ITPD20080247A1 - Procedimento di controllo dell'umidita' relativa in ambienti - Google Patents

Description

PROCEDIMENTO DI CONTROLLO DELL'UMIDITÀ RELATIVA IN AMBIENTI

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un procedimento di controllo dell'umidità relativa in ambienti.

Oggigiorno, nel campo del condizionamento sono noti impianti che comprendono un'unità di trattamento aria alla quale sono collegati dispositivi di condizionamento disposti in ambienti da climatizzare.

Un tipo di unità di trattamento aria noto, comprende un dispositivo di raffreddamento dell'aria in ingresso, un dispositivo di umidificazione e sonde di misurazione della temperatura e dell'umidità relativa dell'aria in ingresso e in uscita da essa.

I dispositivi di condizionamento, atti al raffreddamento o riscaldamento dell'aria ambiente, generalmente comprendono mezzi di ventilazione e mezzi di raffreddamento dell'aria che proviene dall'unità di trattamento aria, in particolare à ̈ frequente che tali dispositivi di condizionamento siano a volume di refrigerante variabile, ossia che trattano un flusso di aria costante, che, per ventilazione forzata, attraversa uno scambiatore termico nel quale defluisce fluido refrigerante, la cui portata volumetrica viene modulata a seconda del flusso termico da scambiare con l'aria da raffreddare.

Questo tipo di impianti comprende inoltre dei dispositivi di comando, dei dispositivi di condizionamento, che ne modulano la portata volumetrica di refrigerante in funzione della temperatura dell'ambiente nel quale immettono il flusso d'aria trattato.

Un flusso di aria di ricircolo viene asportato dall'ambiente e re-introdotto nell'unità di trattamento aria.

Il procedimento di funzionamento dei dispositivi di comando dei dispositivi di condizionamento sostanzialmente comprende

<–>una fase di acquisizione di una misura di temperatura dell'aria dell'ambiente,

<–>quindi una fase di confronto di tale misura con un predefinito intervallo di valori accettabili della temperatura dell'ambiente ed

<–>una fase di impostazione delle condizioni di funzionamento del dispositivo di condizionamento dell'ambiente sotto controllo.

La regolazione della temperatura di un ambiente avviene quindi ad opera del dispositivo di comando tramite la modulazione del flusso di fluido refrigerante alimentato al dispositivo di condizionamento.

Un inconveniente di questo tipo di impianti à ̈ che il dispositivo di condizionamento, forzando il flusso d'aria destinato all'ambiente attraverso lo scambiatore, attraversato da fluido refrigerante, provoca una deumidificazione di tale flusso d'aria.

Quindi, parte dell'umidità presente nel flusso d'aria, umidificato dall'unità di trattamento aria, attraversando il dispositivo di condizionamento, viene da questo stesso asportata. E' oggigiorno noto che persone che permangono per lungo tempo in ambienti la cui climatizzazione à ̈ affidata a questo tipo di impianti risultano talvolta presentare sintomi di lipoatrofia semicircolare, patologia legata all'esposizione ad un ambiente a scarsa umidità.

E' oggi quindi sentita l'esigenza di sviluppare procedimenti ed impianti per il controllo dell'umidità di ambienti destinati ad accogliere utenti per lunghi periodi di permanenza, che consentano di garantire livelli di umidità dell'aria tali da evitare o limitare l'insorgenza, in tali utenti, di sintomi legati a scarsa umidità ambientale.

Il compito del presente trovato à ̈ quello di mettere a punto un procedimento di controllo dell'umidità relativa in ambienti che soddisfi tale esigenza, in particolare quindi consentendo di mantenere livelli di umidità relativa dell'aria, negli ambienti controllati, entro predefiniti limiti di benessere per gli utenti.

Nell'ambito di tale compito, uno scopo del trovato à ̈ quello di mettere a punto un procedimento di controllo che consenta un'efficace controllo della temperatura e contestualmente dell'umidità dell'aria in tali ambienti.

Costituisce inoltre compito del presente trovato quello di realizzare un impianto di controllo dell'umidità relativa in ambienti che consenta di mettere in atto tale processo, condizionando la temperatura e l'umidità dell'aria negli ambienti controllati, per generare e mantenere condizioni di benessere per gli utenti che vi permangono.

Un altro scopo del trovato à ̈ quello di proporre un impianto di controllo strutturalmente semplice e di facile impiego.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un procedimento di controllo dell'umidità relativa in ambienti caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi operative

una fase di acquisizione, di una misura di temperatura dell'aria in un ambiente sotto controllo e di una misura di umidità relativa dell'aria in detto ambiente,

<–>una prima fase di confronto, di detta misura di temperatura con un predefinito intervallo di valori accettabili di temperatura,

<–>una seconda fase di confronto, di detta misura di umidità relativa con almeno un intervallo di valori accettabili di umidità relativa dell'aria dell'ambiente,

<–>una fase impostazione di condizioni di funzionamento, di dispositivi di condizionamento, di aria in ingresso in detto ambiente, e di un dispositivo umidificatore di detto ambiente.

