ITBI20120005A1 - SOLAR THERMAL PANEL WITH EXPOSURE CIRCUIT AND EXTERNAL INSULATION MADE THROUGH THERMAL WELDING OR SIMILAR TECHNIQUE, OF POLYETHYLENE LAYERS, SHEET PVC OR OTHER FLEXIBLE PLASTIC MATERIALS THAT CAN BE COMBINED, IN SHAPE, COLOR AND - Google Patents
SOLAR THERMAL PANEL WITH EXPOSURE CIRCUIT AND EXTERNAL INSULATION MADE THROUGH THERMAL WELDING OR SIMILAR TECHNIQUE, OF POLYETHYLENE LAYERS, SHEET PVC OR OTHER FLEXIBLE PLASTIC MATERIALS THAT CAN BE COMBINED, IN SHAPE, COLOR AND Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
dell'invenzione industriale dal Titolo: of the industrial invention entitled:
“PANNELLO SOLARE TERMICO CON CIRCUITO DI ESPOSIZIONE E DI ISOLAMENTO ESTERNO REALIZZATO TRAMITE TERMOSALDATURA O TECNICA SIMILE, DI STRATI DI POLIPROPILENE, PVC IN TELO O ALTRO MATERIALE PLASTICO FLESSIBILE E SIMILMENTE ACCOPPIABILE, IN FORMA E DIMENSIONE VARIABILE “ â € œ SOLAR THERMAL PANEL WITH EXPOSURE CIRCUIT AND EXTERNAL INSULATION MADE THROUGH THERMAL WELDING OR SIMILAR TECHNIQUE, OF LAYERS OF POLYPROPYLENE, PVC CANVAS OR OTHER FLEXIBLE AND SIMILARLY COUPLING PLASTIC MATERIAL, IN VARIABLE FORM AND SIZE â € œ
L'Invenzione, si inserisce nel settore di costruzione pannelli solari termici per la produzione di acqua calda. The invention is part of the construction sector of thermal solar panels for the production of hot water.
L'attuale stato della tecnica, in riferimento alla produzione di pannelli solari termici, à ̈ caratterizzata dai ben noti pannelli all'interno dei quali à ̈ Inserito un circuito a serpentina, che, una volta assorbito il calore derivante dall'esposizione all'irradiazione solare, lo rilascia tramite scambio termico ad un liquido che lo trasporta direttamente alla fase di utilizzo o ad un ulteriore scambiatore di calore per l'impiego finale. The current state of the art, with reference to the production of thermal solar panels, is characterized by the well-known panels inside which a serpentine circuit is inserted, which, once absorbed the heat deriving from exposure to irradiation solar, releases it through heat exchange to a liquid that transports it directly to the use phase or to a further heat exchanger for final use.
Questa caratteristica di assorbimento e scambio di calore, Ã ̈ comune e intrinseca a tutti i pannelli solari termici, costituendone il principio base del loro funzionamento. Vi sono tuttavia, in comune, anche limiti e inconvenienti, quali: This characteristic of heat absorption and exchange is common and intrinsic to all thermal solar panels, constituting the basic principle of their operation. However, there are also limits and drawbacks in common, such as:
• La limitata quantità di superficie utilizzabile e perciò sfruttabile per l'esposizione a motivo delle misure e delle sagome prestabilite dei classici pannelli solari termici. â € ¢ The limited amount of usable surface and therefore usable for exposure due to the pre-established measures and shapes of classic thermal solar panels.
L'esclusione per la loro posa di superfici che, benché idonee in quanto ad esposizione, presentando particolari sagome, curvature o che includendo oggetti al loro interno, risultano essere inadatte per ospitare strutture a telaio rigido e preformate come quelle dei classici pannelli solari termici. The exclusion for their installation of surfaces which, although suitable in terms of exposure, presenting particular shapes, curves or which include objects inside them, are unsuitable for hosting rigid and preformed frame structures such as those of classic thermal solar panels .
Il colore della parte assorbente che, non tenendo conto del contesto di posa, ne può pregiudicare, l'autorizzazione alla posa, o scoraggiarne l'installazione, benché economicamente vantaggiosa, per motivi estetici, architettonici o vincoli di altro genere. The color of the absorbent part which, not taking into account the installation context, may jeopardize the authorization for installation, or discourage its installation, although economically advantageous, for aesthetic, architectural or other constraints.
