ITMI20090563A1

ITMI20090563A1 - Riscaldamento e/o condizionamento e/o trattamento aria con sostanze fotocatalitiche utilizzando impianti fotovoltaici a concentrazione con raffreddamento con pompa di calore e/o essicamento dell'aria

Info

Publication number: ITMI20090563A1
Application number: IT000563A
Authority: IT
Inventors: Donato Alfonso Di
Original assignee: Donato Alfonso Di
Priority date: 2009-04-08
Filing date: 2009-04-08
Publication date: 2010-10-09
Also published as: EP2256434A3; EP2256434A2

Description

DESCRIZIONE

dell’invenzione avente per TITOLO:

“RISCALDAMENTO E/O CONDIZIONAMENTO E/O PURIFICAZIONE ARIA CON SOSTANZE FOTO CATALITICHE PER EDIFICI CIVILI, UTILIZZANDO IMPIANTI FOTOVOLTAICI A CONCENTRAZIONE E /O RAFFREDDAMENTO CON POMPA DI CALORE E/O ESSICCAMENTO DELL'ARIA”,

DESCRIZIONE

Si vuole utilizzare la concentrazione solare tenendo le superf dei pannelli fotovoltaici fisse, e muovendo delle superimi riflettenti, non necessariamente rigide, intorno ai pannelli fotovoltaici stessi. Il movimento delle superimi riflettenti è fatto tramite pistoni posti su un’estremità della superficie (vedere fig. ! per riferimento), i pistoni sono riempiti da un liquido. La superficie riflettente (che può essere più di una posta su qualsiasi lato del pannello fotovoltaico) può essere rigida e/o flessibile, in quest’ultimo caso la superficie verrà tenuta in tensione, in modo da poter riflettere i raggi solari, da molle fissate ai pistoni stessi (le molle possono essere fissate al cilindro del pistone e/o allo stelo del pistone e/o alla barra che unisce le estremità dei pistoni). La posizione dei pistoni varia, in base alla posizione de! sole, in modo da massimizzare la riflessione dei raggi solari sui pannelli fotovoltaici. Il vantaggio di avere superfici deformabili è che, in caso di forte vento e/o neve, la superficie si deforma, senza dover scaricare elevati carichi nei punti dove é fissata a terra. I pistoni riempiti con un liquido hanno il vantaggio di avere un unico pannello di controllo da dove è inviato il liquido nel circuito, e questo pannello rimane sostanzialmente invariato con l'aumento delle dimensioni dell'impianto.

E* anche possibile sostituire i pistoni idraulici con pistoni elettrici, questa soluzione potrebbe essere economicamente interessante per piccoli impianti.

infine, in aggiunta e/o alternativa alla geometria specificata sopra, é possibile considerare una superficie riflettente posta sul retro del pannello stesso, non necessariamente integrata nei pannello, che aumenta l’irraggiamento solare sul pannello stesso (vedere fig. 2).

Con la concentrazione solare, sarà ridotto il costo d’investimento della tecnologia fotovoltaica, a parità d’energia prodotta.

Con riferimento alla figura 3, è stato previsto il raffreddamento tramite un liquido a contatto, sul retro del pannello fotovoltaico. Il liquido che é stato in contatto con il pannello fotovoltaico, e che ha rimosso il calore, ritorna ai serbatoi da cui era stato pompato: il serbatoio V-1 o V-2, 11 sistema di raffreddamento del pannello fotovoltaico può essere integrato nel pannello stesso, tramite un serpentino posto sul retro del pannello e a contatto con questo, oppure non integrato, utilizzando un tubo con dei fon da cui esce il fluido che, andando a contatto con i pannelli fotovoltaici, li raffredda. Questo fluido è poi raccolto tramite una piastra posta sul retro dei pannelli stessi.

