ITMI20131379A1

ITMI20131379A1 - ENVIRONMENTAL AIR-CONDITIONING SYSTEM FOR IRRADIATION, THROUGH AIR AS A THERMOVECTOR FLUID.

Info

Publication number: ITMI20131379A1
Application number: IT001379A
Authority: IT
Inventors: Genesio Setten
Original assignee: Setten Genesio S P A
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2015-02-10

Description

55296 FUMERO - Studio Consulenza Brevetti 55296 FUMERO - Patent Consultancy Office

SISTEMA DI CONDIZIONAMENTO AMBIENTALE PER IRRAGGIAMENTO, AVENTE ARIA COME FLUIDO TERMOVETTORE ENVIRONMENTAL CONDITIONING SYSTEM FOR RADIATION, WITH AIR AS A HEATING FLUID

DESCRIZIONE DESCRIPTION

CAMPO DELL’INVENZIONE FIELD OF THE INVENTION

La presente invenzione si riferisce ad un sistema di condizionamento ambientale per irraggiamento, che utilizza aria come fluido termovettore. STATO DELLA TECNICA ANTERIORE The present invention refers to an environmental conditioning system by irradiation, which uses air as a heat transfer fluid. STATE OF THE PRIOR ART

Come è ben noto, si sono diffusi negli ultimi anni impianti di condizionamento ambientale in cui l’energia termica viene principalmente trasferita per irraggiamento da una superficie radiante, preferibilmente il soffitto o le pareti, considerata la minore inerzia e la maggiore facilità di installazione e di manutenzione rispetto alle installazioni a pavimento. As is well known, in recent years environmental conditioning systems have spread in which thermal energy is mainly transferred by radiation from a radiant surface, preferably the ceiling or walls, given the lower inertia and the greater ease of installation and maintenance compared to floor installations.

A questo scopo le parti destinate a costituire superfici radianti vengono direttamente costruite incorporandovi una serie di tubazioni a serpentina al proprio interno o, preferibilmente, vengono successivamente rivestite con pannelli speciali, isolati verso l’esterno, che comprendono al loro interno un’analoga serie di tubazioni a serpentina. Dette tubazioni vengono tra loro interconnesse e infine collegate ad un dispositivo centrale di alimentazione di acqua o altro liquido termovettore. A seconda della temperatura del fluido termovettore utilizzato è possibile ottenere con il medesimo impianto un condizionamento ambientale ottimale sia in riscaldamento che in raffrescamento. For this purpose, the parts intended to form radiant surfaces are built directly by incorporating a series of serpentine pipes inside them or, preferably, are subsequently covered with special panels, insulated from the outside, which include a similar series of internal elements. serpentine pipes. Said pipes are interconnected and finally connected to a central device for feeding water or other heat-carrying liquid. Depending on the temperature of the heat carrier fluid used, it is possible to obtain optimal environmental conditioning with the same system in both heating and cooling.

La qualità del condizionamento ambientale ottenibile con questi impianti noti ad irraggiamento è molto elevata. Le condizioni ambientali risultano infatti molto omogenee in tutti i punti dell’ambiente condizionato senza formazione di correnti di aria ambiente a differente temperatura e il confort per gli utilizzatori è eccellente perché l’irraggiamento termico è in grado di fornire molto rapidamente una sensazione di benessere anche quando la temperatura ambiente non ha (ancora) raggiunto il valore ottimale prescelto. Inoltre, il consumo energetico di questo tipo di impianti è assai più contenuto di quello degli impianti tradizionali, dal momento che l’effetto di irraggiamento viene ottenuto già con pochi gradi di differenza tra la tempera55296 FUMERO - Studio Consulenza Brevetti The quality of the environmental conditioning obtainable with these known irradiation systems is very high. The environmental conditions are in fact very homogeneous in all points of the conditioned environment without the formation of ambient air currents at different temperatures and the comfort for users is excellent because the thermal radiation is able to very quickly provide a feeling of well-being even when the room temperature has not (yet) reached the chosen optimal value. Furthermore, the energy consumption of this type of systems is much lower than that of traditional systems, since the irradiation effect is already obtained with a few degrees of difference between the temperature55296 FUMERO - Patent Consultancy Studio

tura del fluido di lavoro e la temperatura ambientale desiderata. ture of the working fluid and the desired ambient temperature.

