti delle suddette tubazioni poggiando i vasi direttamente su pannelli riscaldanti provvisti di canali in cui circola fluido termovettore ed a loro volta distesi sul terreno.

Di qui in poi tali pannelli riscaldanti finalizzati alla coltivazione a letto caldo con fluido termovettore a bassa temperatura saranno detti “stuoie calde†indipendentemente dalla loro modalità di costruzione.

Per tali stuoie calde, di fatto, sono utilizzati gli stessi pannelli solari scoperti di cui si à ̈ discusso sopra.

Sostanzialmente, l’agricoltura serricola ha trovato nel pannello solare scoperto, precedentemente sviluppato per raccogliere energia termica, un prodotto molto adatto ad emettere calore a bassa temperatura su superfici estese come richiesto dalle stuoie calde.

Il contatto diretto tra i tubetti di tali pannelli solari scoperti ed i fondi dei vasi permette, infatti, di utilizzare del fluido termovettore a temperature solo di 1 o 2 °C superiore alla temperatura di coltivazione Tc, a tutto vantaggio dell’efficienza della pompa di calore.

Tuttavia, la nuova soluzione non à ̈ ancora del tutto esente da difetti.

In primo luogo i pannelli solari scoperti devono essere adagiati su fogli isolanti in materiale plastico espanso ad evitare dispersioni termiche verso il terreno; ciò comporta, oltre al costo dei fogli isolanti, che devono essere a cellule chiuse per evitare che si imbibiscano d’acqua, un componente in più da gestire, manipolare e posare in opera.

In secondo luogo, il fatto che i fondi dei vasi poggino direttamente sui palmelli solari scoperti non impedisce la presenza di piccole sacche d’aria tra tubetto e tubetto; ciò forma una piccola resistenza termica che sarebbe desiderabile eliminare.

In terzo luogo, per ragioni costruttive, accostando i pannelli solari scoperti, restano tra i due adiacenti delle strisce libere di qualche centimetro; ciò impedisce ai vasi sovrastanti le strisce di essere scaldati adeguatamente.

Infine, nelle suddette piccole sacche d’aria tra tubetto e tubetto ristagna l’acqua di irrigazione che, se migliora la trasmissione di calore, induce Γ indesiderata fuoriuscita delle radici delle piantine, attratte dall’ ambiente umido, dal fondo dei vasi.

In definitiva, il riscaldamento a letto caldo con bassissime temperature del fluido termovettore ha trovato nei pannelli solari scoperti uno scambiatore di calore già disponibile e con molte delle caratteristiche richieste; tuttavia si tratta sempre di un prodotto non ottimale perché concepito per altri scopi.

Il documento CA1076555 propone l’impiego di lastre piane canalizzate in polipropilene (meglio descritte più avanti) quali scambiatori di calore. I collettori di distribuzione e raccolta del fluido termovettore sono saldati tramite cordoli di saldatura che presentano delle difficoltà di applicazione alle estremità iniziali e finali del collettore, non sono mai perfettamente regolari con risultati antiestetici e, per la loro irregolarità, ad es. presenza di bave, sono ricettacoli di sporcizia.

In una variante, i collettori sono saldati sulle facce della lastra ed hanno un apposito profilo con un tratto piano da far combaciare con la lastra. Tali collettori richiedono attrezzature specifiche per ogni diametro del passaggio interno.

La: versatilità del sistema à ̈ limitata perché ogni diametro del collettore ed ogni larghezza diversa della lastra richiedono attrezzature specifiche di produzione del collettore e/o delle attrezzature di saldatura.

Scopo principale della presente invenzione à ̈ quello di indicare scambiatori di calore, di qui in poi detti a lastra, che eliminino almeno in parte i suddetti inconvenienti.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello ottenere tali scambiatori di calore a lastra tramite semilavorati già ampiamente diffusi in commercio.

Ulteriore scopo almeno di alcune varianti della presente invenzione à ̈ quello di indicare scambiatori di calore a lastra che, in forme esecutive sostanzialmente uguali, possano fungere sia da pannelli solari scoperti che da stuoie calde oltre che, in generale, da scambiatori di calore da/verso l’ambiente in cui sono immersi.

Ulteriore scopo almeno di alcune varianti della presente invenzione à ̈ quello di indicare scambiatori di calore a lastra che siano muniti, da un lato, di uno strato termicamente isolante.

Ulteriore scopo, almeno di alcune varianti della presente invenzione, Ã ̈ quello di indicare scambiatori di calore a lastra, ma avvolgibili in bobina, per due fluidi in controcorrente.

Ulteriore scopo, almeno di alcune varianti della presente invenzione, à ̈ quello di indicare scambiatori di calore a lastra per due fluidi in controcorrente resistenti almeno alla pressione di acquedotto pur comprendendo elementi principali di per sé non resistenti a tale pressione.

Ulteriore scopo, almeno di alcune varianti della presente invenzione, à ̈ quello di indicare scambiatori di calore a lastra costruibili con attrezzature di costo ridotto ed ampia versatilità quanto alle dimensioni del prodotto finito.

Ulteriore scopo, almeno di alcune varianti della presente invenzione, Ã ̈ quello di indicare scambiatori di calore a lastra adatti ad ulteriori applicazioni rese particolarmente interessanti grazie alle caratteristiche di base di detti scambiatori.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno meglio evidenziati dalla seguente descrizione di alcune preferite forme di realizzazione, conformi alle rivendicazioni brevettuali ed illustrate, a puro titolo esemplificativo e non limitativo, nelle allegate tavole di disegno, in cui:

- la figura 1 mostra, dall’alto, ed in una sezione di dettaglio A-A, una batteria di noti pannelli solari scoperti collegati tra loro in una quantità indeterminata;

- la figura 2 mostra, in assonometria, una porzione di due tipi di lastre disponibili in commercio e note come lastre “canalizzate" rispettivamente a singolo ed a doppio ordine di canali;

le fìgg. 3. a, 3.b mostrano le fasi di assemblaggio di una possibile forma di connessione tra una lastra canalizzata a singolo ordine di canali e collettori per costruire un possibile scambiatore di calore a lastra;

- la figura 4 mostra, in tre sezioni, rispettivamente C-C ortogonale all’asse x, A- A ortogonale all’asse y e B-B ortogonale all’asse z, e secondo la prima di alcune varianti principali dell’invenzione, la preparazione di una estremità di una lastra canalizzata a singolo ordine di canali per la sua successiva connessione ad un corrispondente collettore;

- la figura 5 mostra, in due sezioni, rispettivamente B-B ortogonale all’asse x e A- A ortogonale all’asse y, la preparazione di un collettore per la sua successiva connessione alla corrispondente estremità di una lastra canalizzata secondo la medesima prima variante principale;

- la figura 6 mostra, in due sezioni, rispettivamente B-B ortogonale all’asse x, A- A ortogonale all’asse y, e sempre secondo la prima variante principale, la connessione di un collettore alla corrispondente estremità di una lastra canalizzata nonché i mezzi utilizzabili per la connessione medesima;

- la figura 7 mostra, in assonometria, un possibile mezzo utilizzato per la connessione di un collettore alla corrispondente estremità di una lastra canalizzata secondo la prima variante principale;

