ITMI20130027A1 - SYSTEM AND METHOD OF CONTROL FOR A SYSTEM OF AIR-CONDITIONING WITH RADIANT SURFACES - Google Patents
SYSTEM AND METHOD OF CONTROL FOR A SYSTEM OF AIR-CONDITIONING WITH RADIANT SURFACESInfo
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Description
SISTEMA E METODO DI CONTROLLO PER UN IMPIANTO DI SYSTEM AND CONTROL METHOD FOR A PLANT
CLIMATIZZAZIONE A SUPERFICI RADIANTI AIR CONDITIONING WITH RADIANT SURFACES
La presente invenzione si riferisce a un sistema e a un metodo di controllo particolarmente, ma non esclusivamente, per un impianto di climatizzazione del tipo a superfici radianti. The present invention relates to a control system and method particularly, but not exclusively, for an air conditioning system of the radiant surface type.
Come à ̈ oggi noto, tali impianti di climatizzazione sono generalmente predisposti per raffreddare e/o riscaldare un locale mediante il raffreddamento e/o riscaldamento di almeno una superficie perimetrale radiante del locale stesso, come a esempio una parete, il pavimento o il soffitto. As is known today, these air conditioning systems are generally designed to cool and / or heat a room by cooling and / or heating at least one radiant perimeter surface of the room itself, such as a wall, floor or ceiling.
In particolare, gli impianti di climatizzazione a superfici radianti comprendono una pluralità di tubi collettori integrati nell’almeno una superficie perimetrale in cui può scorrere un liquido di refrigerazione o riscaldamento a seconda che si voglia raffreddare o riscaldare il locale di cui la superficie perimetrale fa parte. In particular, air conditioning systems with radiant surfaces include a plurality of manifold pipes integrated in at least one perimeter surface in which a refrigeration or heating liquid can flow depending on whether you want to cool or heat the room whose perimeter surface is part.
In tal modo, tale superficie perimetrale viene raffreddata o riscaldata rispetto alla temperatura ambiente del locale e pertanto rispettivamente raffredda o riscalda il locale, scambiando calore con esso. La superficie perimetrale viene, dunque, comunemente detta radiante per la modalità di scambio del calore prevalente, e cioà ̈ per irraggiamento. In this way, this perimeter surface is cooled or heated with respect to the ambient temperature of the room and therefore respectively cools or heats the room, exchanging heat with it. The perimeter surface is therefore commonly called radiant due to the prevailing heat exchange mode, ie by radiation.
Quando l’impianto di climatizzazione à ̈ attivato per raffreddare l’aria del locale ove à ̈ installato, à ̈ possibile che la temperatura superficiale della superficie radiante scenda al di sotto della cosiddetta temperatura di rugiada; in questo caso il vapore acqueo contenuto nell’aria si condensa sulla superficie radiante. Tale fenomeno di condensa superficiale à ̈ particolarmente fastidioso quando la superficie radiante corrisponde al pavimento o al soffitto di un locale; basti pensare al disagio derivante dal ritrovarsi in un locale dal pavimento bagnato o dal cui soffitto cadono gocce di rugiada. Inoltre la condensa superficiale può provocare la formazione di muffe sulle superfici perimetrali radianti del locale; queste muffe, oltre a creare sgradevoli macchie scure, generano anche un odore fastidioso e possono diventare nocive per le persone, in quanto provocano allergie e danni alle vie respiratorie. When the air conditioning system is activated to cool the air in the room where it is installed, it is possible that the surface temperature of the radiant surface falls below the so-called dew temperature; in this case the water vapor contained in the air condenses on the radiant surface. This phenomenon of surface condensation is particularly annoying when the radiant surface corresponds to the floor or ceiling of a room; just think of the discomfort deriving from finding yourself in a room with a wet floor or drops of dew fall from the ceiling. Furthermore, surface condensation can cause the formation of mold on the radiant perimeter surfaces of the room; these molds, in addition to creating unpleasant dark spots, also generate an annoying odor and can become harmful to people, as they cause allergies and damage to the respiratory tract.
Per questo motivo, Ã ̈ oggi noto predisporre gli impianti di climatizzazione a superfici radianti in modo tale da evitare la formazione della condensa. For this reason, it is now known to arrange air conditioning systems with radiant surfaces in such a way as to avoid the formation of condensation.
