ITPN20130010A1 - Sistema radiante modulare a pavimento o parete in legno con sistema riscaldante integrato - Google Patents

Description

TITOLO : SISTEMA RADIANTE MODULARE A PAVIMENTO O A PARETE IN LEGNO CON SISTEMA RISCALDANTE INTEGRATO.

DESCRIZIONE:

Campo dell’invenzione:

Il presente trovato si riferisce ad un sistema radiante per il trasferimento del calore in ambienti per uso domestico, industriale, civile o pubblico. Il sistema radiante è composto ed è realizzato mediante elementi posati a pavimento o a parete preferibilmente in legno. La parte riscaldante radiante elettrica è integrata all’interno del pavimento in legno. La struttura del pavimento o della parete è modulare ed i moduli sono elettricamente connessi in parallelo con connettori.

Stato della tecnica:

Nella tecnica attuale il problema riscaldamento e del trasferimento del calore all’ambiente è risolto in diversi modi a seconda del tipo di riscaldamento a pavimento.

La soluzione della tecnica corrente prevede la installazione delle parti scaldanti preferibilmente a cavo, direttamente sul massello a base di malta ad acqua. Solo successivamente, quando il massello è adeguatamente asciutto e la umidità presente è stala eliminala, è possibile eseguire la posa del pavimento in legno.

Con riferimento alla figura 1 , è rappresentata una vista in sezione dell’accoppiamento fra il massello 1 dove è integrato l’elemento riscaldante 2 nella malta a base d’acqua. Il pavimento in legno 3 è posato sulla supeficie del massello e preferibilmente fissato a terra con leganti 15.

La struttura sopra descritta è realizzata in più passaggi, ove la manodopera per la posa è un elemento di costo importante, ed inoltre vi sono dei lunghi tempi di attesa fra la realizzazione del massello e la posa del pavimento in legno.

In questi sistemi di riscaldamento elettrico, la parte scaldante deve essere dimensionata sulla base del fabbisogno della stanza, della forma della stessa e delle caratteristiche del cavo scaldante. Questa caratteristica necessita di cavi scaldanti con potenza ben definita e dimensioni adeguate alla dimensione della stanza.

Una alternativa a questa soluzione consiste nell’utilizzo di una parte scaldante di dimensioni e potenze standard, realizzate con un cavo scaldante fissato su una rete in fibra vetro. Con questa soluzione alcune aree della stanza non risultano coperte dalla parte riscaldante, con conseguente distribuzione non uniforme del calore e della temperatura sulla superficie.

Altro elemento caratterizzante delle soluzioni con cavo scaldante a massello è costituito dalla complessità nella regolazione del comfort e della temperatura ambientale. Il massetto costituisce un elemento ad alta inerzia e se i sistemi di controllo non sono parametrizzati sulle dimensioni inerziali del sistema da controllare il controllo può risultare difficoltoso o in casi estremi instabile.

Nella tecnica corrente, infatti, le principali innovazioni nel settore del riscaldamento si sono svolte negli ultimi anni nel campo della riduzione dei consumi, e verso sistemi di riscaldamento più salutari, che limitando le componenti convettive riducano il rimescolamento delle polveri. I sistemi radianti a pavimento presenti nel mercato costituiscono un esempio, consentendo l’uso di tecniche di riscaldamento a basse temperature per effetto radiante. Tali sistemi presentano però linconveniente d’esser molto complessi nell’ installazione (e per questo anche l’investimento iniziale è ancora elevato), e data la enorme capacità termica dei solai dove sono inglobati, solitamente

Negli ultimi anni vi è inoltre la disponibilità sempre crescente di energia elettrica a basso costo derivante da energie rinnovabili (fotovoltaico, eolico, microidroelettrico) che consentono l’uso di queste tecnologie di riscaldamento a pavimento o a parete elettrico.

E’ sentito quindi il bisogno di soluzioni che consentano l’uso di queste tecnologie a integrazione,

tempi di installazione ed i costi degli stessi.