- la figura 8 mostra, secondo la sezione A-A ortogonale all’asse y di fig. 6, la connessione ottenuta di un collettore alla corrispondente estremità di una lastra canalizzata per uno scambiatore di calore a lastra secondo la prima variante principale;

- la figura 9 mostra in pianta, sul piano x-y, le estremità di più scambiatori a lastra secondo la prima variante principale e collegati l’uno all’altro in modo noto;

- la figura 10 mostra in due sezioni, rispettivamente B-B ortogonale all’asse x e A-A ortogonale all’asse y, una seconda variante principale dell’invenzione dove à ̈ utilizzata una lastra canalizzata a doppio ordine di canali;

- la figura ll.a mostra, in due sezioni, rispettivamente B-B ortogonale all’asse x, A-A ortogonale all’asse y, una terza variante principale dell’invenzione consistente in uno scambiatore di calore in contro corrente tra due fluidi, dove à ̈ utilizzata una lastra canalizzata a doppio ordine di canali;

- la figura ll.b mostra, in due sezioni, rispettivamente B-B ortogonale all’asse x ed A-A ortogonale all’asse y, una seconda forma della medesima terza variante principale dell’invenzione di fig. 11.a;

- la figura 1 l.c mostra, in una sezione, A-A ortogonale all’asse y, una terza forma della medesima terza variante principale dell’invenzione di fig. ll.a;

- la figura 12 mostra, in una sezione ed in una vista sul piano x-y la preparazione di una estremità di una lastra canalizzata indifferentemente a singolo o doppio ordine di canali per la realizzazione di un altro aspetto dell’invenzione;

- la figura 13 mostra in pianta, sul piano x-y, una estremità di scambiatori a lastra secondo l’aspetto dell’invenzione di fig. 12.

- la figura 14 mostra lateralmente uno scambiatore di calore in contro corrente avvolto in bobina secondo l’invenzione.

- la figura 15 mostra in assonometria un perfezionamento di una estremità di un generico scambiatore a lastra secondo l’invenzione.

- le ligure 16. a, b, c e d mostrano la preparazione di un collettore per la sua successiva connessione alla corrispondente estremità di una lastra canalizzata secondo una variante di quanto mostrato in fig. 5.

Gli scambiatori di calore a lastra secondo l’invenzione (di qui in poi semplicemente scambiatori a lastra) fanno uso, per il passaggio del fluido termovettore, di lastre canalizzate più sotto descritte sebbene di per sé note e disponibili in commercio in ampio assortimento.

In tutte le figure sono mostrati gli assi x e/o y e/o z dove l’asse x indica la direzione longitudinale, parallela allo sviluppo dei canali interni alla lastra canalizzata, l’asse y indica la direzione trasversale, ortogonale allo sviluppo dei canali medesimi, l’asse z à ̈ ortogonale al piano x-y parallelo alle facce della lastra canalizzata.

Della batteria di noti pannelli solari scoperti di figura 1, dei quali sono indicate, in mm, misure frequentemente disponibili in commercio, interessa osservare che le strisce lO.a nelle quali scorre il fluido termovettore sono costituite da tubetti adiacenti tra i quali, per quanto vicini, ristagna con effetti negativi se utilizzati quali stuoie calde, dell’acqua o dell’aria.

I materiali preferiti per tali pannelli solari scoperti sono copolimeri etilenpropilenici. Essi hanno almeno i seguenti vantaggi: basso costo, atossicità durante il processo di lavorazione e nell’uso, ottima resistenza termica e meccanica nelle condizioni di lavoro previste, facile riciclabilità.

Per contro le poliolefine non sono incollabili e la giunzione tra le strisce lO.a ed i collettori 20.a avviene tramite note tecnologie di saldatura o costampaggio. Quest’ultimo processo prevede che le estremità delle strisce lO.a siano introdotte in uno stampo ad iniezione nel «quale il collettore 20.a à ̈ direttamente stampato sull’estremità della striscia lO.a; durante il processo di stampaggio si ottiene anche la saldatura del materiale iniettato suirestremità della striscia lO.a.

In Fig. 2, Ã ̈ mostrata una porzione di due tipi di generiche lastre piane canalizzate 10 prodotte secondo tecnologie note e consolidate e disponibili in commercio; in alto, una lastra canalizzata 101 a singolo ordine di canali lls, in basso una lastra canalizzata 102 a doppio ordine di canali l ls, I li.

Di qui in poi, per brevità, dette lastre piane canalizzate 10, 101 e 102, saranno denominate semplicemente “lastre†10, 101 e 102.

Delle lastre 10, 101 e 102, che si estendono sul piano x-y sono indicati: la larghezza WL, lo sviluppo longitudinale LL, lo spessore totale SL e gli spessori parziali SLs ed SLi corrispondenti a ciascun ordine dei canali rispettivamente superiori ed inferiori lls ed Ili che si estendono lungo l’asse longitudinale x, un bordo di estremità 15, i fianchi 14, le facce esterne superiore ed inferiore 12s, 12i, la parete divisoria 12d tra i due ordini di canali lls e Ili, la larghezza WC dei canali lls, Ili, le nervature 13 formanti parete divisoria tra due canali consecutivi lis o due canali consecutivi 1 li, la distanza DN tra le due nervature 13 più esterne.

I termini “superiore†ed “inferiore†non hanno alcun valore funzionale ma si riferiscono solo, per chiarezza di identificazione, a come sono rappresentate le lastre 10, 101 e 102 nelle figure.

Le lastre 10, 101 e 102 sono ottenute per estrusione in continuo di vari termoplastici, preferibilmente di copolimeri etilen-propilenici per le suddette note qualità.

Quanto alle dimensioni disponibili, la larghezza WL à ̈ ottenibile in qualsiasi misura sino a superare anche i 2,5 metri, lo spessore SL e la larghezza WC da alcuni mm ad alcune decine di mm. La lunghezza, ovviamente à ̈ limitata solo da esigenze di trasporto ed immagazzinamento ma le lastre sufficientemente flessibili possono essere fomite in bobine.

Gli usi correnti di tali lastre sono per la realizzazione di contenitori vari, per le c. dd. “interfalde†(lastre interposte, nell’ imballaggio, tra strati di pacchi minuti), per la realizzazione di pareti di cabine o serre e, infine, per scambiatori di calore a correnti incrociate consistenti sostanzialmente in pacchi di lastre sovrapposte e con gli assi x di due lastre consecutive ortogonali tra loro.

Lo scambiatore a lastra secondo l’invenzione, indicato con 30 nelle figure 8, 9, 10, ll.a, ll.b, l l.c e 13, prevede l’uso di una lastra 10, 101, 102 ad almeno una estremità della quale à ̈ applicato, secondo le varianti che saranno descritte, almeno un collettore di distribuzione e raccolta del o dei fluidi termovettori che si vuole percorrano la lastra 10, 101, 102 medesima.

Una possibile modalità di connessione nota tra una lastra 101, a singolo ordine di canali ed i collettori 20.b, per formare uno scambiatore a lastra anche esso noto, à ̈ mostrata nelle figg. 3. a, 3.b: l’estremità della lastra 101 à ̈ inserita in una corrispondente fessura 2 lb di un collettore 20.b ottenuto per stampaggio ad iniezione. La giunzione avviene per saldatura a caldo o ad ultrasuoni o a vibrazione o per costampaggio.