Inoltre, questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un impianto di controllo dell'umidità relativa in ambienti, comprendente

<–>un'unità di trattamento aria, comprendente detto dispositivo umidificatore,

<–>detti dispositivi di condizionamento, per il trattamento di aria in ingresso in detto ambiente e proveniente da detta unità di trattamento aria, comprendenti detto elemento refrigerante e deumidificatore e detti mezzi di ventilazione forzata,

<–>dispositivi di comando di detti dispositivi di condizionamento,

caratterizzato dal fatto di comprendere

<–>un'unità di controllo e comando di detti dispositivi di condizionamento, preposta all'esecuzione di detto procedimento di controllo,

<–>mezzi di misura, di temperatura e umidità relativa dell'aria in detto ambiente, connessi a detta unità di controllo e comando.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del procedimento di controllo e dell'impianto di controllo secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

<•>la figura 1 illustra uno schema di flusso del procedimento di controllo secondo il trovato;<•>la figura 2 illustra uno schema di impianto di controllo secondo il trovato.

E' da notare che tutto quello che nel corso della procedura di ottenimento del brevetto si rivelasse già noto, si intende non essere rivendicato ed oggetto di stralcio dalle rivendicazioni.

Con riferimento alle figure citate à ̈ globalmente indicato con 10 un procedimento di controllo dell'umidità relativa in ambienti che, secondo il trovato, presenta una particolare peculiarità nel comprendere le seguenti fasi operative

<–>una fase di acquisizione 11, di una misura di temperatura dell'aria in un ambiente sotto controllo e di una misura di umidità relativa dell'aria di tale ambiente,

<–>una prima fase di confronto 12, della misura di temperatura con un predefinito intervallo di valori accettabili di temperatura,

<–>una seconda fase di confronto 13, della misura di umidità relativa con almeno un intervallo di valori accettabili di umidità relativa dell'aria dell'ambiente,

<–>una fase di impostazione 14 di condizioni di funzionamento, di dispositivi di condizionamento, di aria in ingresso nell'ambiente ambiente, e del dispositivo umidificatore 111.

Nella descrizione che segue

<–>la misura di temperatura dell'aria in un ambiente sotto controllo viene anche indicata con Ta,

<–>la misura di umidità relativa dell'aria di tale ambiente viene anche indicata con Ura.

Il predefinito intervallo di valori accettabili di temperatura preferibilmente comprende i valori di temperatura, di seguito anche indicati con T, che differiscono da un valore di temperatura predefinito, di seguito anche indicato con SETT, al più di una differenza limite, di seguito anche indicata con D, ovvero in simboli SETT - D ≤ T ≤ SETT D.

Vantaggiosamente, detto almeno un intervallo di valori accettabili di umidità relativa dell'aria dell'ambiente comprende un primo intervallo di valori di verifica ed un secondo intervallo di valori di verifica, di valori accettabili di umidità relativa dell'aria dell'ambiente.

Convenientemente il primo intervallo di valori di verifica comprende valori di umidità relativa, anche indicati con Ur, compresi tra un primo minimo, indicato anche con min1, ed un valore di umidità relativa predefinito, indicato anche con SETUra, ovvero in simboli min1 ≤ Ur < SETUra.

In modo analogo, il secondo intervallo di valori di verifica opportunamente comprende valori di umidità relativa, Ur, compresi tra un secondo minimo, indicato anche con min2, ed il primo minimo, min1, ovvero in simboli min2 ≤ Ur < min1. La seconda fase di confronto 13 vantaggiosamente comprende una prima sotto-fase di confronto 15, che consiste nel confronto della misura di umidità relativa con il primo intervallo di valori di verifica min1 ≤ Ur < SETUra, ed una seconda sotto-fase di confronto 16, che consiste nel confronto della misura di umidità relativa con il secondo intervallo di valori di verifica min2 ≤ Ur < min1.

Preferibilmente, la fase di impostazione 14 comprende

<–>una prima sotto-fase di impostazione 17, consistente nell'impostazione delle condizioni di funzionamento di un elemento refrigerante e deumidificatore 112 di aria in ingresso nell'ambiente,

<–>una seconda sotto-fase di impostazione 18, consistente nell'impostazione delle condizioni di funzionamento di mezzi di ventilazione forzata 113 di aria che attraversa l'elemento refrigerante e deumidificatore 112.