Durante il periodo invernale, il liquido presente nel serbatoio V-l è pompato sui pannelli fotovoltaici tramite la pompa P-5. Il liquido, dopo essere venuto in contatto con i pannelli fotovoltaici, rimuovendo il calore da questi ultimi, é riciclato sul serbatoio V-l stesso. Questo serbatoio è l’accumulo da cui la pompa di calore rimuove energia. Il liquido da cui la pompa di calore rimuove calore è pompato tramite la pompa P-l. Questo liquido, che è parìe di un circuito chiuso, riceve calore nel serbatoio V-l dallo scambiatore E- 10. Inoltre nei circuito d'alimentazione alla pompa di calore, sono installati 3 scambiatori: uno scambiatore aria /acqua, che preriscalda il liquido che sta per entrare nella pompa di calore, utilizzando il calore dell’aria esterna (scambiatore E-7 che scambia calore con aria esterna mossa dal ventilatore B-3), uno scambiatore che scambia calore con l'a in uscita dall'abitazione (item E-9), cedendo il calore residuo dell'aria in uscita dall’abitazione al liquido che alimenterà la pompa di calore, e infime uno scambiatore (item E -8), che, se il clima é particolarmente rigido, può fornire ulteriore energia al circuito d'acqua tramite una sorgente di calore esterna alimentata con combustibile (es. scambiatore posto in un caminetto e/o stufa a legna e/o pellets e/o caldaia a combustibile fossile). E’ possibile installare, fra il ventilatore B-3 e lo scambiatore E-7, 2 serbatoi in parallelo, contenenti una qualsiasi sostanza igroscopica (es, silica gel), il ventilatore B-3 spinge l'aria esterna all’ interno di uno dei 2 serbatoi, mentre l’altro viene rigenerato, rimuovendo l’umidità dalla sostanza igroscopica, utilizzando una pompa del vuoto e/o fornendo calore alla sostanza igroscopica (es. utilizzando il liquido caldo all’ interno del serbatoio V-2 o V-3 che viene pompato e scambia calore, attraverso uno scambiatore, all’ intento del serbatoio contenente la sostanza igroscopica stessa)), L’aria esterna, passando attraverso il serbatoio contenente la sostanza igroscopica, verrà essicata, questo fenomeno aumenterà la temperatura dell’aria stessa, dunque aumenterà lo scambio termico con lo scambiatore E-7, e aumenteranno le prestazioni della pompa di calore, poiché la pompa di calore si ritroverà, in aspirazione, una temperatura del liquido superiore. E’ possibile utilizzare un solo serbatoio riempito di materiale igroscopico, anziché 2, ma in questo caso la rigenerazione del materiale igroscopico avverrebbe trasportando il materiale igroscopico in un piccolo serbatoio, dove verrebbero applicati i principi già descritti (vuoto e/o riscaldamento), e poi, il materiale igroscopico rigenerato verrebbe ri-inviato al serbatoio. L’essicamento dell’aria potrebbe essere fatto utilizzando, anziché il serbatoio con materiale igroscopico, una ruota essicante simile al modello D-1 . Per la rigenerazione si utilizzerebbe una parte dell’aria essicata, che sarebbe ulteriormente riscaldata tramite uno scambiatore, utilizzando il liquido caldo dei serbatoi V-2 e/o V-3. L’aria in uscita che è servita a rigenerare ia ruota, potrebbe essere ri-inviata sull’ aspirazione della ruota stessa.

Infine, usando la configurazione mostrata in fig. 3, si potrebbe essicare l’aria in uscita dall’abitazione utilizzando l’essicatore D-1, che scalderebbe il liquido in ingresso alla pompa di calore utilizzando lo scambiatore E-9 che, in questo caso, sarebbe posto sulla linea d’uscita dell' aria. La rigenerazione della ruota essicante avverrebbe utiizzando parte dell’aria in ingresso all’abitazione a valle dello scambiatore E-6, che eventualmente potrebbe ricevere un ulteriore surriscaldamento tramite uno scambiatore che utilizza il liquido caldo presente nei serbatoi V-2 o V-3, per migliorare la rigenerazione.