P indica un pettine i cui denti DP sono inseriti nei canali durante l’operazione di saldatura a far da contrasto ai mezzi saldanti e prementi S.

La necessità di ottenere il collettore 20.b per stampaggio e la difficoltà di realizzare una saldatura affidabile in corrispondenza dei fianchi 14, oltre alla impossibilità di ottenere molte delle varianti di seguito descritto, sono tutti fattori che pongono dei limiti all’interesse di tal soluzione.

Secondo l’invenzione, come mostrato nelle figg. 8 e 9, à ̈ previsto, invece, che i collettori 20 per la distribuzione e raccolta del fluido termovettore vengano saldati sulle facce, superiore 12s o inferiore 12i, della lastra 10, 101, 102, in prossimità dei bordi di estremità 15.

La figura 8 mostra, appunto, una delle due estremità di una lastra 101 dove à ̈ applicato per saldatura sulla faccia 12s, un collettore 20 di distribuzione o raccolta.

La fig. 9 mostra, poi, come tali collettori 20, di opportuna lunghezza LC, possano essere collegati ciascuno a quello di uno scambiatore a lastra 30 adiacente con mezzi di giunzione M noti.

Allo scopo di ottenere i risultati di fig. 8 e 9 si può procedere come illustrato nelle figure 4, 5, 6 e 7 tenendo presente che le figg. 4 e 6 mostrano una lastra 101 a singolo ordine di canali 1 ls ma che quanto esemplificato si riferisce in generale ad una generica lastra 10, 101, 102 anche con doppio ordine di canali 11 s, 11 i.

Con riferimento alla fig. 4, viene praticata su una faccia della lastra 10, ad es. la faccia superiore 12s, una fessura 16, ad es. con una fresa Fr.

Tal fessura 16:

- à ̈ praticata in vicinanza di un primo bordo di estremità 15 ma a distanza minima dal medesimo sufficiente da renderlo accessibile ad una operazione di sigillatura che sarà descritta più avanti;

- si estende parallela alla direzione trasversale y;

- ha lunghezza LF inferiore alla larghezza WL della lastra 10 ma preferibilmente superiore alla distanza DN tra le nervature 13 più esterne così da interessare tutti i canali 1 ls;

- ha larghezza WF preferibilmente non superiore allo spessore parziale SLs dei canali 1 ls;

- ha profondità PF maggiore dello spessore della faccia superiore 12s e minore dello spessore SLs.

Nella fig. 5, invece, à ̈ mostrato un collettore 20 consistente in un elemento tubolare che si sviluppa lungo l’asse y per una lunghezza LC.

Il collettore 20 à ̈ in materiale termoplastico saldabile con il materiale di cui à ̈ costituita la lastra 10, 101, 102.

Preferibilmente detti collettore 20 e lastra 10, 101, 102 utilizzano il medesimo materiale.

Ancor più preferibilmente, quindi, il materiale del collettore 20 à ̈ un copolimero etilen-propilenico.

Nel collettore 20 Ã ̈ praticato, ad es. con una fresa Fr, un taglio 21.

Tal taglio 21:

- si estende su un piano che à ̈ parallelo all’asse y del collettore 20 e che, preferibilmente, ma non necessariamente, passa per Tasse y medesimo; - ha lunghezza LT pari alla lunghezza LF della fessura 16;

- ha larghezza WT pari alla detta larghezza WF della detta fessura 16;

- Ã ̈ passante attraverso tutto lo spessore del tubo 20.

Se il collettore 20 à ̈, vantaggiosamente, prodotto per estrusione, l’esecuzione dei tagli 21 à ̈ eseguibile durante il processo di estrusione, a valle della profilatura, e prima del taglio a misura, con delle attrezzature di fresatura generiche.

L’accoppiamento di un collettore 20 ad una lastra 10, 101, 102 in corrispondenza di una sua estremità avviene posizionando il collettore 20 contro la lastra 10, 101, 102 in modo che gli orli di detto taglio 21 sostanzialmente combacino con gli orli di detta fessura 16.

Si realizza cosi un passaggio 21-16 di lunghezza LF e larghezza WF dall’intemo del collettore 20 verso tutti i canali 11 s.

Collettore 20 e la lastra 10, 101, 102 sono poi saldati assieme in tutta una zona 22 circondante i detti orli e che può estendersi trasversalmente sino a tutta la larghezza WL della lastra 10, 101 102 mentre l’estensione WS lungo l’asse x à ̈ maggiore della larghezza WF (si veda fig. 8).

La saldatura del collettore 20 alla lastra 10, 101, 102 può avvenire in molti modi noti che esercitano pressione contro le zone di contatto di collettore 20 e lastra 10, 101, 102 dopo che tali zone sono state sufficientemente riscaldate. Tutti tali modi di saldatura, qui detti “a pressione†hanno i comuni vantaggi di

non richiedere cordoli di saldatura con apporto di materiale

- consentire di saldare ima superficie inizialmente convessa contro una superficie piana poiché la superficie convessa si spiana per effetto della pressione esercitata.

La saldatura può avvenire ad esempio per ultrasuoni o a vibrazione o a “specchio†; quest’ ultima tecnica, come noto, prevede di premere le parti da saldare ad entrambe le facce di una lastra calda; raggiunta la necessaria temperatura, la lastra viene sfilata e le parti da saldare vengono premute direttamente l’una contro l’altra.

Tutti questi tre tipi di saldatura (si veda fig. 6) richiedono un elemento pressore S interno al collettore 20 che preme il collettore medesimo contro la faccia 12s della lastra 10, 101, 102 nella zona da saldare tutto attorno alla fessura 16 e che eventualmente à ̈ origine degli ultrasuoni o delle vibrazioni a seconda del processo previsto.

E’ anche necessario un attrezzo a pettine P (si vedano le figg. 6 e 7) munito di denti DP che sono inseriti all’interno dei canali lls sino a giungere al di sotto della detta zona da saldare 22 per contrastare la pressione esercitata dal pressore S durante il processo di saldatura.

Come indicato in fig. 6, il collettore 20 subisce, per effetto della saldatura, una deformazione plastica nella zona di saldatura 22 consistente in una spianatura 22 delle dette dimensioni WL x WS, contro la faccia 12s mentre quest’ultima, sostenuta dai denti DP, resta piana.

Tra i vantaggi del saldare “a pressione†il collettore 20 vi à ̈ quindi il fatto che, in tal modo, esso à ̈ ottenibile da un tronco di tubo a sezione circolare facilmente collegabile alle sue estremità mentre, nella zona di saldatura, assume spontaneamente la forma spianata necessaria.

La detta lunghezza LC del collettore 20 à ̈ necessariamente maggiore della lunghezza LT del taglio 21 affinché sia assicurata la detta zona da saldare tutto attorno alla fessura 16.

Eseguita la saldatura del collettore 20 contro la lastra 10, 101, 102, il pettine P viene estratto ed i canali lls vengono sigillati in corrispondenza del bordo di estremità 15 ad esempio per saldatura schiacciando l’una conto l’altra le facce 12s e 12i dopo averle opportunamente riscaldate.