A tale scopo, sono noti impianti di climatizzazione provvisti di dispositivi di blocco in grado di disattivare gli impianti stessi quando l’umidità relativa ambientale all’interno del locale climatizzato raggiunge o supera un valore di soglia pre-impostato. Questi dispositivi di blocco si basano sul fatto che all’aumentare dell’umidità relativa ambientale aumenta la temperatura di rugiada, rendendo maggiormente probabile la formazione della condensa. For this purpose, air conditioning systems equipped with blocking devices capable of deactivating the systems themselves are known when the relative ambient humidity inside the air-conditioned room reaches or exceeds a pre-set threshold value. These blocking devices are based on the fact that as the ambient relative humidity increases, the dew temperature increases, making condensation more likely to form.
Tuttavia, tali dispositivi di blocco non riescono a evitare del tutto il rischio della formazione di condensa sulle superfici radianti, in quanto tale fenomeno può verificarsi anche se l’umidità relativa ambientale à ̈ inferiore al valore di soglia preimpostato. However, these blocking devices cannot completely avoid the risk of condensation forming on the radiant surfaces, as this phenomenon can occur even if the relative ambient humidity is below the preset threshold value.
Esistono altresì impianti di climatizzazione provvisti di un sistema di controllo in grado di calcolare la temperatura di rugiada, confrontarla con una temperatura superficiale predeterminata della superficie radiante e disattivare l’impianto di climatizzazione quando la temperatura di rugiada calcolata à ̈ superiore alla temperatura superficiale predeterminata. There are also air conditioning systems equipped with a control system capable of calculating the dew temperature, comparing it with a predetermined surface temperature of the radiant surface and deactivating the air conditioning system when the calculated dew temperature is higher than the surface temperature. predetermined.
In questi casi permane, tuttavia, il rischio della formazione della condensa, in quanto la temperatura superficiale radiante ipotizzata può essere anche notevolmente differente dalla temperatura reale della superficie radiante. In these cases, however, the risk of condensation formation remains, as the assumed radiant surface temperature can also be considerably different from the real temperature of the radiant surface.
Al fine di superare questi inconvenienti, si à ̈ pensato di dotare i sopracitati sistemi di controllo con almeno un sensore di temperatura installato a bordo di uno dei tubi collettori dell’impianto di climatizzazione. In questi sistemi, la temperatura della superficie radiante non viene predeterminata, ma viene ritenuta approssimata dal valore di temperatura rilevato in corrispondenza dei tubi collettori. In order to overcome these drawbacks, it was decided to equip the aforementioned control systems with at least one temperature sensor installed on one of the manifold pipes of the air conditioning system. In these systems, the temperature of the radiant surface is not predetermined, but is considered approximate by the temperature value detected in correspondence with the collector tubes.
Tale approssimazione à ̈, però, fonte di errore nella determinazione della temperatura della superficie radiante, in quanto l’inerzia termica dei tubi collettori à ̈ generalmente più bassa o comunque diversa da quella della superficie radiante. Quindi, la temperatura rilevata sui tubi collettori può decrescere rapidamente anche se la superficie radiante non ha ancora cominciato a raffreddarsi. La stima della temperatura della superficie radiante può, dunque, risultare eccessivamente conservativa e perciò comportare il blocco dell’impianto anche quando non à ̈ necessario. In tal caso, si ritarda fortemente il raggiungimento della situazione di confort e non à ̈ possibile sfruttare la superficie radiante anche quando la temperatura superficiale della stessa à ̈ ancora lontana dalla temperatura di rugiada. However, this approximation is a source of error in determining the temperature of the radiant surface, since the thermal inertia of the collector tubes is generally lower or in any case different from that of the radiant surface. Therefore, the temperature detected on the collector tubes can rapidly decrease even if the radiant surface has not yet begun to cool. The estimation of the temperature of the radiant surface can, therefore, be excessively conservative and therefore lead to the blocking of the system even when it is not necessary. In this case, the achievement of the comfort situation is greatly delayed and it is not possible to exploit the radiant surface even when the surface temperature of the same is still far from the dew point.