Con il processo sopra descritto, la pompa di calore può riscaldare il liquido del serbatoio V-2, che poi sarà distribuito all’interno dell’edificio per il riscaldamento, o il liquido del serbatoio V-3 (a cui viene ceduto calore tramite lo scambiatore E-1), che contiene l’acqua calda sanitaria che sarà utilizzata all’intemo dell’edificio.

il liquido dal serbatoio V-2 e/o dallo scambiatore E-1 (all’intemo del serbatoio V-3) è fatto circolare dalla pompa P-2.

Lo scambiatore E-8, in alternativa, può essere anche posto sulla linea de! circuito a cui la pompa di calore cede calore, posto a valle della pompa di calore, in quest’ultima configurazione, nel caso in cui il clima è molto rigido, si può evitare di far funzionare la pompa di calore, poiché il calore necessario per riscaldamento e acqua sanitaria è fornito al circuito tramite lo scambiatore E-8, e la sorgente di calore è alimentata con combustibile (es. scambiatore posto in un caminetto e/o stufa a legna e/o pellets e/o caldaia a combustibile fossile).

La distribuzione dell’acqua calda per il riscaldamento avviene in 2 modi: il liquido dal serbatoio V-2 viene pompato con la pompa P-4 e inviato allo scambiatore E-3, che riscalda l’aria in ingresso all'edificio e/o utilizzando direttamente l’acqua calda del serbatoio V-2, che viene pompata dalla pompa P-4 al l’interno dell’abitazione, dove il liquido scambia calore direttamente con l’ambiente circostante (es. tramite caloriferi e/o riscaldamento con serpentine).

Nel caso di riscaldamento dell’aria in ingresso all’edifìcio, l’aria viene inviata all’intemo dell’edificio tramite il ventilatore B-2 e aspirata dall’interno con il ventilatore B-l, da dove viene poi espulsa verso l’esterno. La posizione dei ventilatori B-2 e B-1 indicata in fig. 3 é indicativa. L’aria in ingresso all’edificio passa attraverso un elemento ricoperto da sostanze foto catalitiche (elemento AC-1 in fig. 3) che, illuminate da lampade UV, trattengono gli inquinanti presenti nell'aria (come NOX, CO2, CO, etc.). Nelle fig. 4, 5, 6, 7 sono indicate possibili configurazioni dell’elemento ricoperto di sostanze foto catalitiche.

Per aumentare il contatto fra l’aria e la sostanza foto catalitica, illuminata da raggi UV, si possono utilizzare le seguenti configurazioni:

1 , Tubo forato con fondo chiuso (vedere fig. 4); in questo caso l’aria che arriva dall’esterno passa all'interno del rubo, è obbligata a uscire dai fori praticati nel tubo stesso, poiché la parte finale è chiusa. Il tubo forato è ricoperto da sostanze foto catalitiche sia internamente che esternamente All’esterno di questo tubo é posto un altro tubo ricoperto internamente da sostanze foto catalitiche, che contiene il tubo forato. Fra i 2 tubi é posta un’opportuna illuminazione con lampade UV. L’aria, dopo essere passata attraverso il tubo forato, verrà in contatto con il tubo esterno, ricoperto da sostanze foto catalitiche.

2, Diffusore: (vedere fig. 5); in questo caso l’aria viene distribuita da un diffusore, ricoperto completamente da sostanze foto catalitiche. L’aria, dopo essere stata distribuita dal diffusore, viene a contatto con la parete interna del tubo esterno, anch’essa ricoperta da sostanze foto catalitiche. L’illuminazione è posta a contatto con la parte interna del tubo esterno.

3, Barre parallele alla direzione dell’aria (vedere fig, 6); in questo caso l’aria passa in un tubo, ricoperto internamente da sostanze foto catalitiche. Αll' interno di questo tubo sono poste delle barre, anch’esse ricoperte di sostanze foto catalitiche. L'illuminazione è fatta da lampade UV poste fra le barre e all’interno del tubo, in modo da massimizzare la diffusione della luce in quest’ambiente.