II brevetto W02006/002457A1 descrive un collettore solare realizzato mediante fogli di materiale plastico saldati fra loro in modo da individuare delle camere dentro le quali sono inseriti dei condotti percorsi da un fluido termovettore. Patent W02006 / 002457A1 describes a solar collector made of sheets of plastic material welded together so as to identify chambers inside which ducts crossed by a heat-carrying fluid are inserted.
Il brevetto US4151830A descrìve anch'esso un collettore solare realizzato mediante fogli di materiale plastico che, saldati tra loro, individuano delle canalizzazioni percorse da un fluido termovettore. Patent US4151830A also described a solar collector made of sheets of plastic material which, welded together, identify channels crossed by a heat-carrying fluid.
Queste problematiche vengono risolte dal pannello solare termico oggetto della presente domanda di brevetto in quanto, venendo realizzato in PP- PVC in telo, o altro materiale plastico simile, flessibile, modellabile, e termosaldabile, Ã ̈ in grado di adattarsi perfettamente alla conformazione della superficie disponibile, non venendone condizionato o impedito nella posa da alcun tipo di forma o materiale essa sia. These problems are solved by the thermal solar panel object of this patent application since, being made of PP-PVC sheet, or other similar plastic material, flexible, mouldable, and heat-sealable, it is able to adapt perfectly to the conformation of the surface. available, not being conditioned or hindered in the installation by any type of shape or material.
Eseguita la rilevazione delle misure del tetto, terrazza, di una parete laterale di un'edificio o di una qualsiasi altra superfìcie che si ritenga adatta per esposizione, inclinazione o quant'altro adeguatamente irradiato dalla luce solare; si realizza una sagoma che ricopre totalmente la superficie disponibile alla posa, tenendo conto di eventuali oggetti o altro presente, come camini, lucernari, finestre, sfoghi d'aria, scale, antenne e simili, che si vengono dunque a trovare inclusi al suo interno, permettendo cosi il massimo sfruttamento della superficie rimanente e dedicabile all'irradiazione solare. Si realizza così, una struttura portante-autoportante, di circolazione, di assorbimento e isolamento termico flessibile e totalmente adattabile a "corpo unico" e non un circuito separato e inserito in una rigida struttura preformata. La colorazione dei pannelli solari termici, ed in particolare della parte assorbente, solitamente nera opaca, benché tecnicamente la più efficiente, può non essere esteticamente compatibile. Questo problema viene risolto realizzando il pannello ed in particolare la parte dedita all'assorbimento del calore, in una colorazione adeguata al resto del tetto o dell'ambiente circostante così da ottenere un suo più armonioso inserimento nel contesto, potendo tenere conto ad esempio, di un particolare vincolo ambientale o di una semplice scelta estetica, che potrebbe altrimenti pregiudicarne la posa e la conseguente possibilità di risparmio energetico, anche se in questo caso, si ha una ovvia minore resa termica. Once the measurements of the roof, terrace, side wall of a building or any other surface that is considered suitable for exposure, inclination or anything else adequately irradiated by sunlight have been carried out; a shape is created that completely covers the surface available for installation, taking into account any objects or other present, such as fireplaces, skylights, windows, air vents, stairs, antennas and the like, which are therefore found included within it , thus allowing the maximum exploitation of the remaining surface and dedicated to solar irradiation. In this way, a load-bearing-self-supporting structure, for circulation, for absorption and thermal insulation, flexible and totally adaptable to a "single body", is created and not a separate circuit inserted in a rigid preformed structure. The coloring of the thermal solar panels, and in particular of the absorbent part, usually opaque black, although technically the most efficient, may not be aesthetically compatible. This problem is solved by making the panel and in particular the part dedicated to heat absorption, in a color suitable for the rest of the roof or the surrounding environment so as to obtain its more harmonious insertion into the context, being able to take into account, for example, of a particular environmental constraint or of a simple aesthetic choice, which could otherwise jeopardize the installation and the consequent possibility of energy saving, even if in this case, there is an obvious lower thermal output.
La realizzazione del pannello solare termico flessibile in oggetto, del quale si ha una visione di insieme nella ( Tavola 1 ) in una possibile situazione di utilizzo, consiste in un primo strato d'isolante termico di polietilene-alluminio di idoneo e proporzionato spessore, o altro isolante similmente utile, a contatto della superficie di posa (Tav. 2 Rif. 2 ), atto a contenere la dispersione termica, rifletterla e mantenerla all'interno del pannello. The construction of the flexible thermal solar panel in question, of which you have an overview in (Table 1) in a possible situation of use, consists of a first layer of polyethylene-aluminum thermal insulation of suitable and proportionate thickness, or another similarly useful insulator, in contact with the laying surface (Table 2 Ref. 2), suitable for containing heat dispersion, reflecting it and keeping it inside the panel.