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati e in particolare quello di ideare un sistema e un metodo di controllo per un impianto di climatizzazione a superfici radianti in grado di garantire l’assenza di condensa sulle superfici radianti. The purpose of the present invention is to obviate the aforementioned drawbacks and in particular to devise a system and a control method for an air conditioning system with radiant surfaces capable of guaranteeing the absence of condensation on the radiant surfaces.
Questi e altri scopi secondo la presente invenzione sono raggiunti realizzando un sistema e un metodo di controllo per un impianto di climatizzazione come esposto nelle rivendicazioni indipendenti 1 e 8. These and other purposes according to the present invention are achieved by realizing a control system and method for an air conditioning system as set forth in the independent claims 1 and 8.
Ulteriori caratteristiche del sistema e del metodo di controllo per un impianto di climatizzazione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti. Further characteristics of the system and of the control method for an air conditioning system are the subject of the dependent claims.
Le caratteristiche e i vantaggi di un sistema e di un metodo di controllo per un impianto di climatizzazione secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali: The characteristics and advantages of a control system and method for an air-conditioning system according to the present invention will become more evident from the following description, which is exemplary and not limiting, referring to the attached schematic drawings in which:
- la figura 1 Ã ̈ una vista schematica in sezione di un primo impianto di climatizzazione a superfici radianti installato in un locale; - figure 1 is a schematic sectional view of a first air conditioning system with radiant surfaces installed in a room;
- la figura 2 Ã ̈ una vista schematica in sezione di un secondo impianto di climatizzazione a superfici radianti installato in un locale; - figure 2 is a schematic sectional view of a second air conditioning system with radiant surfaces installed in a room;
- la figura 3 à ̈ uno schema a blocchi di un sistema di controllo per l’impianto di figura 1 o di figura 2 secondo la presente invenzione. - figure 3 is a block diagram of a control system for the plant of figure 1 or figure 2 according to the present invention.
Con riferimento alle figure, viene mostrato un sistema di controllo, complessivamente indicato con 10. With reference to the figures, a control system is shown, indicated as a whole with 10.
Tale sistema di controllo 10 Ã ̈ vantaggiosamente applicabile a un impianto di climatizzazione 20. This control system 10 is advantageously applicable to an air conditioning system 20.
In particolare, l’impianto di climatizzazione 20 à ̈ del tipo a superfici radianti, ovvero à ̈ predisposto per raffreddare e/o riscaldare l’aria di un locale mediante il raffreddamento e/o riscaldamento di almeno una superficie perimetrale radiante 30 del locale stesso. Infatti, l’impianto di climatizzazione 20 comprende una pluralità di tubi collettori 21 integrati nell’almeno una superficie radiante 30. In particular, the air conditioning system 20 is of the radiant surface type, i.e. it is designed to cool and / or heat the air in a room by cooling and / or heating at least one radiant perimeter surface 30 of the local itself. In fact, the air conditioning system 20 comprises a plurality of collector tubes 21 integrated in at least one radiant surface 30.
Tale superficie radiante 30 comprende preferibilmente un corpo principale 31 in cui sono posati i tubi collettori 21, costituito a esempio di fibrogesso, cartongesso, massetti cementizi o anidritici, e anche o eventualmente rivestito da un uno strato di finitura 32, come a esempio uno strato di piastrelle, o una superficie in parquet o anche semplicemente malta, intonaco e vernice. Said radiant surface 30 preferably comprises a main body 31 in which the collector pipes 21 are laid, consisting for example of gypsum fiber, plasterboard, cementitious or anhydrite screeds, and also or possibly coated with a finishing layer 32, such as a layer of tiles, or a parquet surface or even just mortar, plaster and paint.
L’impianto di climatizzazione 30 può essere attivato in una prima o in una seconda modalità operativa rispettivamente per raffreddare o riscaldare l’aria del locale. The air conditioning system 30 can be activated in a first or in a second operating mode respectively to cool or heat the air in the room.