Preferibilmente, anche all’altra estremità della lastra può essere applicato l’altro collettore 20 nel modo appena descritto.

Si osservi che, secondo questa variante, non necessariamente i due collettori 20 devono essere applicati alla stessa faccia 12s ma anche sulle facce 12s e 12i contrapposte purché risultino collegati allo stesso ordine di canali lis o Ili.

In alternativa a come descritto, il collettore 20 potrebbe essere ottenuto per stampaggio, ad esempio allo scopo di provvedere alle sue estremità dei mezzi di accoppiamento di per sé noti tra ciascun collettore 20 e quello dell’adiacente scambiatore a lastra 30; in tal caso anche il taglio 21 potrebbe essere ottenuto per stampaggio anziché per fresatura.

Utilmente, però, il collettore 20 consiste semplicemente in un tronco di elemento tubolare 20 a sezione circolare, ottenuto per estrusione ed eventualmente di formato già disponibile in commercio.

In tal caso l’accoppiamento tra due collettori consecutivi può ottenersi in modo noto tramite mezzi di giunzione M consistenti in manicotti di collegamento in gomma M serrati da fascette stringitubo.

I vantaggi dell 'utilizzo di elementi tubolari del commercio sono almeno tre: - nessun investimento in stampi, costosi e dimensionalmente vincolanti, ma solo in attrezzature generiche;

di conseguenza,

- libertà di scelta sulla larghezza WL delle lastre 10, 101 e 102 per ottenere vari modelli di scambiatore a lastra 30;

- libertà di scelta delle sezioni di passaggio del fluido termovettore a seconda del numero di scambiatori a lastra 30 da collegare in parallelo. In definitiva, à ̈ stato dimostrato fattibile, con semplici operazioni ed attrezzature, realizzare un passaggio 21-16 di larghezza sostanzialmente pari a WT e WF e di lunghezza sostanzialmente pari a LT ed LF.

Tal passaggio 21-16 à ̈ costituito dal taglio 21 e dalla fessura 16 tra la cavità interna di un collettore 20 ed un ordine di canali lls o Ili di una lastra 10, 101 o 102 a singolo o doppio ordine di canali lis o lls ed Ili saldando il collettore 20 sulla faccia di detta lastra, superiore 12s o inferiore 12i, che delimita l’ordine di canali 1 ls o 1 li con cui à ̈ realizzato il passaggio 21-16.

La disposizione del collettore 20 à ̈ trasversale alla lastra 10, 101 e 102 e, cioà ̈ il suo asse y à ̈ ortogonale all’asse x lungo il quale si sviluppano i canali lis o lls ed Ili.

La distanza minima del collettore 20 dal bordo di estremità 15 della lastra 10, 101 e 102 à ̈ quella sufficiente ad accedere al bordo di estremità 15 per la sua sigillatura.

II passaggio 21-16 Ã ̈ assicurato per il fatto che:

- gli orli del taglio 21 praticato sul collettore 20 combaciano sostanzialmente con gli orli di una fessura 16 che à ̈ praticata sulla detta faccia superiore 12s o inferiore 12i sino ad asportare l’intero spessore di detta faccia superiore 12s o inferiore 12i

- tal fessura ha lunghezza, nella direzione trasversale y, superiore alla distanza DN tra le nervature 13 più esterne così da interessare tutti i canali dell’ordine di canali lis o Ili con cui à ̈ realizzato il passaggio

Il vincolo e la tenuta idraulica tra il collettore 20 e la lastra 10, 101 o 102 sono assicurati dal fatto che essi sono saldati tra loro nella zona di saldatura 22 che si estende tutto attorno agli orli di detti taglio 21 e fessura 16 che ha lunghezza LF inferiore alla larghezza WL della lastra.

Tal fessura 16, come detto, ha preferibilmente larghezza WF tale da presentare una sezione di passaggio circa uguale alla somma di tutte le sezioni di passaggio dei canali 1 ls, 1 li interessati al passaggio medesimo, tuttavia in certi casi à ̈ utile che tal fessura sia più stretta perché una strozzatura all’imbocco dei canali 11 o lls migliora l’uniforme distribuzione del fluido termovettore all’interno dei canali medesimi. Infatti tanto più le perdite di carico in canali paralleli sono elevate e simili tra loro tanto meno sono rilevanti, ai fini della distribuzione del fluido nei detti canali paralleli, le perdite di carico presenti nei collettori di distribuzione. Ciò à ̈ noto da elementari nozioni di circuiteria idraulica.

La realizzazione del passaggio 21-16 con attrezzature generiche presenta l’ulteriore vantaggio di poter decidere caso per caso l’entità della strozzatura.

Secondo la seconda delle varianti principali dell’invenzione, le lastre 102 a doppio ordine di canali 1 ls, I li possono essere utilizzate per munire lo scambiatore a lastra 30 di isolamento termico su una faccia.

Con riferimento alla fig. 10, su una lastra 102 viene applicato il collettore 20 chiudendo poi il bordo di estremità 15 come già descritto.

Se si procede analogamente in corrispondenza dell’altro bordo di estremità 15, gli spazi interni dei due collettori 20 sono comunicanti tra loro tramite i canali 1 ls mentre i canali Ili sono chiusi e l’aria all’intemo funge da isolante termico.

Lo scambiatore a lastra 30 ottenuto secondo questa seconda variante à ̈ molto utile quale pannello solare o stuoia calda ponendo la faccia 12s rivolta rispettivamente verso il sole o i vasi di piantine da riscaldare e la faccia 12i sul piano di appoggio quale strato isolante.

Nulla vieta comunque, che alla seconda estremità sia previsto un collettore 20.a, 20.b diverso dal collettore 20 secondo l’invenzione e diversamente collegato alla lastra 10; 101; 102.

Secondo la terza delle varianti principali dell’invenzione, le lastre 102 a doppio ordine di canali 1 ls, I li possono essere utilizzate per costruire uno scambiatore di calore tra due fluidi in contro corrente.

Nella fig. ll.b si vede come due collettori 20, possano essere messi in collegamento, al medesimo bordo di estremità 15, ma sulle facce contrapposte 12s e 12i, il primo con i canali l ls ed il secondo con i canali I li semplicemente applicando i collettori 20 come più sopra indicato salvo posizionare il secondo collettore 20 ad una distanza dal primo sufficiente a garantire la accessibilità ai mezzi di giunzione M di entrambi.

Ma nella fig. 11. a si vede come sia anche possibile mettere in collegamento due collettori 20, il primo con i canali superiori lls ed il secondo con i canali inferiori I li in corrispondenza del medesimo bordo di estremità 15 e dalla parte della medesima faccia 12 s.

Il primo collettore 20, da collegare ai canali superiori lls, à ̈ applicato, allora, come già descritto ma in posizione più arretrata per lasciare spazio al secondo collettore 20, da collegare ai canali inferiori Ili.

Il secondo collettore 20, da collegare ai canali inferiori Ili può essere applicato come già descritto se viene eliminato per un tratto sufficiente a partire dal bordo di estremità 15 il materiale che forma i canali superiori lls e cioà ̈ le corrispondenti nervature 13, faccia superiore 12s, parte interessata dei fianchi 14.

Ciò può ottenersi facilmente in tre modi di cui il terzo à ̈ il preferito.