A questo strato isolante, segue la sovrapposizione e l'accoppiamento tramite incollaggio chimico, termico, ultrasuoni o altro sistema utile, di due strati di PP, PVC, in telo ( Tav. 2 Rif. 3 ) o altro materiale plastico flessibile avente simili caratteristiche, idoneo per spessore, colore, e caratteristiche meccaniche di resistenza al calore, allo stress ambientale esterno, alla pressione interna ed esterna, prevalentemente nero opaco per lo strato rivolto e dedito all'assorbimento del calore e stagno. Questi due strati, vengono tra di loro accoppiati, tramite termosaldatura o idoneo procedimento, allo scopo di creare al loro interno, un circuito di scorrimento del liquido di scambio, a forma di serpentina e di sacche di espansione collegate tra di loro (Tav. 2 Rif .4). La funzione di queste sacche, Ã ̈ quella di rallentare la circolazione del liquido, aumentandone la permanenza nel circuito con il conseguente aumento del tempo e della superficie d'esposizione all'irradiamento solare e assorbimento di calore, tra l'entrata e l'uscita dal circuito del pannello solare termico flessibile. This insulating layer is followed by the overlapping and coupling by means of chemical, thermal, ultrasonic bonding or other useful system, of two layers of PP, PVC, sheet (Table 2 Ref. 3) or other flexible plastic material having similar characteristics , suitable for thickness, color, and mechanical characteristics of resistance to heat, external environmental stress, internal and external pressure, mainly opaque black for the facing layer dedicated to heat absorption and watertight. These two layers are coupled together, by means of heat-sealing or a suitable procedure, in order to create inside them a flow circuit for the exchange liquid, in the shape of a serpentine and expansion pockets connected to each other (Table 2 Ref. 4). The function of these pockets is to slow down the circulation of the liquid, increasing its permanence in the circuit with the consequent increase in the time and surface of exposure to solar radiation and absorption of heat, between the inlet and the outlet. from the circuit of the flexible thermal solar panel.
Le sacche d'espansione possono essere realizzate oltre che con la sagoma riportata nel precedente disegno di riferimento, in varie forme e dimensioni, volendo, anche a riprodurre se occorre, la forma delle classiche tegole da tetto o altra utile sagoma. The expansion pockets can be made not only with the shape shown in the previous reference drawing, but in various shapes and sizes, also wanting to reproduce, if necessary, the shape of the classic roof tiles or other useful shape.
Un ultimo strato esterno ( Tav.2 Rif. 5 ) di PVC Cristall Trasparente o altro materiale plastico simile, RESISTENTE A: gli U.V. agli agenti atmosferici, allo stress ambientale esterno, al calore e alla pressione interna ed esterna, alla traspirabilità e stagno, viene termosaldato al sottostante strato dedicato all'assorbimento del calore, così da formare una camera stagna ( Tav.2 Rif.6 ) contenente un idoneo gas isolante nobile e inerte. Questo Gas, viene iniettato all'interno della camera stagna, in fase di produzione o durante la posa in sede del pannello, attraverso una valvola di ritenuta. A last external layer (Table 2 Ref. 5) of Transparent Cristall PVC or other similar plastic material, RESISTANT TO: U.V. against atmospheric agents, external environmental stress, internal and external heat and pressure, breathability and watertight, it is heat-sealed to the underlying layer dedicated to heat absorption, so as to form a sealed chamber (Table 2 Ref. 6) containing a suitable noble and inert insulating gas. This gas is injected into the sealed chamber, during production or during the installation of the panel, through a check valve.
Lo scopo di questa camera stagna à ̈ di consentire e facilitare l'isolamento della parte assorbente il calore, dall'ambiente esterno e permettere di trattenere il più possibile la temperatura così ottenuta, al suo interno. Tramite la valvola di ritenuta, la camera stagna, potrà essere periodicamente controllata nella sua tenuta, o mantenuta costantemente collegata ad un contenitore-riserva sotto "pressione controllata", di tale gas. The purpose of this sealed chamber is to allow and facilitate the isolation of the heat-absorbing part from the external environment and allow the temperature thus obtained to be retained as much as possible inside. Through the check valve, the sealed chamber can be periodically checked in its tightness, or kept constantly connected to a container-reserve under "controlled pressure" of this gas.