Secondo la presente invenzione, il sistema di controllo 10 comprende almeno un primo sensore di temperatura 11 per la rilevazione della temperatura ambiente del locale, almeno un sensore di umidità 12 per la rilevazione dell’umidità relativa ambientale del locale e almeno un secondo sensore di temperatura 13 per la rilevazione della temperatura superficiale dell’almeno una superficie radiante 30. According to the present invention, the control system 10 comprises at least a first temperature sensor 11 for detecting the ambient temperature of the room, at least one humidity sensor 12 for detecting the relative ambient humidity of the room and at least a second temperature sensor. temperature 13 for detecting the surface temperature of at least one radiant surface 30.
Preferibilmente i sensori di temperatura 11 e 13 sono di tipo resistivo e funzionano in un intervallo di temperature che va da circa 0° a circa 80°; in tal caso tali sensori possono comprendere almeno una termoresistenza o almeno un termistore. Preferably the temperature sensors 11 and 13 are of the resistive type and operate in a temperature range ranging from about 0 ° to about 80 °; in this case these sensors can comprise at least one thermoresistance or at least one thermistor.
In dettaglio, le termo-resistenze sfruttano la proprietà dei metalli di variare la conduttività elettrica con la temperatura; generalmente, tali termoresistenze sono molto accurate, sensibili, stabili e hanno un comportamento lineare al variare della temperatura. In detail, the thermo-resistances exploit the property of metals to vary the electrical conductivity with the temperature; generally, these resistance thermometers are very accurate, sensitive, stable and have a linear behavior as the temperature varies.
Diversamente, i termistori sfruttano la proprietà dei semiconduttori di variare la conducibilità elettrica con la temperatura; tali termistori sono più sensibili delle termo-resistenze e hanno un’impedenza più elevata, ma sono fortemente non lineari e meno stabili. Alternativamente, i sensori di temperatura 11 e 13 sono di tipo integrato e comprendono uno o più diodi e/o transistor in cui la tensione o la corrente dipendono dalla temperatura secondo una legge lineare. Tali sensori integrati sono poco costosi e possono funzionare fino a 150°. Otherwise, thermistors exploit the semiconductor property of varying electrical conductivity with temperature; these thermistors are more sensitive than thermo-resistors and have a higher impedance, but they are strongly non-linear and less stable. Alternatively, the temperature sensors 11 and 13 are of the integrated type and comprise one or more diodes and / or transistors in which the voltage or current depend on the temperature according to a linear law. Such built-in sensors are inexpensive and can operate up to 150 °.
Preferibilmente i sensori di umidità 12 possono essere di tipo capacitivo, ovvero comprendono almeno un condensatore che à ̈ in grado di variare la sua capacità al variare dell’umidità relativa a cui à ̈ esposto. Alternativamente, i sensori di umidità 12 possono essere di tipo integrato capacitivo e comprendono uno o più diodi e/o transistor la cui capacità varia con l’umidità . Preferably the humidity sensors 12 can be of the capacitive type, ie they comprise at least one capacitor which is capable of varying its capacity as the relative humidity to which it is exposed varies. Alternatively, the humidity sensors 12 can be of the capacitive integrated type and comprise one or more diodes and / or transistors whose capacitance varies with humidity.
In un’ulteriore forma di realizzazione, l’almeno un primo sensore di temperatura 11 e l’almeno un sensore di umidità possono essere accoppiati l’uno all’altro a realizzare un unico sensore di tipo integrato in grado di rilevare sia la temperatura ambiente, sia l’umidità relativa del locale, generando segnali elettrici o digitali proporzionali alla grandezza fisica oggetto di misurazione†. In a further embodiment, the at least one first temperature sensor 11 and the at least one humidity sensor can be coupled to each other to create a single integrated sensor capable of detect both the ambient temperature and the relative humidity of the room, generating electrical or digital signals proportional to the physical quantity being measured⠀.