A fronte di questi numerosi vantaggi, questi impianti presentano tuttavia alcuni svantaggi che ne hanno finora penalizzato l’adozione più generalizzata. Tra questi si ricordano un costo di impianto piuttosto elevato, una manutenzione impegnativa, la possibilità di perdite del circuito del fluido termovettore con interventi di ripristino invasivi, una gestione complessa. PROBLEMA E SOLUZIONE In the face of these numerous advantages, these systems however have some disadvantages that have so far penalized their more general adoption. These include a rather high system cost, demanding maintenance, the possibility of leaks in the heat transfer fluid circuit with invasive restoration interventions, complex management. PROBLEM AND SOLUTION

Il problema alla base dell’invenzione è dunque quello di fornire un nuovo sistema di condizionamento ambientale che possa offrire i vantaggi di efficienza e di confort degli impianti ad irraggiamento, senza presentare gli inconvenienti dei sistemi noti che impiegano un liquido termovettore. The problem underlying the invention is therefore that of providing a new environmental conditioning system that can offer the efficiency and comfort advantages of irradiation systems, without presenting the drawbacks of known systems that use a heat carrier liquid.

Questo problema viene risolto, raggiungendo così lo scopo dell’invenzione, mediante un sistema di condizionamento ambientale avente le caratteristiche definite nella rivendicazione principale allegata. Ulteriori caratteristiche preferite dell’invenzione vengono definite nelle rivendicazioni subordinate. This problem is solved, thus achieving the aim of the invention, by means of an environmental conditioning system having the characteristics defined in the attached main claim. Further preferred features of the invention are defined in the subordinate claims.

La soluzione prospettata dalla presente invenzione e qui descritta è conseguente a complesse analisi, verifiche e test sperimentali. È stata così confermata la validità del sistema, la sua semplicità di gestione ed il risparmio economico correlato. The solution proposed by the present invention and described herein is the result of complex analyzes, verifications and experimental tests. The validity of the system, its simplicity of management and the related economic savings were thus confirmed.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del sistema di condizionamento secondo la presente invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune schematiche forme di esecuzione preferite della stessa, fornite a puro titolo esemplificativo e non limitativo ed illustrate nei disegni allegati, nei quali: Further characteristics and advantages of the conditioning system according to the present invention will in any case become better evident from the following detailed description of some schematic preferred embodiments thereof, provided purely by way of non-limiting example and illustrated in the attached drawings, in which:

fig. 1A è una vista schematica in sezione orizzontale, secondo la traccia A-A di fig. 1B, di un sistema di condizionamento ambientale della presente invenzione a soffitto radiante e unità di trattamento d’aria disposta orizzontalmente a soffitto; fig. 1A is a schematic view in horizontal section, along the line A-A of fig. 1B, of an environmental conditioning system of the present invention with a radiant ceiling and air handling unit arranged horizontally on the ceiling;

fig. 1B è una vista schematica in sezione verticale, secondo la traccia B-B di fig. 1A, del sistema di condizionamento ambientale di fig. 1A; fig. 1B is a schematic vertical sectional view, along the line B-B of fig. 1A, of the environmental conditioning system of fig. 1A;

fig. 2A è una vista schematica in sezione orizzontale, secondo la trac55296 FUMERO - Studio Consulenza Brevetti fig. 2A is a schematic view in horizontal section, according to trac55296 FUMERO - Patent Consultancy Studio

cia A-A di fig. 2B, di un sistema di condizionamento ambientale della presente invenzione a soffitto radiante e unità di trattamento d’aria disposta verticalmente a parete; cia A-A of fig. 2B, of an environmental conditioning system of the present invention with radiant ceiling and air handling unit arranged vertically on the wall;

fig. 2B è una vista schematica in sezione verticale, secondo la traccia B-B di fig. 2A, del sistema di condizionamento ambientale di fig. 2A; fig. 2B is a schematic vertical section view, along the line B-B of fig. 2A, of the environmental conditioning system of fig. 2A;

fig. 3A è una vista schematica in sezione orizzontale, secondo la traccia A-A di fig. 3B, di un sistema di condizionamento ambientale della presente invenzione a pavimento radiante e unità di trattamento d’aria disposta verticalmente a parete; fig. 3A is a schematic view in horizontal section, along the line A-A of fig. 3B, of an environmental conditioning system of the present invention with radiant floor and air handling unit arranged vertically on the wall;