Inoltre, la fase di impostazione 14, convenientemente comprende una sotto-fase di azionamento 19 del dispositivo umidificatore 111. Un impianto di controllo 100 dell'umidità relativa in ambienti 110, che comprende

<–>un'unità di trattamento aria 114, comprendente il dispositivo umidificatore 111,

<–>dispositivi di condizionamento 115, per il trattamento di aria in ingresso nell'ambiente e proveniente dall'unità di trattamento aria 114, comprendenti l'elemento refrigerante e deumidificatore 112 ed i mezzi di ventilazione forzata 113,

<–>dispositivi di comando 116 dei dispositivi di condizionamento 115,

presenta una particolare peculiarità nel comprendere

<–>un'unità di controllo e comando 117 dei dispositivi di condizionamento 115, preposta all'esecuzione del procedimento di controllo 10, e convenientemente connessa ai dispositivi di comando 116 per il loro comando,

<–>mezzi di misura 118, di temperatura e umidità relativa dell'aria nell'ambiente 110, connessi all'unità di controllo e comando 117.

Preferibilmente, i mezzi di misura 118 di temperatura e umidità relativa dell'aria e dell'ambiente comprendono delle sonde termometriche e delle prime sonde igrometriche disposte negli ambienti 110 da controllare, connessi all'unità di controllo e comando 117 per trasmettere a questa dati di temperatura e umidità relativa degli ambienti 110 da controllare, ad essa à ̈ inoltre opportunamente connesso, per il suo comando, anche il dispositivo umidificatore 111. Sono inoltre vantaggiosamente previste

<–>una linea di alimentazione di aria esterna 119 all'unità di trattamento aria 114,

<–>una linea di ricircolo 120 dell'aria negli ambienti 110 da controllare.

Il funzionamento dell'impianto di controllo 100 che esegue il procedimento di controllo 10, secondo il trovato, Ã ̈ il seguente.

Le misure di temperatura, Ta, e di umidità relativa, Ura, dell'aria dell'ambiente sotto controllo sono acquisite, tramite i mezzi di misura 118, durante la fase di acquisizione 11 da parte dell'unità di controllo e comando 117 dei dispositivi di condizionamento 115.

Come risultato della prima fase di confronto 12, se SETT - D ≤ Ta ≤ SETT D allora segue la seconda fase di confronto 13, ossia vantaggiosamente segue una prima sotto-fase di confronto 15, durante la quale avviene il confronto della misura di umidità relativa con il primo intervallo di valori di verifica, ed una seconda sotto-fase di confronto 16, durante la quale avviene il confronto della misura di umidità relativa con il secondo intervallo di valori di verifica.

Più in particolare, la seconda fase di confronto 13 sostanzialmente consiste nella verifica che segue:

se Ura ≥ SETUra

allora segue la sotto-fase di azionamento 19 del dispositivo umidificatore 111 che opportunamente prevede la disattivazione 19a del dispositivo umidificatore 111 dell'unità di trattamento aria 114,

altrimenti

se min1 ≤ Ura < SETUra

come risultato della prima sotto-fase di confronto 15, allora segue la prima sotto-fase di impostazione 17 che prevede il funzionamento dell'elemento refrigerante e umidificatore 112 sotto il comando dei dispositivi di comando 116 e la seconda sotto-fase di impostazione 18 che prevede l'impostazione del funzionamento dei mezzi di ventilazione forzata 113 tale da indurre un flusso di aria, di seguito anche indicato con V, pari ad un flusso medio di aria indicato anche con Vm, attraverso l'elemento refrigerante e deumidificatore 112, tale flusso medio di aria presentando una portata volumetrica di aria superiore a quella del flusso predefinito, anche indicato di seguito con Vs, impostato come standard dai dispositivi di comando 116.

Altrimenti se non à ̈ min1 ≤ Ura < SETUra come risultato della prima sotto-fase di confronto 15, se min2 ≤ Ura < min1

come risultato della seconda sotto-fase di confronto 16, allora segue la prima sotto-fase di impostazione 17 consistente nella impostazione di funzionamento del secondo elemento refrigerante e deumidificatore 112 sotto il comando dei dispositivi di comando 116 e la seconda sotto-fase di impostazione 18 che opportunamente prevede l'impostazione del funzionamento dei mezzi di ventilazione forzata 113 tale da indurre un flusso ad elevata portata di aria, attraverso l'elemento refrigerante e deumidificatore 112, indicato anche con Vh, che presenta una portata volumetrica di aria superiore a quella del flusso medio di aria, Vm.

Altrimenti, se non à ̈ se min2 ≤ Ura < min1 come risultato della seconda sotto-fase di confronto 16, segue la prima sotto-fase di impostazione 17 che consiste nella disattivazione 17a dell'elemento refrigerante e deumidificatore 112 e la seconda sotto-fase di impostazione 18 che consiste nell'impostazione del funzionamento dei mezzi di ventilazione forzata 113 a generare il flusso Vh.