Vantaggiosamente, il sistema di controllo 10 comprende altresì un’unità di elaborazione e controllo 14 collegata ai sensori 11, 12 e 13 e configurata per calcolare la temperatura di rugiada sulla base della temperatura ambiente e umidità relativa ambientale rilevate e per pilotare l’impianto di climatizzazione 10 in maniera tale che la temperatura superficiale rilevata sia superiore alla temperatura di rugiada calcolata. A esempio l’unità di elaborazione e controllo 14 potrebbe essere realizzata mediante un microcontrollore o un microprocessore. In una forma di realizzazione della presente invenzione, l’unità di elaborazione e controllo 14, l’almeno un primo sensore di temperatura 11 e l’almeno un sensore di umidità 12 sono racchiusi in un unico involucro scatolare (non illustrato) che può essere incassato in una parete del locale o applicato esternamente a essa. Advantageously, the control system 10 also comprises a processing and control unit 14 connected to sensors 11, 12 and 13 and configured to calculate the dew temperature on the basis of the ambient temperature and relative ambient humidity detected and to drive the ™ air conditioning system 10 in such a way that the detected surface temperature is higher than the calculated dew temperature. For example, the processing and control unit 14 could be realized by means of a microcontroller or a microprocessor. In an embodiment of the present invention, the processing and control unit 14, the at least one first temperature sensor 11 and the at least one humidity sensor 12 are enclosed in a single box-like casing (not shown) which can be embedded in a wall of the room or applied externally to it.
In alternativa, l’almeno un primo sensore di temperatura 11 e l’almeno un sensore di umidità 12 sono installati rispettivamente in due ulteriori involucri distinti dall’involucro scatolare ove à ̈ racchiusa l’unità di elaborazione e controllo 14. Alternatively, the at least one first temperature sensor 11 and the at least one humidity sensor 12 are respectively installed in two further enclosures distinct from the box-like enclosure where the processing and control unit 14 is enclosed.
Secondo un’ulteriore alternativa, l’unità di elaborazione 14 à ̈ racchiusa in un primo involucro scatolare che può essere applicato su una parete del locale o integrato in essa in maniera tale da risultare non visibile dall’esterno, mentre l’almeno un primo sensore di temperatura 11 e l’almeno un sensore di umidità 12 sono racchiusi in un secondo involucro che può essere applicato in un punto qualsiasi del locale. Più in generale, l’unità di elaborazione 14, l’almeno un primo sensore di temperatura 11 e l’almeno un sensore di umidità 12 possono essere racchiusi separatamente o accoppiati tra loro in una qualsiasi combinazione in uno o più involucri scatolari che possono essere applicati su una delle superfici perimetrali del locale o integrati in essa in maniera tale da risultare almeno parzialmente non visibili dall’esterno. According to a further alternative, the processing unit 14 is enclosed in a first box-like casing that can be applied to a wall of the room or integrated into it in such a way as to be invisible from the outside, while the At least a first temperature sensor 11 and the at least one humidity sensor 12 are enclosed in a second casing which can be applied anywhere in the room. More generally, the processing unit 14, the at least one first temperature sensor 11 and the at least one humidity sensor 12 can be enclosed separately or coupled together in any combination in one or more box-like enclosures which can be applied on one of the perimeter surfaces of the room or integrated in it in such a way as to be at least partially invisible from the outside.
Preferibilmente, l’unità di elaborazione e controllo 14 à ̈ configurata per disattivare l’impianto di climatizzazione 20 se la temperatura superficiale rilevata à ̈ inferiore o sostanzialmente uguale a una temperatura obiettivo determinata sulla base della temperatura di rugiada calcolata. Il valore di questa temperatura obiettivo può essere, in particolare, uguale o superiore al valore della temperatura di rugiada calcolata per una quantità pari a un valore di offset predeterminato, a esempio zero, uno, due, tre o più gradi centigradi. Tale valore di offset può essere pre-impostato da un utente. In questo modo, la temperatura della superficie radiante 30 aumenta a causa dello scambio di calore tra l’aria del locale e la superficie radiante 30. L’impianto di climatizzazione 20 viene riattivato dall’unità di elaborazione e controllo 14 quando la temperatura della superficie radiante 30 torna a essere superiore alla temperatura obiettivo. E’ chiaro che l’impostazione di un valore di offset diverso da zero consente di effettuare un controllo dell’impianto più conservativo in maniera tale da ridurre al minimo il rischio della formazione della condensa. Preferably, the processing and control unit 14 is configured to deactivate the air conditioning system 20 if the detected surface temperature is lower than or substantially equal to a target temperature determined on the basis of the calculated dew temperature. The value of this target temperature can be, in particular, equal to or greater than the value of the dew temperature calculated by an amount equal to a predetermined offset value, for example zero, one, two, three or more degrees centigrade. This offset value can be pre-set by a user. In this way, the temperature of the radiant surface 30 increases due to the heat exchange between the room air and the radiant surface 30. The air conditioning system 20 is reactivated by the processing and control unit 14 when the the temperature of the radiant surface 30 returns to be higher than the target temperature. It is clear that setting an offset value other than zero allows a more conservative control of the system to be carried out in order to minimize the risk of condensation forming.