Il primo modo consiste nella asportazione del materiale eccedente tramite fresatura sino a portare allo scoperto la parete divisoria 12d e poi nel praticare la fessura 16 sulla parete divisoria 12d anziché sulla faccia 12s..

Il secondo modo consiste nello schiacciare e saldare a caldo il materiale formante canali superiori lls contro la parete divisoria 12d e poi nel praticare la fessura 16 sulla parete divisoria 12d.

II terzo modo (v. fig. ll.c) consiste nel praticare la fessura 16 sulla faccia superiore 12s ma sino ad una profondità PF2 maggiore dello spessore SLs (cioà ̈ sino ad asportare lo spessore della parete divisoria 12d). Successivamente, durante la saldatura del secondo collettore 20 sulla faccia superiore 12s, questa viene schiacciata e saldata sulla parete divisoria 12d cosi da ostruire i canali lls mentre i sottostanti canali Ili restano intatti perché sorretti dai denti DP del pettine P.

L’operazione termina con la chiusura dei canali 1 li in corrispondenza del bordo di estremità 15 secondo modalità già descritte.

Sostanzialmente, l’applicazione del secondo collettore 20 secondo il preferito terzo modo richiede le stesse procedure, tempi ed attrezzature che l’applicazione del primo collettore 20.

Lo scambiatore di calore a lastra 30 tra due fluidi in contro corrente di cui si à ̈ appena descritta la costruzione, se realizzato con una lastra 102 di spessore totale SL sufficientemente basso (ma sempre dell’ordine di almeno 10 mm) e con un materiali sufficientemente elastici e tenaci quali possono essere i copolimeri etilenpropilenici, può essere arrotolato su se stesso in una bobina 40 di diametro interno Φϊ e diametro esterno Φε (si veda fig. 14).

Ciò da luogo ad almeno i seguenti di vantaggi:

- lo scambiatore ha ingombro estremamente ridotto anche per elevate superfici di scambio termico;

- in ciascuna spira, la faccia superiore 12s si trova a contatto con la faccia inferiore 12i della spira successiva così che la trasmissione di calore tra primo e secondo fluido avviene non solo attraverso la parete divisoria 12d ma anche, seppur con minor efficienza, tra le pareti 12s e 12i a contatto; - sono sostanzialmente eliminate le dispersioni termiche delle facce 12s e 12i verso l’esterno e le dispersioni termiche dei fianchi 14 sono facilmente eliminabili tramite materiale isolante posto lateralmente;

La trasmissione di calore tra primo e secondo fluido tra le pareti 12s e 12i a contatto può essere migliorata semplicemente immergendo la bobina 40 in un recipiente contenete acqua stagnante ed eventualmente coibentato.

L’acqua permea i meati tra spira e spira migliorando nettamente la trasmissione di calore.

Lo scambiatore in controcorrente avvolto in bobina 40 può sopportare pressioni operative dei fluidi circolanti nei canali lls e Ili ben superiori che se disteso in piano purché dette pressioni operative abbiano sostanzialmente lo stesso valore in entrambi gli ordini di canali lls e Ili; ciò può avvenire secondo due modalità:

- secondo la prima, la bobina 40 Ã ̈ avvolta su un rotolo rigido e fasciata da un fasciame altrettanto rigido e stretta ai lati da due dischi;

- secondo la seconda, preferita, la bobina 40 à ̈ immersa in un serbatoio preferibilmente cilindrico lasciando fuoriuscire solo le estremità dei collettori 20 e/o 20.a, 20.b, detto serbatoio essendo resistente a pressione, riempito di acqua o altro liquido e sigillato in modo che sia il serbatoio e non le pareti dello scambiatore a sopportare la pressione.

Ciò permette di utilizzare lo scambiatore di calore in contro corrente avvolto in una bobina 40 anche a temperature piuttosto alte, dell’ ordine almeno degli 80 °C ed a pressioni di acquedotto.

La trasmissione di calore tra primo e secondo fluido tra le pareti 12s e 12i a contatto può essere migliorata semplicemente immergendo la bobina 40 in un recipiente 41 contenete acqua stagnante ed eventualmente coibentato.

L’acqua permea i meati tra spira e spira migliorando nettamente la trasmissione di calore.

Considerata l’alta resistenza agli aggressivi chimici dei detti copolimeri ed il loro basso costo, lo scambiatore di calore in contro corrente secondo l’invenzione risulta a molto vantaggioso rimpiazzando il molti casi scambiatori di acciaio inossidabile.

Tornando alla fig. 9, la connessione come sin qui descritto tra collettori 20 di lunghezza LC e lastre 10, 101, 102 di larghezza WL lascia necessariamente una luce di misura L tra i fianchi 14 di due lastre 10, 101, 102 adiacenti come avviene anche per i noti pannelli solari scoperti di fig. 1.

Quand’anche la larghezza della lastra 10, 101, 102 fosse di misura WL2 sostanzialmente pari alla lunghezza del collettore LC, nei canali più esterni 11. e non potrebbe circolare fluido termovettore perché tali canali con possono essere interessati dalla fessura 16 che, necessariamente, ha lunghezza LF minore della lunghezza LC.

Una variante dell’invenzione illustrata nelle figg. 12 e 13, elimina tale inconveniente se le estremità delle lastre 10, 101, 102 sono modificate nel seguente modo.

Viene utilizzata una lastra 10; 101 ; 102 di larghezza WL2 superiore alla detta larghezza WL relativa ai canali lls, Ili interessati dalla fessura 16 (cioà ̈ direttamente comunicanti con detta fessura 16).

Tal larghezza WL2 raggiunge al massimo la lunghezza LC del collettore 20. Tal maggior larghezza WL2 permette, esternamente ai canali lls, Ili la presenza di ulteriori canali più esterni l l.e che però non possono essere direttamente comunicanti con detta fessura 16.

È, allora, realizzata una scantonatura 18 che rimuove, in direzione trasversale y, il fianco 14 e le nervature 13 sino a lasciare scoperta ed intatta la nervatura 13e più esterna nel più esterno dei canali 1 ls, 1 li compresi nella larghezza WL.

In senso longitudinale x, tale scantonatila si estende per una misura LS sufficiente a lasciare accessibili i mezzi di giunzione M dei collettori 20.

A partire dal termine di tal scantonatura 18 e per un tratto di lunghezza LS2 preferibilmente pari a circa 10 volte la larghezza dei canali WC, sono eliminate, almeno in parte, le nervature 13 che separano ciascuno dei canali più esterni 11. e dal successivo nonché la detta nervatura 13e più esterna dei canali l ls, I li comunicanti con detta fessura mentre vengono lasciate intatte le facce esterne 12s, 12i e la parete divisoria 12d.

Tal operazione, apparentemente laboriosa, si esegue facilmente tramite due frese Fri ed Fr2 poste sullo stesso asse che tagliano dette nervature 13 secondo la linea 17 ma che tagliano anche parte del fianco esterno 14.

Dopo il taglio, vengono schiacciati a caldo e saldati tra loro i lembi più esterni delle facce esterne 12s, 12i e della parete divisoria 12d. in corrispondenza delle porzioni di nervature 13 e di fianco esterno 14 di cui à ̈ stata rimossa una parte. Ciò si effettua in ima zona 19 sufficientemente estesa da occludere rispetto all’esterno qualsiasi passaggio tra i canali 11. e ed l ls, I li che sono stati interessati all’operazione ma lasciando libero il passaggio tra il più esterno dei canali 11 interessati dalla fessura 16 e tutti i più esterni canali 11.e.