L'ancoraggio del pannello solare termico avviene tramite la creazione di occhiellature e asole termorealizzate, metalliche o realizzate con altra idonea tecnica, e distribuite in misura adeguata e calcolata, sulla sua superfìcie, permettendo così l'utilizzo di passanti tipo alamari o altro simile tipo di passante, per l'aggancio alla travettatura sottostante il tetto, ad agganci sotto tegola per pannelli solari, già presenti sul mercato. Nel caso di posa su parete adatta, queste occhiellature, ne consentono l'ancoraggio anche tramite tassellatura ( Tav.2 Rif. 7 ), potrà comunque essere usato anche qualsiasi altro sistema di fissaggio che risulti utile e idoneo; The anchoring of the solar thermal panel takes place through the creation of thermo-made eyelets and slots, metal or made with another suitable technique, and distributed in an adequate and calculated measure, on its surface, thus allowing the use of loops such as frogs or another similar type of loop, for hooking to the rafters below the roof, to hooks under the tile for solar panels, already available on the market. In the case of installation on a suitable wall, these eyelets allow it to be anchored also by means of anchoring (Table 2 Ref. 7), any other fixing system that is useful and suitable can also be used;
Qualora su di un tetto siano presenti, o sia richiesta la presenza di ganci ferma-neve, asole idonee per forma e dimensione, ( Tav.2 Rif.8), consentono la fuori uscita dei ganci ferma-neve in loro corrispondenza. If on a roof there are, or the presence of snow hooks, slots suitable for shape and size (Table 2 Ref. 8), they allow the snow hooks to come out in correspondence with them.
L'applicazione del trovato, rientra in utilizzi civili e industriali, mettendo a disposizione una notevole quantità di acqua calda prodotta a basso costo e direttamente utilizzabile da un'impianto di riscaldamento, climatizzazione, trasformazione, lavorazione industriale, produzione di energia o altro utile uso. Un'ulteriore applicazione riguarda l'utilizzo della produzione di acqua calda così ottenuta, come implementazione immessa nel circolo di un'impianto termico convenzionale o di qualsiasi altro tipo di impianto termico, al fine di abbassare, il delta di sbalzo termico occorrente al raggiungimento della temperatura di esercizio, con un conseguente e notevole risparmio energetico. The application of the invention falls within civil and industrial uses, making available a considerable quantity of hot water produced at low cost and directly usable by a heating, air conditioning, transformation, industrial processing, energy production or other useful use. . A further application concerns the use of the production of hot water thus obtained, as an implementation introduced into the circulation of a conventional thermal system or any other type of thermal system, in order to lower the delta of thermal shock required to achieve of the operating temperature, with a consequent and significant energy saving.
L'applicazione in ambito Industriale comporta molteplici vantaggi potendo disporre di un'impianto di produzione di acqua calda, via via proporzionabile alle esigenze produttive, di trasformazione, lavorazione, e alle dimensioni aziendali tutto, con contenuti costi di realizzazione, produzione e gestione deirimpianto. The application in the industrial field entails multiple advantages being able to have a hot water production plant, gradually proportionate to the production, transformation, processing, and company size needs, with contained costs of construction, production and management of the plant.
La parte occorrente per il collegamento del pannello al circuito di utilizzo à ̈ da realizzarsi tramite i consueti metodi, normative e apparati come pompe di circolazione forzata, sonde termiche, centraline di controllo per valvole termostatiche, vasi di espansione, scambiatori di calore, valvole a tre vie e simili, ma questi, esulano dal pannello solare termico flessibile, oggetto della richiesta di brevetto, fermo restando la possibilità di future integrazioni al riguardo, e che il suddetto pannello, à ̈ anche idoneo alla circolazione naturale del liquido ad esempio per l'uso in contesti di posa provvisori o in situazioni di emergenza come nel caso di tendopoli o simili. The part needed to connect the panel to the circuit of use is to be carried out using the usual methods, regulations and equipment such as forced circulation pumps, thermal probes, control units for thermostatic valves, expansion vessels, heat exchangers, three ways and the like, but these are outside the flexible solar thermal panel, subject of the patent request, without prejudice to the possibility of future additions in this regard, and that the aforementioned panel is also suitable for the natural circulation of the liquid, for example for the '' use in temporary installation contexts or in emergency situations such as in the case of tent cities or the like.
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