E inolte senti il bisogno di soluzioni che consentano una migliore regolazione della temperatura e che consentano di evitare sprechi energetici dovuti a sovratemperature, e assorbimenti di potenza elevati rispetto alla potenza disponibile.

Sommario dell’invenzione:

Il presente trovato descrive come può essere realizzato un sistema radiante per il riscaldamento di ambienti, in cui la componente prevalente per il trasferimento del calore all’ambiente sia di tipo radiante, realizzato utilizzando un pavimento o a parete perferibilmente in legno a moduli in cui l’elemento riscaldante è già integrato all’interno del modulo.

Con riferimento alla figura 2 si possono identificare i diversi moduli 4 posati a pavimento o a parete. Con riferimento alla figura 3 vista in sezione, la connessione meccanica fra i diversi moduli in legno 4 è realizzata meccanicamente con accoppiamento maschio 5 femmina 6 come nella tecnica classica.

La connessione dei moduli è (meccanicamente in serie) a realizzare una superficie compatta.

Ogni modulo in legno contiene un elemento riscaldante 8 a cavo che è inserito in una sede che definisce la forma e la distribuzione del calore per ogni modulo.

Con riferimento alla figura 4, è rappresentato un modulo 4 con vista sul lato inferiore, ove è presente la sede 7 con forma a serpentina adeguata a contenere il cavo scaldante 8 per interferenza. La struttura appena descritta consente il trasferimento del calore, per conduzione termica, dal cavo scaldante alla superficie del pavimento in legno.

Con riferimento alla figura 4, la distanza D fra due spire della sede è determinata dalla potenza Pinstallata che deve essere distribuita sulla superficie S del modulo 4.

La spaziatura D fra le spirali che dipende dalla potenza specifica Pspecifica secondo la formula:

D = L / (Pspecifica / Pinstallata) dove:

D = separazione fra le spire;

L = lunghezza totale dei moduli;

Pspecifica = potenza specifica del modulo;

Pinstallata - potenza del cavo scaldante;

I tratti degli elementi riscadanti 8 sono collegati elettricamente l’uno all’altro mediante dei connettori maschio 9 e femmina 10. Tali connettori consentono il passaggio di corrente da un elemento riscaldamente di un modulo al successivo.

II cavo scaldante utilizzato ed il tipo di connessioni realizzate consentono di collegare i tratti riscaldanti di due moduli successivi elettricamente in parallelo.

Con riferimento alla figura 5, lo schema elettrico descrive i collegamenti dei diversi tratti riscaldanti 8 elettricamenti collegati in parallelo mediante i connettori maschio 9 e femmina 10 ed i conduttori L e N che trasportano la alimentazione lungo i moduli 4. Questa struttura dei collegamenti elettrici a connettore consente una installazione veloce della parte elettrica ed insieme della parte meccanica del pavimento in legno.

Con riferimento alla figura 6, i connettori maschio 9 e femminina 10 sono dotati di guarnizioni 11 della connessione adeguati a fornire una adeguata protezione all’umidità e alla penetrazione d’acqua. I connettori 9 e 10 hanno inoltre un sistema di blocco meccanico della connessione 12 che garantisce la perfetta connessione fra le due parti ed evita il distacco elettrico accidentale dovuto ai piccoli movimenti relativi fra i moduli 4 o ai movimenti per effetto delle dilatazioni termiche.

Una realizzazione preferenziale del modulo, rappresentata in figura 7 in sezione, prevede che nel modulo 4 sia realizzata un sede 7 che accoglie il cavo scaldante 8, una lamina d’alluminio sottile 13 accoppiata al cavo per mezzo di un adesivo resistente alle alte temperature ed accoppiato sulla parte inferiore è presente uno strato di materiale isolante 14.