4, Barre non necessariamente parallele al flusso d’aria: come la soluzione indicata al punto 3 sopra, ma con le barre non necessariamente parallele al flusso dell’aria. Le barre possono anche essere sostituite da piastre.

5, Distribuzione su parete (fig, 7): in questo caso l’aria è deviata sulla superfìcie di un tubo di diametro maggiore. La superficie che devia l’aria, e la superficie di diametro maggiore su cui va in contatto , sono ricoperte da sostanze foto catalitiche, opportunamente illuminate da raggi UV, in modo da massimizzare la diffusione della luce in questo ambiente.

6. Passaggio dell’aria attraverso letti di materiale fotocatalìtico: in questo caso l’aria é costretta a passare attraverso dei letti composti da pezzi di materiale fotocatalitico che, opportunamente illuminati, fermano gli inquinanti presenti nell’aria.

In tutte le configurazioni indicate sopra (nei punti da 1 a 6) é possibile aggiungere nel canale, prima di arrivare nella zona di contatto fra l' aria e la sostanza foto catalitica, delle inclinate, che imprimono un movimento rotatorio all’aria, favorendo il contatto fra aria e materiale fotocatalitico.

Le 2 correnti d’ in ingresso e uscita dall’edificio si scambiano il calore tramite lo scambiatore E-6. Lo scambiatore E-6 é uno scambiatore di tipo rotativo o a piastre.

In seguito la corrente d’aria in ingresso è ulteriormente scaldata tramite lo scambiatore E-3, Lo scambiatore E-3, nella configurazione invernale mostrata in fig. 3, può essere installato nella posizione specificata per l’umidificatore HU-2, oppure, se non si vuole muovere la posizione dello scambiatore E-3, si può inviare l’aria in ingresso al l’abitazione sull’aspirazione dello scambiatore E-3 (in un qualsiasi punto fra gli scambiatori E-3 e E-6), conseguentemente anche l’uscita dall'aria dall dell’abitazione cambia collettore. L’aria, dopo essere passata attraverso lo scambiatore E-3, è distribuita all’ dell'edificio.

La corrente d’aria in uscita dall'edificio cede il calore residuo per riscaldare il liquido che sta per entrare nella pompa di calore, tramite lo scambiatore E-9.

Utilizzando la pompa di calore acqua/acqua con questa configurazione,, si hanno i seguenti vantaggi rispetto alle tecnologìe esistenti: rispetto alla geotermia è evitato il foro nel terreno, particolarmente costoso, rispetto alla pompa di calore aria/acqua é utilizzato il calore dei pannelli fotovoltaici, che altrimenti sarebbe perso, aumentando anche la produzione di questi ultimi. Un vantaggio delEutilizzo della pompa di calore acqua/acqua anziché aria/acqua è che si hanno dei rendimenti superiori. Un altro vantaggio di questa tecnologia rispetto alla geotermia, è che, ne! caso di clima non particolarmente rigido, la temperatura del liquido sull’aspirazione della pompa di calore é superiore rispetto alia temperatura che si avrebbe utilizzando la geotermia, dunque le prestazioni della pompa di calore sono superiori. Infine è introdotto l’utilizzo dell'essicamen dell’aria come fonte di calore invernale.

Nel periodo estivo, la concentrazione solare sui pannelli fotovoltaici è fatta utilizzando gli stessi principi del periodo invernale, anche il sistema di raffreddamento dei pannelli fotovoltaici è io stesso. In questo trovato, però, si vuole fare il condizionamento degli edifici e la produzione dell'acqua calda sanitaria combinando il raffreddamento dei palmelli fotovoltaici con l’essicamento delì’aria.

L’utilizzo dell’essicamento dell’aria per fare il condizionamento di un ambiente è stato fatto in passato, ma non è mai stato associato ai pannelli fotovoltaici come sorgente di calore, e/o all’ utilizzo della pompa di calore acqua/acqua.