La disattivazione e l’attivazione dell’impianto di climatizzazione 20 possono essere eseguiti pilotando un primo interruttore (non illustrato), a esempio un relà ̈ o un triac, predisposto per inibire o consentire rispettivamente l’alimentazione elettrica dell’impianto di climatizzazione. The deactivation and activation of the air conditioning system 20 can be carried out by piloting a first switch (not shown), for example a relay or a triac, designed to inhibit or respectively allow the electrical supply of the system of air conditioning.
In alternativa, l’unità di elaborazione e controllo 14 à ̈ preferibilmente configurata per attivare l’impianto di climatizzazione 20 nella seconda modalità operativa se la temperatura superficiale rilevata à ̈ inferiore o sostanzialmente uguale alla suddetta temperatura obiettivo determinata sulla base della temperatura di rugiada calcolata. In questo modo, la temperatura della superficie radiante 30 aumenta dal momento che l’almeno una superficie radiante 30 viene riscaldata dall’impianto di climatizzazione 20. Quando la temperatura della superficie radiante 30 torna a essere superiore alla temperatura obiettivo, l’impianto di climatizzazione 30 viene attivato nella prima modalità operativa dall’unità di elaborazione e controllo 14. Nel caso in cui l’impianto di climatizzazione 20 comprenda mezzi di deumidificazione o di trattamento dell’aria (non illustrati), l’unità di elaborazione e controllo 14 à ̈ altresì preferibilmente configurata per attivare selettivamente i mezzi di deumidificazione o di trattamento dell’aria se la temperatura superficiale rilevata à ̈ inferiore o sostanzialmente uguale alla temperatura obiettivo determinata sulla base della temperatura di rugiada calcolata. In questo modo, l’umidità relativa ambientale diminuisce e di conseguenza diminuisce la temperatura di rugiada calcolata. I mezzi di deumidificazione o di trattamento dell’aria restano in attivazione e quindi la deumidificazione viene eseguita finché la temperatura obiettivo torna a essere inferiore alla temperatura della superficie radiante 30. Alternatively, the processing and control unit 14 is preferably configured to activate the air conditioning system 20 in the second operating mode if the detected surface temperature is lower than or substantially equal to the aforementioned target temperature determined on the basis of the calculated dew. In this way, the temperature of the radiant surface 30 increases since the at least one radiant surface 30 is heated by the air conditioning system 20. When the temperature of the radiant surface 30 returns to be higher than the target temperature, the air conditioning system 30 is activated in the first operating mode by the processing and control unit 14. If the air conditioning system 20 includes means of dehumidification or air treatment (not shown), the the processing and control unit 14 is also preferably configured to selectively activate the dehumidification or air treatment means if the detected surface temperature is lower than or substantially equal to the target temperature determined on the basis of the calculated dew temperature. In this way, the ambient relative humidity decreases and consequently the calculated dew point decreases. The means of dehumidification or air treatment remain in activation and therefore the dehumidification is carried out until the target temperature returns to be lower than the temperature of the radiant surface 30.
La disattivazione e l’attivazione dei mezzi di deumidificazione o di trattamento dell’aria possono essere eseguiti pilotando un secondo interruttore (non illustrato), a esempio un relà ̈ o un triac, predisposto per inibire o consentire rispettivamente l’alimentazione elettrica di tali mezzi di deumidificazione o di trattamento dell’aria. The deactivation and activation of the dehumidification or air treatment means can be carried out by piloting a second switch (not shown), for example a relay or a triac, designed to inhibit or respectively allow the electrical power supply of such means of dehumidification or air treatment.