In definitiva, à ̈ stato mostrato fattibile, con semplici operazioni ed attrezzature, realizzare una lastra 10, 101, 102 che presenta, in corrispondenza dei bordi di estremità 15, la larghezza WL massima compatibile con la necessità di lasciare libero accesso ai mezzi di giunzione M dei collettori 20 mentre, ad una distanza LS dai bordi di estremità 15 sufficiente a lasciare accessibili i mezzi di giunzione M medesimi, la larghezza della lastra 10, 101, 102 può aumentare ad un valore WL2 che può essere sostanzialmente pari alla lunghezza LC dei collettori 20 fermo restando che tutti i canali 11. e esterni ai canali 11, lls, Ili, direttamente comunicanti con il collettore 20 tramite la fessura 16, sono alimentati di fluido termovettore in quanto comunicanti con i detti canali 11, lls, Ili, ad essi più prossimi per il fatto che, in corrispondenza della zona di aumento di larghezza da WL a WL2 parte delle nervature 13 che separano i canali 11.e esterni dai canali 11 ad essi più prossimi à ̈ rimossa.

La stagnatura della lastra 10, 101, 102 verso l’esterno à ̈ assicurata dal fatto che i lembi più esterni delle facce esterne 12s, 12i e della parete divisoria 12d. sono saldati tra loro almeno a partire dalla zona di aumento di larghezza da WL a WL2 sino a dove inizia il fianco esterno 14.

Molte varianti o applicazioni dello scambiatore a lastra secondo l’invenzione sono possibili senza uscire dall’invenzione.

Una applicazione prevede l’uso dello scambiatore a lastra 30 a doppio ordine di canali lls, Ili quale pannello solare fototermale in grado di riscaldare simultaneamente due fluidi termovettori circolanti, ciascuno in un corrispondente ordine di canali 11 s, 1 li.

L’utilità di tal applicazione à ̈ evidente considerando ad es. che sono comunemente realizzati impianti solari fototermali per il riscaldamento sia di acqua di piscina che di acqua di acquedotto per usi igienici ed alimentari.

Essi prevedono in genere, secondo schemi di impianto noti, il riscaldamento diretto dell’acqua di piscina che poi, quando la piscina ha raggiunto la temperatura desiderata, à ̈ utilizzato quale fluido termovettore per riscaldare, tramite uno scambiatore di calore, l’acqua di acquedotto, by-passando la piscina.

Lo scambiatore di calore deve essere di elevata efficienza, per non penalizzare le prestazioni dell’impianto solare, e di acciaio inox resistente al cloro presente nell’acqua di piscina.

Lo scambiatore a lastra 30 a doppio ordine di canali lls, Ili può essere vantaggiosamente utilizzato in tali, impianti prevedendo che nell’ordine di canali esposto al sole, ad es. il primo ordine di canali 1 ls, circoli acqua di piscina mentre nel secondo ordine di canali Ili circola l’acqua di acquedotto.

Così facendo, si à ̈ ottenuto un pannello solare che reca incorporato il detto scambiatore di calore necessario a trasferire calore dal primo fluido termovettore circolante nel primo ordine di canali 1 ls (nella fattispecie l’acqua di piscina) al secondo fluido termovettore circolante nel secondo ordine di canali Ili (nella fattispecie acqua di acquedotto).

Tal scambiatore di calore ha altissima efficienza in quanto di superficie pari a quella dell’impianto solare ed à ̈ resistente al cloro in quanto realizzato con detti copolimeri etilen-propilenici.

Passando ad un campo di applicazione del tutto diverso, à ̈ noto che i pannelli solari fotovoltaici hanno rendimenti tanto maggiori quanto più sono mantenuti freddi.

Sono note, allora, molte proposte che prevedono di far aderire intimamente i pannelli fotovoltaici sulla superficie liscia di scambiatori di calore a lastra nei quali scorre un fluido termovettore di raffreddamento di cui, poi, va utilizzato o smaltito il calore raccolto.

Tali proposte, però, non hanno avuto una grande diffusione perché non si à ̈ trovato uno scambiatore di calore piano soddisfacente allo scopo.

La soluzione migliore nota prevede scambiatori di calore composti da strisce di alluminio estruso canalizzate, facilmente costruibili con superficie liscia. Tali scambiatori, però, hanno un costo di costruzione degli elementi, di assemblaggio e di installazione eccessivo, cioà ̈ non compensato dalla maggior efficienza che permettono ai pannelli fotovoltaici.

Lo scambiatore a lastra 30 secondo l’invenzione, si presenta, invece, come un mezzo di raffreddamento ottimale in quanto economico, realizzabile facilmente su misura per i diversi modelli di pannello fotovoltaico, suscettibile di essere posto ad intimo contatto con la faccia retrostante dei pannelli fotovoltaici medesimi.

I pannelli fotovoltaici che traggono maggior beneficio dall’uso dello scambiatore a lastra 30 secondo l’invenzione sono quelli a film sottile, ad esempio prodotti dalla Unisolar, già muniti di superficie adesiva sulla faccia inferiore e disponibili in bobine di lunghezza imprecisata e di larghezza circa 40 cm.

Lo scambiatore a lastra 30 adatto allo scopo può essere sia a singolo ordine di canali 1 ls che a doppio ordine di canali lls, Ili dove il fluido di raffreddamento del pannello fotovoltaico scorre nei canali, ad es. lls, posti a contatto con il pannello fotovoltaico medesimo mentre l’altro ordine di canali Ili funge da strato isolante o serve per la circolazione di un ulteriore fluido termovettore.

E’ possibile, allora, preparare nello stabilimento di produzione un pannello solare combinato fototermale-fotoelettrico facendo aderire il pannello fotovoltaico a film sottile su una faccia dello scambiatore a lastra 30 ed avvolgendo, poi, il pannello combinato in bobine di lunghezza imprecisata.

Un’altra vantaggiosa possibilità offerta dalla scambiatore a lastra 30, possibile sostanzialmente in tutte le varianti, à ̈ che la parte di bordo di estremità 15 schiacciata può essere sufficientemente estesa da potervi praticare dei fori 151 passanti (sì veda fìg. 15) perfettamente stagni rispetto ai fluidi termovettori eventualmente circolanti nello scambiatore 30 medesimo.

Tali fori 151, eventualmente rinforzati da occhielli metallici, possono essere usati quali mezzi di fissaggio dello scambiatore a lastra 30 o per metterlo in trazione.

La domanda di brevetto italiano AN2006A000009 prevede, ad esempio, di utilizzare i detti pannelli solari scoperti ottenuti per estrusione dell’ arte nota quali fasce riscaldanti o refrigeranti di serbatoi. In particolare di tini per la fermentazione del mosto. Per tal applicazione si à ̈ dovuto studiare un mezzo di tensionamento dei detti pannelli per serrarli contro il fasciame del tino. Tal mezzo di tensionamento deve consentire di mantenere il serraggio assorbendo anche le dilatazioni sensibili termiche cui sono soggetti i detti pannelli solari scoperti.