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA PREFERITA FORMA DI ESECUZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED FORM OF IMPLEMENTATION

Secondo la presente invenzione, al fine di risolvere il problema sopra evidenziato con una soluzione costruttivamente semplice, di immediata applicazione e di facile manutenzione la desiderata superficie radiante viene attivata, in caldo o in freddo, attraverso la formazione in un’apposita intercapedine di un cuscinetto termico alimentato ad aria, nel quale viene mantenuta la temperatura di progetto e/o quella di volta in volta indicata dagli strumenti di controllo e di gestione, mediante immissione d’aria da un’unità di trattamento, aria che viene recuperata da detta intercapedine attraverso un collegamento che comprende una camera di compensazione e ricircolo. According to the present invention, in order to solve the problem highlighted above with a constructively simple solution, of immediate application and easy maintenance, the desired radiant surface is activated, in hot or cold, by forming a bearing in a suitable cavity. air-fed heat exchanger, in which the project temperature and / or the one indicated by the control and management instruments is maintained each time, by introducing air from a treatment unit, air that is recovered from said cavity through a connection that includes a compensation and recirculation chamber.

La temperatura delle superfici radianti può inoltre essere facilmente regolata su valori differenti - per zone dell’edificio o per singole stanze -mediante corrispondenti compartimentazioni dell’impianto, ciascuna compartimentazione essendo controllata mediante termostati o sonde in funzione dell’efficacia di irraggiamento e della qualità dell’aria ambiente esterna, in particolare della temperatura e del grado di umidità. The temperature of the radiant surfaces can also be easily adjusted to different values - for areas of the building or for individual rooms - by means of corresponding system compartments, each compartment being controlled by thermostats or probes according to the irradiation efficiency and the quality of the external ambient air, in particular the temperature and the degree of humidity.

Le unità di trattamento dell’aria, specificatamente progettate, o altre specifiche macchine corrispondenti, che alimentano dette compartimentazioni possono essere collocate in specifici vani dedicati, a parete o a soffitto, in dipendenza delle dimensioni e delle tipologie; possono essere singole o multiple in relazione alle esigenze ed al progetto impiantistico. The specifically designed air handling units or other specific corresponding machines that feed said compartments can be placed in specific dedicated compartments, on the wall or ceiling, depending on the size and type; they can be single or multiple in relation to the needs and the plant design.

Il sistema di condizionamento ambientale della presente invenzione, 55296 FUMERO - Studio Consulenza Brevetti The environmental conditioning system of the present invention, 55296 FUMERO - Patent Consultancy Office

del tipo radiante con cuscinetto termico, utilizza dunque aria trattata, anziché l’acqua degli impianti tradizionali sopra descritti, aria che viene fatta circolare in una intercapedine adiacente alla superficie da cui si desidera che provenga l’irraggiamento. Questa soluzione permette una drastica semplificazione della costruzione, della gestione e della manutenzione del sistema di condizionamento e una netta riduzione dei relativi costi. of the radiant type with thermal pad, it therefore uses treated air, instead of the water of the traditional systems described above, air that is circulated in a cavity adjacent to the surface from which the radiation is desired. This solution allows a drastic simplification of the construction, management and maintenance of the air conditioning system and a net reduction of the related costs.