In particolare, l’attivazione dei mezzi di deumidificazione o di trattamento dell’aria può essere eseguita in alternativa o in aggiunta alla disattivazione dell’impianto di climatizzazione 20 o all’attivazione dell’impianto stesso nella seconda modalità operativa. In particular, the activation of the dehumidification or air treatment means can be performed as an alternative or in addition to the deactivation of the air conditioning system 20 or to the activation of the system itself in the second operating mode.
Si sottolinea, inoltre, che in ogni caso le rilevazioni dei sensori 11, 12 e 13 così, come i calcoli dell’unità di elaborazione e controllo 14, sono effettuate in continuo. It is also emphasized that in any case the measurements of the sensors 11, 12 and 13, as well as the calculations of the processing and control unit 14, are carried out continuously.
Preferibilmente, l’almeno un secondo sensore di temperatura 13 comprende una sonda a cavo predisposta per essere integrata nell’almeno una superficie radiante 30. Preferably, the at least one second temperature sensor 13 comprises a cable probe arranged to be integrated in the at least one radiant surface 30.
Più preferibilmente la suddetta sonda a cavo à ̈ provvista di un elemento tubolare di rivestimento protettivo, a esempio una guaina in plastica, in cui à ̈ liberamente scorrevole. More preferably, the aforesaid cable probe is provided with a tubular protective covering element, for example a plastic sheath, in which it is freely sliding.
In ogni caso la sonda a cavo può essere vantaggiosamente immersa sia all’interno del corpo principale 31, sia all’interno dello strato di finitura 32, in maniera tale da rilevare accuratamente la temperatura della superficie radiante 30. In any case, the cable probe can be advantageously immersed both inside the main body 31 and inside the finishing layer 32, in such a way as to accurately detect the temperature of the radiant surface 30.
Preferibilmente il sistema di controllo 10 comprende inoltre un termostato o un cronotermostato tramite i quali un utente generico può impostare la temperatura ambiente desiderata all’interno del locale. Preferably, the control system 10 further comprises a thermostat or a chronothermostat through which a generic user can set the desired room temperature inside the room.
Il metodo di controllo per l’impianto di climatizzazione 20 secondo la presente invenzione implementato dal sistema di controllo 10 à ̈ il seguente. Tale metodo comprende le fasi che consistono nel rilevare la temperatura ambiente del locale, rilevare l’umidità ambientale del locale e rilevare la temperatura superficiale dell’almeno una superficie radiante 30. The control method for the air conditioning system 20 according to the present invention implemented by the control system 10 is the following. This method comprises the steps which consist in detecting the room ambient temperature, detecting the ambient humidity of the room and detecting the surface temperature of at least one radiant surface 30.
In seguito, il metodo di controllo prevede la fase che consiste nel calcolare una temperatura di rugiada sulla base della temperatura ambiente e umidità ambientale rilevate e pilotare l’impianto di climatizzazione 20 in maniera tale che la temperatura superficiale rilevata sia superiore alla temperatura di rugiada calcolata. Il pilotaggio dell’impianto di climatizzazione 20 può essere eseguito prevedendo preferibilmente la fase che consiste nel disattivare l’impianto di climatizzazione 20 se la temperatura superficiale rilevata à ̈ inferiore o sostanzialmente uguale alla temperatura obiettivo determinata sulla base della temperatura di rugiada calcolata. Subsequently, the control method involves the phase which consists in calculating a dew temperature on the basis of the detected ambient temperature and ambient humidity and controlling the air conditioning system 20 in such a way that the detected surface temperature is higher than the dew point. calculated. The air conditioning system 20 can be piloted by preferably providing for the phase which consists in deactivating the air conditioning system 20 if the detected surface temperature is lower than or substantially equal to the target temperature determined on the basis of the calculated dew temperature.
In alternativa, il metodo di controllo comprende la fase che consiste nell’attivare l’impianto di climatizzazione 20 nella seconda modalità operativa in maniera tale da riscaldare l’almeno una superficie radiante 30 se la temperatura superficiale rilevata à ̈ inferiore o sostanzialmente uguale alla temperatura obiettivo determinata sulla base della temperatura di rugiada calcolata. Alternatively, the control method comprises the phase which consists in activating the air conditioning system 20 in the second operating mode in such a way as to heat the at least one radiant surface 30 if the detected surface temperature is lower or substantially equal to the target temperature determined on the basis of the calculated dew point.