Lo scambiatore a lastra 30, à ̈ facilmente serrabile contro tal fasciame semplicemente legando assieme le due estremità 15 con delle corde elastiche passate nei fori 151.

E’ chiaro che quanto qui descritto per una lastra 10, 101 e 102 a singolo ordine di canali l ls o doppio ordine di canali lls, Ili vale anche per lastre a maggior numero di ordini di canali.

E’ chiaro poi, che per lastra canalizzata si intende una qualsiasi lastra piana munita di uno o più ordini di canali di sezione non necessariamente rettangolare ma comunque circoscritta in un rettangolo (in particolare in un quadrato) come mostrato nel dettaglio DETT di fig. 2 indicato con una freccia.

E’ chiaro, infine, che il detto scambiatore a lastra 30, quando utilizzato quale pannello solare fototermale, realizzato nei materiali termoplastici noti adatti allo scopo; in particolare in copolimeri etilen-prolipilenici additivati di carbon blake ed eventuali altre sostanze proteggenti contro gli agenti atmosferici e le radiazioni UV.

Per finire, si à ̈ descritto, per semplicità, espositiva, il collettore 20 in una versione particolare che prevede un unico taglio 21 che si estende ininterrotto per tutta la larghezza WF della fessura 16. Ciò, naturalmente, riduce la resistenza a pressione del collettore 20 malgrado il contributo strutturale delle nervature 13 in corrispondenza della zona saldata 22.

Per conferire maggior resistenza al collettore 20, à ̈ possibile, allora (si vedano le figg, 16. a, b, c e d), prevedere, in generale, anziché un unico taglio 21 ininterrotto, una sequenza di tagli 21 sempre estesi per una lunghezza complessiva LT pari alla lunghezza LF della fessura 161 ma intervallati tra loro da tratti integri 23 di lunghezza DT.

Si ottengono così una pluralità di passaggi 21-16 sempre circondati dalla zona di saldatura 22 delle dette dimensioni WL x WS.

Tali tratti integri 23 possono essere così brevi, in relazione alla larghezza WC dei canali lls o Ili e/o posizionati in modo tale da consentire comunque il passaggio del fluido termovettore dal collettore 20 a tutti i canali lls o Ili medesimi (si veda fig. 16. a).

Se, invece, (si vedano le figg. 16.b, c e d) tali tratti integri 23 dovessero essere di lunghezza DT maggiore della larghezza WC, Ã ̈ possibile, con un fresa Fr, eliminare le nervature 13 al di sotto delle zone occupate dai tratti integri 23 medesimi cosi che i canali lis o 11 i al di sotto dei tratti integri 23 siano comunque alimentati dai canali lis o Ili adiacenti.

Si noti come tal accorgimento sia ottenibile senza attrezzature specifiche ma solo effettuando opportune fresature.

Claims (26)