L'essicamento dell’aria, per fare il condizionamento di un ambiente, funziona nel seguente modo; 1 - L’aria esterna, aspirata dal ventilatore B-1, dopo essere passata attraverso un filtro sull'aspirazione, é inviata alla distribuzione interna all’abitazione.

2 - La temperatura dell’aria aspirata dall’esterno, può essere ridotta utilizzando lo scambiatore aria /acqua E-9. Il vantaggio di questo raffreddamento è che il calore viene portato al serbatoio V-1, aumentando la temperatura del liquido nel suo interno, e questo liquido è utilizzato come sorgente da cui la pompa di calore asporta calore. Questo scambiatore, introdotto in questo brevetto per la prima volta, ha il duplice vantaggio di diminuire la temperatura dell’aria in entrata all’edificio, e di aumentare la temperatura del liquido nel serbatoio V-1 (il serbatoio V-1 potrebbe anche essere una piscina). In questo modo, poiché la temperatura del serbatoio V-1 aumenta, anche le prestazioni della pompa di calore aumenteranno, poiché dipendono dalla temperatura del liquido nel serbatoio da cui sarà asportato calore. Questo scambiatore, inoltre, permetterà di aumentare le prestazioni della ruota essicante posta immediatamente dopo io scambiatore E-9. 3 - L’aria, dopo essere passata attraverso lo scambiatore E-9, viene essicata tramite la ruota D- 1 (ruota essicante, ricoperta da materiale igroscopico, tipicamente silica gel), che rimuove umidità dalla corrente in entrata all’edificio, cedendola alla conente in uscita dall’edificio. Il funzionamento dì questa mota consiste nell’ assorbire umidità nella corrente d’aria in ingresso, cedendola poi, durante il suo movimento, alla corrente in uscita dell’edificio. Affinché la corrente in uscita assorba umidità, è necessario che sia a una temperatura superiore a quella della corrente in entrata.

4 - La corrente in entrata, dopo aver ceduto umidità, aumenta la temperatura, passa attraverso l’elemento AC-1, in cui avviene il contatto fra esterna e una sostanza foto catalitica, questo fenomeno avviene con la presenza di luce UV , opportunamente posta al dell’elemento AC-1, e sono rimossi eventuali agenti inquinanti presenti nella corrente in ingresso (es. NOX, CO, CO2)

5 - La corrente in entrata all'edificio, passa attraverso lo scambiatore E-6 (scambiatore aria/aria, di tipo rotativo o a piastre), e diminuisce la temperatura, poiché scambia calore con la corrente in uscita dall' edificio, che, dopo essere stata aspirata dall’ interno dell’edificio, era stata raffreddata tramite lo scambiatore E-3 (che ha una funzione simile alio scambiatore E-9 descritto sopra) e tramite l’umidificatore HU-1, aggiungendo umidità (raggiunta di umidità provoca una riduzione di temperatura nella corrente).

6 - Alla corrente d’aria in ingresso all’edificio viene aggiunta umidità (tramite l’umidificatore HLJ-2) e questo ha l’effetto di ridurre ulteriormente la temperatura dell’aria in ingresso.

7 - 1 2 umidificatori (HU-1 e HU-2) sono alimentati dalla pompa P-7, che pompa l'acqua dal serbatoio V-4, I 2 umidificatori sono umidificatori a pacchi, ma possono essere anche di altro tipo. Sul fondo degli umidificatori è prevista una raccolta dell’acqua, che é riciclata al serbatoio V-4.

8 - L’aria aspirata dall 'interno dell’edificio, dopo essere passata attraverso lo scambiatore E-6 c aumentato la temperatura, é ulteriormente riscaldata tramite lo scambiatore E-2. Il calore rimosso dai pannelli fotovoltaici é ceduto alla corrente d’a in uscita dall’edificio, tramite lo scambiatore aria/acqua E-2.

9 - L’aria in uscita, dopo essere passata attraverso lo scambiatore E-2, passa attraverso l' essicatore rotante D-1, rigenerandolo e rimuovendo l' umidità assorbita dalla cor d’aria in ingresso all’abitazione.