Nel caso in cui l’impianto di climatizzazione 20 comprenda i mezzi di deumidificazione o di trattamento dell’aria, in alternativa o in aggiunta alle fasi di pilotaggio sopra riportate, il metodo di controllo comprende la fase che consiste nell’attivare selettivamente i mezzi di deumidificazione o di trattamento dell’aria se la temperatura superficiale rilevata à ̈ inferiore o sostanzialmente uguale alla temperatura obiettivo determinata sulla base della temperatura di rugiada calcolata. In the event that the air conditioning system 20 includes the means of dehumidification or air treatment, alternatively or in addition to the piloting phases indicated above, the control method comprises the phase which consists in selectively activating the means of dehumidification or air treatment if the detected surface temperature is lower than or substantially equal to the target temperature determined on the basis of the calculated dew temperature.
Dalla descrizione effettuata sono chiare le caratteristiche del sistema e del metodo di controllo per un impianto di climatizzazione oggetto della presente invenzione, così come sono chiari i relativi vantaggi. From the above description, the characteristics of the system and of the control method for an air conditioning system object of the present invention are clear, as well as the relative advantages.
Infatti, secondo la presente invenzione, la temperatura della superficie radiante viene rilevata direttamente da un sensore integrato nella superficie radiante stessa, consentendo di valutare in maniera accurata il rischio di formazione della condensa. In fact, according to the present invention, the temperature of the radiant surface is directly detected by a sensor integrated in the radiant surface itself, allowing to accurately assess the risk of condensation formation.
Le rilevazioni dei sensori di temperatura e umidità , inoltre, vengono eseguite in continuo, consentendo di conoscere istante per istante la temperatura di rugiada e la temperatura superficiale della superficie radiante. Pertanto, il sistema di controllo secondo la presente invenzione consente di controllare il funzionamento dell’impianto di climatizzazione anche durante i cosiddetti periodi transitori termici e cioà ̈ durante gli intervalli di tempo in cui la superficie radiante raggiunge una temperatura di regime. Furthermore, the measurements of the temperature and humidity sensors are performed continuously, allowing to know instant by instant the dew temperature and the surface temperature of the radiant surface. Therefore, the control system according to the present invention allows to control the operation of the air conditioning system even during the so-called thermal transient periods, that is, during the time intervals in which the radiant surface reaches a steady temperature.
L’impianto di climatizzazione viene, dunque, controllato in maniera tale da variare la sua potenza calorica tenendo conto dell’inerzia termica del corpo principale o massetto della superficie radiante. The air conditioning system is therefore controlled in such a way as to vary its heat output taking into account the thermal inertia of the main body or screed of the radiant surface.
Una situazione a forte rischio di formazione di condensa può essere portata dal sistema di controllo, secondo la presente invenzione, a una situazione di confort nel minor tempo possibile. A situation with a high risk of condensation formation can be brought by the control system, according to the present invention, to a situation of comfort in the shortest possible time.
È chiaro, infine, che il sistema e il metodo di controllo così concepiti sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’invenzione; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche. Finally, it is clear that the control system and method thus conceived are susceptible of numerous modifications and variations, all falling within the scope of the invention; furthermore, all the details can be replaced by technically equivalent elements. In practice, the materials used, as well as the dimensions, can be any according to the technical requirements.
Claims (11)
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| IT000027A ITMI20130027A1 (en) | 2013-01-10 | 2013-01-10 | SYSTEM AND METHOD OF CONTROL FOR A SYSTEM OF AIR-CONDITIONING WITH RADIANT SURFACES |
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Citations (3)
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| US5261251A (en) * | 1992-02-11 | 1993-11-16 | United States Power Corporation | Hydronic building cooling/heating system |
| US5267450A (en) * | 1992-07-20 | 1993-12-07 | Matsushita Electric Ind. Co., Ltd. | Air conditioning apparatus |
| EP0740114A2 (en) * | 1995-04-28 | 1996-10-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Radiation type air conditioning system having dew-condensation preventing mechanism |
-
2013
- 2013-01-10 IT IT000027A patent/ITMI20130027A1/en unknown
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