La realizzazione sopra descritta consente di aggiungere ( con una sola installazione, limitando i tempi d’intervento ed i costi) anche l’isolamento, il riscaldamento ed il rivestimento del pavimento. Per mezzo dell’ottimale accoppiamento termico fra l’elemento scaldante sorgente di calore e la superficie emissiva si ottengono delle importanti prestazioni per il riscaldamento degli ambienti quali:

- migliore trasferimento del calore da elemento scaldante alla superficie emissiva;

riduzione della capacità termica e la possibilità di controllare la temperatura molto più velocemente dei tradizionali sistemi di riscaldamento a pavimento su massello; l’integrazione fra elemento scaldante (che genera calore) e corpo scaldante preferibilmente in legno consente la riduzione dei volumi ed in particolare dello spessore del sistema radiante. - miglior uniformità di temperatura della superficie emissiva;

- la possibilità di diverse finiture estetiche e forme anche complesse, facilmente riproducibili.

Lista delle figure:

Figura 1: soluzione non ottimale di accoppiamento fra cavo scaldante immerso nel massello e pavimento in legno posato succesivamente;

Figura 2: moduli rettangolari in legno a formare una struttura compatta del pavimento,

Figura 3: connessione maschio femmina degli elementi in legno;

Figura 4: sede ricavata nel modulo in legno per accorgliere il cavo scaldante con forma a serpentina; Figura 5: schema elettrico dei collegamenti dei tratti riscaldanti successivi;

Figura 6: connessioni con protezione all’umidità e sistema di blocco della connessione.

Figura 7: accoppiamento del modulo con una lamina di conduzione del calore in alluminio e un strato isolante.

Claims (6)

1. TITOLO : SISTEMA RADIANTE MODULARE A PAVIMENTO E PARETE IN LEGNO CON SISTEMA RISCALDANTE INTEGRATO. RIVENDICAZIONI: 1. Sistema riscaldante a pavimento e parete per il riscaldamento, il trasferimento del calore in ambienti per uso domestico, industriale, civile o pubblico caratterizzato dal fatto che il sistema di riscaldamento è realizzato con un corpo riscaldante a cavo 8 integrato per interferenza in moduli 4 di legno sui quali è ricavata una sede 7 e la connessione fra i moduli è realizzata con connettori ad innesto rapido maschio 9 e femmina 10.
2. 2. Sistema riscaldante a pavimento per il riscaldamento, secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la sede 7 per il posizionamento del cavo nel modulo 4 del pavimento o parete ha una spaziatura D fra le spirali che dipende dalla potenza specifica secondo la formula D = L / (Pspecifica / Pinstallata) dove D = separazione fra le spire; L = lunghezza totale dei moduli; Pspecifica = potenza specifica del modulo; Pinstallata = potenza del cavo scaldante;
3. 3. Sistema riscaldante a pavimento per il riscaldamento, secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che i connettori 9 e 10 realizzano un collegamento elettricamente in parallelo fra i tratti scaldanti elettrici di due moduli a pavimento 4 consecutivi.
4. 4. Sistema riscadante a pavimento per il riscaldamento, secondo la rivendicazione 1,2 e 3 caratterizzato dal fatto che . una lamina d’alluminio sottile 13 è accoppiata al cavo scaldante 8 per mezzo di un adesivo resistente alle alte temperature per una migliore distribuzione del calore.
5. 5. Sistema riscaldante a pavimento per il riscaldamento, secondo la rivendicazione 1 e 3 caratterizzato dal fatto che accoppiato sulla parte inferiore è presente uno strato di materiale isolante 14 che riduce la dispersione di calore verso il massetto o il pavimento.
6. 6. Sistema riscaldante a pavimento per il riscaldamento, secondo la rivendicazione 1,2 e 3 caratterizzato dal fatto che la connessione fra i moduli 4 è realizzata con i connettori 9 e 10 a innesto rapido dotati di un sistema 12 di blocco meccanico della connessione che garantisce la perfetta connessione fra le due parti ed evita il distacco elettrico accidentale dovuto ai piccoli movimenti o alle dilatazioni termiche fra i moduli 4.