10 - Il ventilatore B-2 aspira l’aria dall dell’edificio, spingendola all’esterno.

Durante il periodo estivo il raffreddamento dei pannelli fotovoltaici è fatto pompando un liquido dal serbatoio V-1 o V-2, tramite la pompa P-5. Il liquido, dopo aver raffreddato i pannelli fotovoltaici, ritorna nel serbatoio da cui era stato aspirato.

Nel caso in cui il liquido è pompato sui pannelli fotovoltaici dal serbatoio V-1, la pompa P-1 invia il liquido alla pompa di calore, ma è possibile riscaldare ulteriormente il liquido all’entrata della pompa dì calore PC-1, facendolo passare attraverso 1 o 2 scambiatori: lo scambiatore E-3, in questo caso il liquido rimuove calore dall’aria in uscita dall’abitazione civile, e/o lo scambiatore E-9, e in questo caso il liquido rimuove calore dall’aria in ingresso all’abitazione. Il calore rimosso da queste 2 correnti, permete di migliorare le prestazioni della pompa di calore (poiché aumenta la temperatura in ingresso al circuito da cui la pompa di calore asporta calore) e le prestazioni del ciclo di condizionamento (diminuisce la temperatura in ingresso e uscita dell’abitazione). Questo tipo di ottimizzazione non era mai stata introdotta passato, inoltre è possibile utilizzare, all’interno del serbatoio V-1, un materiale ad alta inerzia termica (es. PCM) per accumulare il calore.

Nella configurazione estiva il liquido in ingresso alla pompa di calore non scambierà calore con lo scambiatore E-8. E’ possibile, in base alle condizioni desiderate, che si utilizzi lo scambiatore aria/acqua E-7, che scambia calore con esterna, per variare la temperatura del liquido in ingresso alla pompa di calore.

La pompa di calore PC1l rimuoverà il calore dal circuito alimentato dalla pompa P-1, e lo cederà ai circuito in cui il liquido è fatto circolare dalla pompa P-2. In questo modo sarà scaldata l’acqua sanitaria (serbatoio V-3) nel caso cui l’aspirazione della pompa P-2 è collegata al serbatoio V 3, su cui è riciclato il liquido dopo essere passato attraverso la pompa di calore, e aver aumentato la sua temperatura.

Il calore all’acqua sanitaria é ceduto tramite lo scambiatore E-L posizionato del serbatoio V-3.

Nel caso in cui l’aspirazione della pompa P-2 è collegata al serbatoio V-2, il liquido che passa nella pompa di calore, dopo aver ricevuto calore, ritornerà al serbatoio V-2,

Dal serbatoio V-2, il liquido caldo sarà pompato, tramite la pompa P-4, allo scambiatore E-2, che riscalderà la corrente d’aria in uscita dall’abitazione e questa corrente d’aria rigenererà la ruota essicante D-1 .

E’ anche possibile procedere alla produzione di aria condizionata, senza l’utilizzo delta pompa di calore PC-L In questo caso il liquido di raffreddamento dei pannelli fotovoltaici è pompato dal serbatoio V-2, tramite la pompa P-5, ai pannelli fotovoltaici, e, dopo avere raffreddato i pannelli fotovoltaici, il liquido ritorna al serbatoio V-2 stesso. La temperatura del liquido all' del serbatoio V-2 aumenterà. Per rimuovere il calore in eccesso, sono possibili 2 metodi:

1 - La pompa P-4 pompa il liquido dal serbatoio V-2 allo scambiatore E-2, dove sarà rimosso il calore del liquido, cedendolo alla corrente d’aria in uscita dall’edificio, che prov alla rigenerazione dell’essicatore rotante E-2. Il liquido, dopo essere stato raffreddato nello scambiatore E-2, ritorna nel serbatoio V-2.