1. RIVENDICAZIONI Riv. 1 Scambiatore di calore a lastra (30), comprendente almeno due collettori (20.a, 20.b, 20) per la distribuzione e la raccolta di almeno un fluido termovettore che viene fatto circolare in un corrispondente ordine di canali (11; 1 ls; 1 li) formati all’interno di una lastra (lO.a; 10; 101; 102), dove - detta lastra (lO.a; 10; 101; 102) à ̈ ottenuta per estrusione di materiale termoplastico - e detti collettori (20.a, 20.b, 20) sono realizzati in materiale termoplastico saldabile a detta lastra (lO.a; 10; 101; 102), detti almeno due collettori (20. a, 20.b, 20) recando alle estremità mezzi di giunzione (M), caratterizzato dal fatto che detta lastra (lO.a; 10; 101; 102) à ̈ una lastra piana canalizzata (10; 101; 102) comprendente una prima ed una seconda faccia (12s, 12i), due fianchi (14) ed almeno un primo ordine di canali (11, lls), avente spessore totale SL e, almeno in corrispondenza di un suo primo bordo di estremità (15), una prima larghezza di valore WL, - dove ciascun canale (11, lls) di detto primo ordine di canali (11, lls), à ̈ separato dagli adiacenti del medesimo ordine di canali (11, l ls) da una nervatura (13) e separato dall’esterno almeno da detta prima faccia (12s,), - e dove i canali più esterni di detto primo ordine di canali (11, l ls) sono ulteriormente separati dall 'esterno dai detti fianchi (14) di detta lastra piana canalizzata (10; 101; 102), e dal fatto che almeno uno di detti almeno due collettori (20.a, 20.b, 20) à ̈ un primo collettore (20) consistente in un elemento tubolare (20) di lunghezza LC, detto almeno un collettore (20) - essendo saldato a pressione a detta prima faccia (12s,) di detta lastra piana canalizzata (10; 101; 102) in direzione trasversale e ad una distanza dal detto primo bordo di estremità (15) della lastra piana canalizzata (10, 101 e 102) medesima almeno sufficiente ad accedere al detto bordo di estremità (15) per una operazione di sigillatura del primo bordo di estremità (15) medesimo, - ed essendo posto in comunicazione con detto primo ordine di canali (11, lls) attraverso uno o più passaggi (21-16) di lunghezza complessiva LF inferiore alla larghezza WL della detta lastra piana canalizzata (10; 101; 102), - detti uno o più passaggi (21-16) essendo - circoscritti dalla zona (22) in cui il detto primo collettore (20) à ̈ saldato a detta prima faccia (12s,) di detta lastra piana canalizzata (10; 101; 102), - ed intervallati tra loro da tratti integri (23) di lunghezza DT e dal fatto che il detto primo ordine di canali (11, lls) presenta una sigillatura in corrispondenza del detto primo bordo di estremità (15). Riv.
2. 2 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo qualsiasi rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detta sigillatura in corrispondenza del detto primo bordo di estremità (15) consiste in uno schiacciamento e saldatura di dette prima e seconda faccia (12s, 12i) tra loro. Riv.
3. 3 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo qualsiasi rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detti tratti integri (23) sono sufficientemente brevi o sufficientemente brevi e posizionati in modo tale da consentire il passaggio del fluido termovettore verso tutti i detti canali (1 ls). Riv.
4. 4 Scambiatore di calore a lastra (30) qualsiasi rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che le dette nervature (13) al di sotto delle zone occupate dai detti tratti integri (23) sono eliminate. Riv.
5. 5 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo qualsiasi rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detta lunghezza LF à ̈ superiore alla distanza DN tra le nervature (13) più esterne di detto primo ordine di canali (1 ls; 1 li). Riv.
6. 6 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo qualsiasi rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che la larghezza WF di detti uno o più passaggi (21-16)) à ̈ inferiore o uguale allo spessore parziale SLs dei detti canali (1 ls). Riv.
7. 7 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo qualsiasi rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detta lastra piana canalizzata (10; 101; 102) à ̈ una lastra (102) che prevede ulteriormente un secondo ordine di canali (I li) - dove ciascun canale (Ili) di detto secondo ordine di canali (Ili), à ̈ separato - dagli adiacenti, da ulteriori nervature (13), - dal detto primo ordine di canali (l ls), da una parete divisoria (12d) - e, dall’esterno, dalla già detta seconda faccia (12i) - e dove i canali più esterni di detto secondo ordine di canali (Ili) sono ulteriormente separati dall’esterno dai già detti fianchi (14), e dal fatto che, il detto secondo ordine di canali (l ls) presenta una sigillatura in corrispondenza del detto primo bordo di estremità (15). Riv.
8. 8 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detta sigillatura di detto secondo ordine di canali (lls) consiste in uno schiacciamento e saldatura tra loro delle dette prima e seconda faccia (12s, 12i) nonché della detta parete divisoria (12d) in corrispondenza del detto primo bordo di estremità (15). Riv.
9. 9 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo almeno la rivendicazione 7 caratterizzato dal fatto che sono previsti due ulteriori collettori (20.a, 20.b, 20), recanti alle estremità mezzi di giunzione (M), per la distribuzione e la raccolta di un secondo fluido termovettore che viene fatto circolare in detto secondo ordine di canali (Ili) e dal fatto che almeno uno di detti almeno due ulteriori collettori (20.a, 20.b, 20) à ̈ un ulteriore collettore (20) - posto in comunicazione con detto secondo ordine di canali (I li) attraverso ulteriori uno o più passaggi (21-16), - essendo saldato ad una ulteriore faccia (12s; 12i; 12d) di detta lastra piana canalizzata (10; 101; 102) in direzione trasversale ed essendo detti ulteriori uno o più passaggi (21 -16), tutti circoscritti da una ulteriore zona (22) in cui il detto ulteriore collettore (20) à ̈ saldato a detta ulteriore faccia (12s; 12i; 12d). ed essendo le distanze di detto ulteriore collettore (20) nonché del detto primo collettore (20) dal detto primo bordo di estremità (15) almeno sufficienti a garantire la detta operazione di sigillatura del primo bordo di estremità (15) medesimo nonché la accessibilità ai detti mezzi di giunzione (M) di entrambi detti primo ed ulteriore collettore (20). Riv.
10. 10 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detta ulteriore faccia (12s; 12i; 12d) Ã ̈ la detta seconda faccia (12i). Riv.
11. 11 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo la rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che detta ulteriore faccia (12s; 12i; 12d) Ã ̈ la detta parete divisoria (12d). Riv.
12. 12 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo la rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che detta ulteriore faccia (12s; 12i; 12d) Ã ̈ la detta prima faccia (12s) che, in corrispondenza di detta ulteriore zona (22) Ã ̈ schiacciata e saldata contro detta parete divisoria (12d). Riv.
13. 13 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo qualsiasi rivendicazione dalla 9 inclusa in poi caratterizzato dal fatto che esso à ̈ arrotolato in una bobina (40) in modo tale che, in ciascuna spira di detta bobina (40), le dette prima e seconda faccia (12s, 12i) siano in contatto tra loro. Riv.
14. 14 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detta bobina (40) Ã ̈ immersa in un serbatoio (41) contenente acqua. Riv.
15. 15 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo la rivendicazione 13 o 14 caratterizzato dal fatto che detta bobina (40) Ã ̈ avvolta su un rotolo rigido e fasciata da un fasciame altrettanto rigido e stretta ai lati da due dischi rigidi dove per rigido si intende atto a contrastare almeno le deformazioni che subirebbe la bobina (40) con fluidi termovettori almeno a pressione di acquedotto. Riv.
16. 16 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo la rivendicazione 14 caratterizzato dal fatto che detto serbatoio (41) riempito di acqua à ̈ resistente almeno alla pressione di acquedotto, detta bobina (40) à ̈ immersa in detto serbatoio (41) lasciando fuoriuscire solo le estremità dei detti quattro collettori (20.a, 20.b, 20), detto serbatoio (14) essendo sigillato. Rlv.
17. 17 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo qualsiasi rivendicazione dalla 1 alla 8 inclusa caratterizzato dal fatto che esso à ̈ utilizzato quale stuoia calda (30). Riv.
18. 18 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo qualsiasi rivendicazione dalla 1 alla 12 inclusa caratterizzato dal fatto che esso à ̈ utilizzato quale pannello solare fototermale. Riv.
19. 19 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo qualsiasi rivendicazione dalla 1 alla 12 inclusa caratterizzato dal fatto che esso costituisce supporto di pannelli solari fotovoltaici posti in intimo contatto con detta la faccia superiore (12s) dello scambiatore di calore a lastra (30) medesimo in modo da costituire un pannello solare combinato fototermale-fotoelettrico (30). Riv.
20. 20 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detti pannelli solari fotovoltaici sono pannelli fotovoltaici a film sottile. Riv.
21. 21 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo le rivendicazioni precedenti 19 o 20 caratterizzato dal fatto che detti pannelli solari fotovoltaici aderiscono a detta faccia superiore (12s) tramite adesivo. Riv.
22. 22 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo qualsiasi rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che ad una distanza LS dai bordi di estremità (15), sufficiente a lasciare accessibili i detti mezzi di giunzione (M), la larghezza della detta lastra (10, 101, 102) aumenta ad un secondo valore WL2 che può giungere sino alla detta lunghezza LC di detti primi ed ulteriori collettori (20) cosi da alloggiare degli ulteriori canali più esterni (11. e) di detti primo ed eventuale secondo ordine di canali (11, 1 ls; 1 li), detti ulteriori canali più esterni (ll.e) essendo comunicanti con i detti canali (11, 1 ls; I li) ad essi più prossimi per il fatto che, in corrispondenza della zona di aumento di larghezza da WL a WL2 parte delle nervature (13) che separano detti ulteriori canali più esterni (l l.e) dai detti canali (1 ls; 1 li) ad essi più prossimi à ̈ rimossa e dal fatto che detti canali (11, 1 ls, I li) e detti ulteriori canali più esterni (ll.e) sono sigillati verso l’estemo per il fatto che, in una zona (19) che va almeno dalla zona di aumento di larghezza da WL a WL2 sino a dove inizia il detto fianco esterno (14), i lembi più esterni delle dette facce esterne (12s, 12i) e della eventuale detta parete divisoria (12d) sono saldati tra loro. Riv.
23. 23 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo qualsiasi rivendicazione precedente dalla 2 in poi caratterizzato dal fatto che in detta sigillatura in corrispondenza del detto primo bordo di estremità (15), ottenuta per schiacciamento e saldatura, sono praticati dei fori passanti 151. Riv.
24. 24 Scambiatore di calore a lastra (30) secondo qualsiasi rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detto elemento tubolare (20) da cui sono ricavati detti collettori (20) ha sezione circolare. Riv.
25. 25 Metodo per la costruzione di uno scambiatore di calore a lastra (30) secondo qualsiasi rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di saldare a pressione detti collettori (20) a dette facce (12s; 12i) o a detta parete divisoria (12d), detta fase prevedendo una deformazione plastica e conseguente spianatura di detti collettori (20) nella zona di saldatura 22 mentre dette facce (12s; 12i) o detta parete divisoria (12d) sono mantenute piane, sostenute dai denti (DP) di un attrezzo a pettine (P). Riv.
26. 26 Metodo per la costruzione di uno scambiatore di calore a lastra (30) secondo qualsiasi rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di ottenere detti collettori (20) da un processo di estrusione e di ricavare detti tagli (21) tramite fresatura durante il processo di estrusione medesimo.