ITBS20110084A1

ITBS20110084A1 - Sistema di sbrinamento di una macchina frigorifera a pompa di calore tramite riutilizzo del calore prodotto dalla macchina stessa

Info

Publication number: ITBS20110084A1
Application number: IT000084A
Authority: IT
Inventors: Bruno Begarelli
Original assignee: Bmb Di Begarelli Bruno & C Sas
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2012-12-11

Description

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

Le operazioni di sbrinamento di una macchina frigorifera a pompa di calore sono essenziali per il buon funzionamento della stessa in regime di riscaldamento invernale. I dispositivi utilizzati spesso non sono in grado di smaltire correttamente il ghiaccio accumulato e peggiorano, qualche volta bloccano, il funzionamento della macchina stessa.

II principio su cui si basano attualmente i sistemi di sbrinamento è concettualmente semplice: si lascia accumulare ghiaccio sulle batterie di scambio fino ad un certo limite, e poi si utilizza il calore prodotto dalla stessa macchina per sciogliere il ghiaccio in questione. Il calore in questione viene prodotto al momento e non viene accumulato. Questo processo ha un andamento ovviamente discontinuo e prevede che comunque si formi ghiaccio e quindi la macchina vada ad operare in condizioni di resa termodinamica sempre minore.

Il dispositivo di cui si chiede il Brevetto è destinato a migliorare e/o sostituire la fase di sbrinamento delle macchine frigorifere a pompa di calore aumentando il rendimento della macchina termica durante Γ utilizzo riducendo il consumo di energia.

Il principio su cui si basa è diverso da quello attualmente in uso, nel senso che una parte del calore che produce la macchina durante il suo funzionamento non viene disperso nell’ ambiente, ma viene accumulato ed utilizzato, se e quando serve, per riscaldare l’aria fredda esterna che entra nelle batterie di scambio, impedendo, di fatto, la formazione del ghiaccio, qualora le condizioni temperatura/umidità relativa dell’ aria esterna lo consentissero.

L’accumulo del calore può essere effettuato con vari sistemi utilizzando comunque l’acqua, il gas o la soluzione anticongelante già presente nella macchina termica e principalmente, ma non esclusivamente da:

- Volano termico costituito da un accumulo di acqua o soluzione anticongelante di qualsivoglia natura;

Volano termico costituito da una soluzione eutettica che sfrutta il calore latente di cambiamento di stato per accumulare calore a temperatura costante.

Al sistema di controllo della temperatura del Paria deve essere aggiunto un sistema di controllo elettronico che analizza in continuo le condizioni di lavoro della batteria evaporante e, nel caso si rilevi formazione di ghiaccio, viene inviata alla batteria di preriscaldo dell’aria una quantità di calore sufficiente allo scioglimento tramite sistemi modulanti.

In questa maniera si ottiene un rendimento termodinamico con oscillazioni molto contenute anche se un poco più basso del massimo teorico di picco ottenibile nelle stesse condizioni.

Nelle numerose prove effettuate si dimostra che questa soluzione è più efficiente dal punto di vista energetico (minor energia per ottenere o stesso riscaldamento) e conveniente dal punto di vista economico (con un piccolo aumento nei costi di produzione si ottiene un minor costo nella bolletta energetica) rispetto alle pompe di calore attualmente in uso.

Il dispositivo in questione è formato da varie parti che vengono qui di seguito descritte ed individuate nel disegno in allegato (Allegato 3):

1. Elemento deviatore del gas caldo che esce dal compressore “C”

2. Elemento scambiatore di calore che raccoglie il calore latente di condensazione e lo cede ad un fluido secondario, ad esempio acqua o miscele anticongelanti di qualsivoglia tipo

3. Elemento di laminazione che deve portare la pressione del fluido refrigerante, allo stato liquido o miscela liquido-gas, alla pressione di evaporazione

4. Valvola di intercettazione del fluido frigorifero che annulla il funzionamento del sistema, e quindi il prelievo di calore, nel caso in cui non sia necessario effettuare sbrinamenti o la macchina non operi in pompa di calore.

5. Elemento di innesto del refrigerante nel circuito frigorifero principale in zona bassa pressione “S”

6. Serbatoio di stoccaggio del fluido secondario caldo prodotto dal refrigerante splillato con funzione di volano termico e stabilizzatore di flusso. Questo serbatoio deve essere accuratamente coibentato per non disperdere il calore accumulato

7. Pompa di circolazione del fluido secondario a portata fissa o variabile pilotata dal sistema di controllo

8. Scambiatore aria-fluido secondario con funzione di riscaldamento dell’aria aspirata dalle batterie evaporanti

9. Vaso di espansione del fluido secondario

10. Aria riscaldata che ha la funzione di sbrinamento indirizzata sulle batterie evaporanti della macchina frigorifera

1 1. Refrigerante di ritorno della macchina frigorifera

12. Refrigerante di mandata della macchina frigorifera

Claims

RIVENDICAZIONI [1] Sistema di accumulo del calore rilasciato dalla macchina frigorifera tramite volano termico coibentato costituito da un accumulo di acqua o soluzione anticongelante; [2] Sistema automatico di controllo della presenza di ghiaccio sulla batteria evaporante e attivazione della batteria di preriscaldo dell’aria una quantità di calore sufficiente allo scioglimento tramite sistemi modulanti.