Se, invece, come risultato della prima fase di confronto 12 non à ̈ SETT - D ≤ Ta ≤ SETT D, allora seguono la prima sotto-fase di impostazione 17 e la seconda sotto-fase di impostazione 18, nelle quali, in particolare, l'elemento refrigerante e deumidificatore 112 e i mezzi di ventilazione forzata 113 sono governati, in modo di per sé noto, dai dispositivi di comando 116 in funzione della temperatura Ta dell'ambiente sotto controllo.

Con particolare riferimento alla figura 1, in essa à ̈ illustrato uno schema di flusso di un procedimento di controllo dell'umidità relativa in ambienti, secondo il trovato.

In tale figura le lettere da A a N sono da leggersi come rappresentative di corrispondenti identificativi ed espressioni come di seguito elencati.

A si legga: Ta, Ura ;

B si legga: SETT - D ≤ Ta ≤ SETT D ;

C si legga: Ura ≥ SETUra ;

D si legga: min1 ≤ Ura < SETUra ;

E si legga: min2 ≤ Ura < min1 ;

F si legga: elemento refrigerante e deumidificatore 112 ACCESO ;

G si legga: V = Vs ;

H si legga: V = Vm ;

I si legga: V = Vh ;

L si legga: dispositivo umidificatore 111 ACCESO ; M si legga: dispositivo umidificatore 111 SPENTO ; N si legga: elemento refrigerante e deumidificatore 112 SPENTO.

Si à ̈ in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti realizzando un procedimento di controllo dell'umidità relativa in ambienti, l'impianto per la sua esecuzione, consente di mantenere livelli di umidità relativa dell'aria, negli ambienti controllati, entro predefiniti limiti di benessere per gli utenti, limitando l'effetto di deumidificazione dei dispositivi di condizionamento tramite il controllo della portata di aria umidificata in essi fluente.

Il trovato, così concepito, à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilità delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1) Procedimento di controllo dell'umidità relativa in ambienti caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi operative - una fase di acquisizione (11), di una misura di temperatura dell'aria in un ambiente sotto controllo e di una misura di umidità relativa dell'aria in detto ambiente, - una prima fase di confronto (12), di detta misura di temperatura con un predefinito intervallo di valori accettabili di temperatura, - una seconda fase di confronto (13), di detta misura di umidità relativa con almeno un intervallo di valori accettabili di umidità relativa dell'aria dell'ambiente, - una fase impostazione (14) di condizioni di funzionamento, di dispositivi di condizionamento (115), di aria in ingresso in detto ambiente, e di un dispositivo umidificatore (111) di detto ambiente.
2. 2) Procedimento di controllo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto almeno un intervallo di valori accettabili di umidità relativa dell'aria dell'ambiente, comprende un primo intervallo di valori di verifica ed un secondo intervallo di valori di verifica, di valori accettabili di umidità relativa dell'aria dell'ambiente, detta seconda fase di confronto (13) comprendendo una prima sotto-fase di confronto (15), di detta misura di umidità relativa con detto primo intervallo di valori di verifica, ed una seconda sotto-fase di confronto (16), di detta misura di umidità relativa con detto secondo intervallo di valori di verifica.
3. 3) Procedimento di controllo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta fase di impostazione (14) comprende - una prima sotto-fase di impostazione (17), di condizioni di funzionamento di un elemento refrigerante e deumidificatore (112) di aria in ingresso in detto ambiente, - una seconda sotto-fase di impostazione (18), di condizioni di funzionamento di mezzi di ventilazione forzata (113) di aria attraversante detto elemento refrigerante e deumidificatore (112).
4. 4) Procedimento di controllo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta fase di impostazione (14) comprende una sotto-fase di azionamento (19) di detto dispositivo umidificatore (111).
5. 5) Impianto di controllo dell'umidità relativa in ambienti, comprendente - un'unità di trattamento aria (114), comprendente detto dispositivo umidificatore (111), - detti dispositivi di condizionamento (115), per il trattamento di aria in ingresso in detto ambiente e proveniente da detta unità di trattamento aria (114), comprendenti detto elemento refrigerante e deumidificatore (112) e detti mezzi di ventilazione forzata (113), - dispositivi di comando (116) di detti dispositivi di condizionamento (115), caratterizzato dal fatto di comprendere - un'unità di controllo e comando (117) di detti dispositivi di condizionamento (115), preposta all'esecuzione di detto procedimento di controllo (10), - mezzi di misura (118), di temperatura e umidità relativa dell'aria in detto ambiente, connessi a detta unità di controllo e comando (117).
6. 6) Procedimento di controllo e impianto di controllo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per quanto descritto ed illustrato nelle allegate tavole di disegni.