La formazione del cuscinetto termico può inoltre permettere, per specifiche esigenze di condizionamento, anche una parziale immissione diretta negli ambienti dell’aria trattata attraverso bocchette regolabili opportunamente posizionate. Un caso particolare di questo tipo è quello del ricambio d’aria dagli ambienti a più elevato inquinamento, quali cucine e bagni, dove a mezzo di condotte-canalizzazioni viene estratta ed espulsa, mentre una corrispondente portata di aria esterna, attraverso altre condottecanalizzazioni e scambiatori termici, viene convogliata nell’unità di trattamento e poi, pretrattata, immessa negli ambienti. The formation of the thermal cushion can also allow, for specific conditioning needs, even a partial direct introduction of the treated air into the rooms through suitably positioned adjustable vents. A particular case of this type is that of the exchange of air from environments with higher pollution, such as kitchens and bathrooms, where it is extracted and expelled by means of ducts-ducts, while a corresponding flow of external air, through other ducts, ducts and exchangers thermal, is conveyed to the treatment unit and then, pre-treated, introduced into the environments.

Nei disegni allegati sono schematicamente illustrate alcune tipologie di impianto rappresentativi del sistema di condizionamento ambientale della presente invenzione. Parti simili degli impianti illustrati sono contrassegnate da numeri di riferimento uguali. The attached drawings schematically illustrate some types of plant representative of the environmental conditioning system of the present invention. Similar parts of the illustrated systems are marked with like reference numerals.

Nelle figg. 1A e 1B è illustrato un cuscinetto termico 1 formato a soffitto in una corrispondente intercapedine delimitata superiormente dalla soletta e inferiormente da un normale controsoffitto in cartongesso. Il cuscinetto termico 1 è alimentato da un’unità di trattamento termico 2 disposta orizzontalmente in una corrispondenza o in una camera di compensazione e ricircolo anch’essa a soffitto al di fuori dell’ambiente da condizionare. Come chiaramente visibile in fig. 1A, l’aria immessa dall’unità 2 circola all’interno dell’intercapedine dove viene formato il cuscinetto termico 1 e poi ritorna nella camera di compensazione e ricircolo 5 tramite bocchette di ripresa 3 formate nel setto di separazione tra il cuscinetto termico 1 e la camera 5. Per evitare dispersioni di calore verso la soletta, questa è rivestita inferiormente da un adatto strato di materiale termoisolante. In figs. 1A and 1B illustrate a thermal pad 1 formed on the ceiling in a corresponding interspace delimited at the top by the slab and at the bottom by a normal plasterboard false ceiling. The thermal pad 1 is powered by a heat treatment unit 2 arranged horizontally in a correspondence or in a compensation and recirculation chamber also on the ceiling outside the environment to be conditioned. As clearly visible in fig. 1A, the air introduced by unit 2 circulates inside the interspace where the thermal pad 1 is formed and then returns to the compensation and recirculation chamber 5 through return vents 3 formed in the separation partition between the thermal pad 1 and the chamber 5. To avoid heat dispersion towards the slab, the latter is coated at the bottom with a suitable layer of heat-insulating material.

Nelle figg. 2A e 2B è illustrato un cuscinetto termico 1 formato a soffitto in una corrispondente intercapedine delimitata superiormente dalla so55296 FUMERO - Studio Consulenza Brevetti In figs. 2A and 2B illustrates a thermal pad 1 formed on the ceiling in a corresponding cavity delimited at the top by the so55296 FUMERO - Studio Consul Brevetti

letta e inferiormente da un normale controsoffitto in cartongesso. Il cuscinetto termico 1 è alimentato da un’unità di trattamento termico 2 disposta verticalmente in un’apposita camera di compensazione e ricircolo d’aria 5 posta al di fuori dell’ambiente da condizionare ed adiacente ad una sua parete laterale. Come chiaramente visibile in fig. 2A, l’aria immessa dall’unità 2 circola all’interno dell’intercapedine dove viene formato il cuscinetto termico 1 e poi ritorna nella camera 5 tramite bocchette di ripresa 3 formate nel setto di separazione tra l’intercapedine in cui viene formato il cuscinetto termico 1 e la camera 5. Per evitare dispersioni di calore verso la soletta, questa è rivestita inferiormente da un adatto strato di materiale termoisolante. read and below from a normal plasterboard false ceiling. The thermal pad 1 is powered by a heat treatment unit 2 arranged vertically in a special compensation and air recirculation chamber 5 located outside the environment to be conditioned and adjacent to one of its side walls. As clearly visible in fig. 2A, the air introduced by the unit 2 circulates inside the cavity where the thermal pad 1 is formed and then returns to the chamber 5 through return vents 3 formed in the separating partition between the cavity in which the bearing is formed thermal 1 and chamber 5. To avoid heat dispersion towards the slab, the latter is coated at the bottom with a suitable layer of heat-insulating material.