2 - La pompa P-4 pompa il liquido dal serbatoio V-2 nello scambiatore E-1, posto all del serbatoio V-3. Il calore é ceduto all’acqua calda per uso sanitario all' del serbatoio V-3, e il liquido, dopo aver ceduto calore, ritorna all’interno del serbatoio V-2.

E’ possibile aumentare la flessibilità dell’impianto, installando una pompa aggiuntiva posta sullo scarico del serbatoio V-2. Questa pompa invierà il liquido presente nel serbatoio V-2

dello scambiatore E-1, riscaldando l’acqua sanitaria del serbatoio V-3.

In questo caso il liquido, dopo essere passato all’interno dello scambiatore E-1, ritorna al serbatoio V-2.

Nel caso in cui si volesse evitare la distribuzione d’aria dell' abitazione, ma si volesse utilizzare una distribuzione attraverso un liquido che raffresca l’ambiente (es. tramite caloriferi e/ o pannelli radianti), sarebbe sufficiente aggiungere uno scambiatore aria/acqua (item E-11), posto a valle dell’umidificatore HU-2, 11 liquido, passando all’ interno di questo scambiatore, sarebbe raffreddato dall’aria aspirata dall' , che poi verrebbe ri-inviata all’ambiente esterno, attraverso la linea d’uscita dell’aria, mentre il liquido tornerebbe all’interno dell’abitazione, con una temperatura inferiore.

Il condizionamento con questo trovato, permette di incrementare la produzione dei pannelli fotovoltaici, e migliorare il ciclo dell’essicamento dell’aria. Rispetto alle tecnologie utilizzale per il condizionamento dell’ aria, con questo trovato i consumi elettrici sono molto inferiori poiché, normalmente, la pompa di calore non funziona, e quando funziona ha dei rendimenti maggiori poiché la sorgente da cui asporta calore é a temperatura alta inoltre la pompa di calore riscalda sempre il liquido (anziché raffrescarlo). Il rendimento della pompa di calore è superiore se riscalda il liquido, anziché se lo raffresca.

Nei periodi in cui il clima è mite, dunque non è necessario l’uso di condizionamento e/o riscaldamento, il raffreddamento dei pannelli fotovoltaici può essere fatto nei modi descritti sopra, e il calore rimosso dai pannelli fotovoltaici può essere utilizzato per la produzione di acqua calda sanitaria, come descritto in precedenza, e/o rimosso tramite lo scambiatore E-7 che rimuove il calore utilizzando l’aria esterna, mossa dal ventilatore B-3.