Nelle figg. 3A e 3B è illustrato un cuscinetto termico 1 formato sotto il pavimento dell’ambiente in una corrispondente intercapedine delimitata inferiormente dalla soletta e superiormente dalla pavimentazione, la pavimentazione essendo sostenuta da un reticolo di supporti 7 - di qualsiasi materiale utile a questo scopo come plastica, legno, calcestruzzo o metallo – che permettono il sostentamento della pavimentazione pur consentendo la circolazione dell’aria all’interno dell’intercapedine. Il cuscinetto termico 1 è alimentato da un’unità di trattamento termico 2 disposta verticalmente in un apposita camera 5 di compensazione e ricircolo d’aria posta al di fuori dell’ambiente da condizionare ed adiacente ad una sua parete laterale. Come chiaramente visibile in fig. 3A, l’aria immessa dall’unità 2 circola all’interno dell’intercapedine dove viene formato il cuscinetto termico 1 e poi ritorna nella camera 5 tramite bocchette di ripresa 3 formate nel setto di separazione tra il cuscinetto termico 1 e la camera 5. Per evitare dispersioni di calore verso la soletta, questa è rivestita superiormente da un adatto strato di materiale termoisolante. In figs. 3A and 3B illustrate a thermal pad 1 formed under the floor of the environment in a corresponding gap bounded below by the slab and above by the floor, the floor being supported by a grid of supports 7 - of any material useful for this purpose such as plastic, wood, concrete or metal - which allow the flooring to be sustained while allowing air to circulate inside the cavity. The thermal pad 1 is powered by a heat treatment unit 2 arranged vertically in a special air compensation and recirculation chamber 5 located outside the environment to be conditioned and adjacent to one of its side walls. As clearly visible in fig. 3A, the air introduced by the unit 2 circulates inside the interspace where the thermal pad 1 is formed and then returns to the chamber 5 through return vents 3 formed in the separation partition between the thermal pad 1 and the chamber 5. To avoid heat dispersion towards the slab, this is coated on the top with a suitable layer of thermal insulating material.

S’intende comunque che l’invenzione non deve considerarsi limitata alle particolari disposizioni illustrate sopra, che costituiscono soltanto forme di esecuzione esemplificative di essa, ma che diverse varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall’ambito di protezione dell’invenzione stessa, che risulta unicamente definito dalle rivendicazioni che seguono. However, it is understood that the invention must not be considered limited to the particular arrangements illustrated above, which are merely exemplary embodiments thereof, but that various variants are possible, all within the reach of a person skilled in the art, without thereby departing from the scope of the invention. scope of protection of the invention itself, which is only defined by the following claims.

Claims

55296 FUMERO - Patent Consultancy Office CLAIMS 1) Environmental conditioning system by irradiation, characterized by what comprises at least one thermal cushion (1) of conditioned air formed in a corresponding cavity external to the surface of the environment intended to form an irradiation surface and by what inside said thermal pad is made to circulate conditioned air coming from an air treatment unit (2).

2) Environmental conditioning system as in claim 1, wherein said air handling unit (2) is arranged in an air compensation and recirculation chamber (5) adjacent to the interspace in which said thermal pad (1 ) and connected to it by air intake vents (3).

3) Environmental conditioning system as in 2, in which said chamber (5) for compensation and recirculation of air is formed on the ceiling, outside the environment to be conditioned, and said air handling unit is arranged horizontally.

4) Environmental conditioning system as in 2, in which said chamber (5) for compensation and recirculation of air is formed on the wall, outside the environment to be conditioned, and said air handling unit is arranged vertically.

5) Environmental conditioning system as in any of the preceding claims, in which the cavity in which said thermal pad is formed (1) is separated from the room delimiting slab by a layer of heat-insulating material (4).

6) Environmental conditioning system as in any one of the preceding claims, in which said radiant surface is a false ceiling, a wall, or a flooring.