Claims

RIVENDICAZIONI dell’ invenzione avente per TITOLO; “RISCALDAMENTO E/O CONDIZIONAMENTO E/O TRATTAMENTO ARIA CON SOSTANZE FOTO CATALITICHE, UTILIZZANDO IMPIANTI FOTOVOLTAICI A CONCENTRAZIONE CON RAFFREDDAMENTO CON POMPA DI CALORE, E/O ESSICAMENTO DELL’ARIA", 1. Concentrazione solare sui pannelli fotovoltaici, utilizzando superf riflettenti che si muovono, in accordo alla posizione del sole, intorno ai pannelli fotovoltaici e/o superfici fisse riflettenti poste dietro ai pannelli fotovoltaici (vedere fig. 2), non necessariamente integrate nei pannelli fotovoltaici.
2. Pannelli fotovoltaici tenuti in posizione fissa, su cui sono riflessi i raggi solari.
3. Utilizzo di superfici riflettenti non necessariamente rigide, per fare la concentrazione solare.
4. Utilizzo di pistoni, mossi da un liquido e/o motori elettrici, per muovere le superfici rifletenti
5. Superfici riflettenti che, nel caso siano flessibili, sono tenute in tensione da molle
6. Sistema di raffreddamento sul retro dei pannelli fotovoltaici, non necessariamente integrato nel pannello stesso.
7. Raffreddamento dei pannelli fotovoltaici tramite liquido che raffredda il retro dei pannelli. Il reffreddamento é realizzato tramite una serpentina in cui scorre t) liquido, a contato con il retro del pannello fotovoltaico e/o tramite fori posti sul tubo posto nel retro dei pannelli fotovoltaici. Quando il liquido fuoriesce dai fori viene in contatto con i pannelli fotovoltaici.
8. Utilizzo di pompa di calore acqua/acqua per rimuovere il calore dai pannelli fotovoltaici, e utilizzo di questo calore per la produzione di acqua calda sanitaria e/o condizionamento dell’edificio tramite essiccamento e/o riscaldamento invernale
9. Nella configurazione estiva, raffreddamento dell'aria in ingresso e uscita dall' edificio, utilizzando gli scambiatori E-9 e E -3 mostrati in fig, 3, per migliorare le prestazioni del ciclo di condizionamento dell'essicamento e le prestazioni della pompa di calore
10. Raffreddamento dei pannelli fotovoltaici (pompando il liquido di raffreddamento dal serbatoio V-2 usando la pompa P-5) e utilizzo del calore rimosso per l'essiccamento dell’aria, inviando il liquido caldo dal serbatoio V-2 allo scambiatore E-2 per rigenerare l’essicatore D-1, tramite la pompa P-4, producendo aria condizionata, e/o produzione d’acqua calda sanitaria (inviando, in questo caso, il liquido caldo dal serbatoio V-2 allo scambiatore E-1 all’interno del serbatoio V-3 tramite la pompa P-4 o tramite una pompa aggiuntiva posta sull’uscita dello scambiatore E-1) , senza l’utilizzo della pompa di calore.
11. Riscaldamento invernale de! liquido da cui la pompa di calore asporta calore, tramite lo scambiatore E-7, utilizzando mossa dal ventilatore B-3 e possibilità di essiccamento dell’aria, con conseguente aumento di temperatura, utilizzando materiale igroscopico con una delle seguenti configurazioni: a) 2 serbatoi in parallelo, uno attraversato dall’aria essicata e l’altro rigenerato , b) 1 serbatoio in cui il materiale igroscopico e’ trasportato e rigenerato con calore e/o vuoto in una parte del circuito, c) utilizzo di essiccatore rotante, rigenerato con parte dell’aria essicata, d) utilizzo di essicatore rotante D-1 nella posizione mostrata in fig. 3, per esicare l’aria in uscita dall'edificio, e riscaldare il liquido dello scambiatore E-9, posizionato a valle dell’essicatore D-1. La rigenerazione di D-1 é fatta utilizzando parte dell’aria in ingresso all’edificio, a valle dello scambiatore D-1. L’aria di rigenerazione può anche essere scaldata.
12. Utilizzo di una sorgente di calore esterna, per cedere energia al liquido in aspirazione alla pompa di calore (scambiatore E-8), e/o posto sull’altro circuito, dopo che la pompa di calore PC-1 ha scaldato il liquido.
13. Utilizzo di materiali foto catalitici per rimuovere inquinanti dell’aria all’ingresso dell'edificio
14. Utilizzo di tubi forati (fig. 4) e/o diffusori (fig. 5) e/o barre (o piastre) non necessariamente parallele a) condotto dell’aria (fig. 6) e/o deviatori dell'aria su tubo di diametro maggiore (fig. 7), e/o passaggio attraverso letti di materiale fotocatalitico. Tutte le geometrie sono ricoperte da materiali foto-catalitici che, opportunamente illuminati, rimuovono gli inquinanti presenti nell’aria all’ ingresso dell’edificio. In tutte le geometrie é possibile aggiungere nel canale, prima di arrivare nella zona di contato fra l’aria e la sostanza foto catalitica, delle superfici inclinate, che imprimono un movimento rotatorio all' aria.
15. Utilizzo di materiali ad alto calore specifico all’ interno del serbatoio V-1, per aumentare l'inerzia termica (es, PCM)
16. Utilizzo combinato o separato di una o più delle soluzioni indicate nelle rivendicazioni che precedono da 1) a 15).