ITSA20100027A1 - Sistemi e mezzi capace di produrre caldo e/o freddo utilizzando una sola fonte di calore anche a temperature di pochi gradi superiore o inferiore a quella ambiente azionato da impianto generativo a dilatazione/contrazione termica per il condizionamen - Google Patents

Description

Domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“Sistemi e mezzi capace di produrre caldo e/o freddo utilizzando una sola fonte di calore anche a temperature di pochi gradi superiore o inferiore a quella ambiente azionato da impianto generativo a dilatazione/contrazione termica per il condizionamento degli ambienti o per utilizzi commerciali e/o industriali”.

Descrizione:

Oggetto della presente domanda di brevetto è un sistema capace di produrre caldo e freddo utilizzando calore prodotto o proveniente da sorgenti, preferibilmente rinnovabili e non inquinanti, con temperature anche di pochi gradi superiori o inferiore a quella ambientale. Il caldo e freddo ottenuto può essere utilizzato per la climatizzazione privata, commerciale e/o industriale, contemporaneamente alla produzione di energia meccanica o elettrica o alternando le due attività.

Con domanda di brevetto SA2010A000010 del 24.03.2010, gli stessi richiedenti, depositavano domanda di brevetto per: “Sistemi e mezzi per trasformare il calore prodotto o accumulato mediante qualsivoglia procedimento, in energìa meccanica e/o elettrica, senza rilasciare alcun tipo di inquinamento, con la dilatazione nonché contrazione termica dei liquidi, ottenuta mediante somministrazione e sottrazione di calore in modo alternato in un adatto contenitore". Applicando quanto descritto nella documentazione acclusa alla domanda di brevetto, gli stessi richiedenti costruivano diversi dimostratori tecnologici, capaci di funzionare sfruttando la dilatazione e contrazione termica dei liquidi ottenibile anche con differenze di temperature di pochi gradi ed ottenendo sempre forti pressioni in grado di fornire energia a vari sistemi meccanici, elettrici e misti.

Con domanda di brevetto Sa 2010A000016 del 20.05.2010, i medesimi richiedenti richiedevano domanda di brevetto per "Sistemi e mezzi alternativi alla produzione di energia elettrica capaci di auto avviarsi per trasformare il calore prelevato in geotermia o anche ottenuto mediante qualsivoglia procedimento ma preferibilmente mediante impianti solari termici a pannelli o a concentrazione, in energia meccanica e/o elettrica”, descrivendo le modalità di auto avviamento di diversi dispositivi al sorgere del sole se autorizzati, quando sottoposti ad escursioni di calore.

Lo stato della tecnica, già ci consente di ottenere caldo e freddo per condizionamento, per usi commerciali e industriali, applicando varie metodologie di cui la prima è quella della macchina frigorifera. Un ciclo frigorifero si definisce come un ciclo termodinamico in grado di trasferire calore da un ambiente a bassa temperatura ad uno a temperatura superiore. La macchina che compie tale ciclo frigorifero può essere interpretata e utilizzata sia come macchina frigorifera, con lo scopo di sottrarre calore da un ambiente (solitamente l'interno) trasportandolo in un altro ambiente (solitamente l'esterno), sia come pompa di calore il cui scopo è quello di apportare calore in un ambiente (solitamente l'interno) prelevandolo da un altro ambiente (solitamente l’esterno). In ambedue gli utilizzi, occorre energia per azionare il funzionamento del ciclo che, in massima parte, è prelevata dalla rete elettrica. Sono inoltre note le macchine ad assorbimento, che vengono oggi riscoperte nonostante siano caratterizzate da un COP (Coefficent of performance: coefficiente frigorifero utile), più basso rispetto alle macchine a compressione che le soppiantarono quasi completamente già intorno ai 1930 perché maggiormente efficienti. Oggi esse vengono rivalutate per motivi ambientali, infatti possono utilizzare fonti alternative di calore, come negli impianti di cogenerazione e trigenerazione ed impiegano basse quantità di energia elettrica per il funzionamento delle pompe e degli apparati elettrici ed elettronici a fronte di un rendimento non alto ma promettente e soprattutto a basso costo e senza emissioni in atmosfera, ma una macchina ad assorbimento richiede almeno 3 sorgenti a temperature differenti: una per il generatore, una per l’evaporatore ed una per il raffreddamento dì condensatore ed assorbitore, contro il ciclo frigorifero a compressione, più semplice ed efficiente ma bisognoso dì molta energia elettrica.

Per quanto sopra illustrato, sarebbe quindi benvenuto un sistema capace di produrre caldo e/o freddo utilizzando una sola fonte di calore anche a temperature di pochi gradi superiori o inferiori a quella ambiente, perché tali caratteristiche di temperatura, sono riscontrabili in geotermia pressoché ovunque, inoltre, forniscono calore in grande quantità e temperature decisamente superiori, anche i sistemi di cogenerazione e trigenerazione, le biomasse e persino i reflui da allevamenti come tanti altri prodotti naturali e biologici nella loro fase fermentativa nonché gli innumerevoli motori in funzione ogni giorno per auto/aero/navitrazione, per azionare i meccanismi più disparati, tutti i tipi di caldaie, caminetti, stufe ecc., cosicché, in mancanza di energia termica naturale, è sempre possibile produrla mediante tutte le metodologie conosciute o preferibilmente accumularla in ogni stagione mediante pannelli solari termici che pur operando in spazi limitati, consentono di ottenere temperature sufficienti al funzionamento degli apparati appresso descritti, anche col cielo coperto da nubi.

i sottoscritti, in accordo con la domanda di brevetto SA2010A00001Q, hanno realizzato un contenitore ermeticamente chiuso opportunamente dimensionato adeguato a sopportare forti pressioni (i prototipi realizzati hanno facilmente raggiunto pressioni superiori a 100 atm determinando la sospensione delle prove solo per motivi di sicurezza), contenente un liquido (definito primario), dotato di buona capacità di dilatazione termica, nel quale è immersa una serpentina (o altro sistema da utilizzarsi come scambiatore di calore) nel quale circo!i alternativamente un fluido caldo e freddo capace di riscaldare e raffreddare il liquido primario, provocarne la dilatazione e contrazione in modo ciclico. A seguito della dilatazione di un liquido in un contenitore ermeticamente chiuso, si verifica un repentino aumento di pressione. Le prove effettuate con contenitori di varia forma e dimensioni hanno consentito di appurare che pur utilizzando una quantità limitata di liquido cosiddetto primario, utilizzando un buon sistema di scambio termico è possibile agevolmente ottenere pressioni anche molto elevate ed è stato inoltre possibile verificare, mediante i dimostratori tecnologici realizzati, che la pressione ottenuta può essere utilizzata per azionare un pistone idraulico o altro strumento di conversione della pressione stessa in movimento lineare o rotatorio, ottenendo energia meccanica, energia elettrica o altro tipo di energia. Orbene, è possibile abbinare i meccanismi sopra descritti brevettati dagli stessi richiedenti ad idonee attrezzature, onde ottenere caldo o freddo, partendo unicamente da una sorgente più calda o più fredda di quella ambientale, utilizzando il movimento ottenuto mediante la dilatazione del liquido cosiddetto primario all’interno di un contenitore ermetico, per azionare un compressore facente parte di un ciclo frigorifero, il motivo per il quale è possibile ottenere movimento dal dispositivo descritto anche da una sorgente più fredda rispetto a quella ambientale, è determinato dal fatto che esponendo alla temperatura fredda il liquido primario, esso subirà una contrazione, chiudendo ermeticamente il contenitore nel quale è disposto, e facendo attraversare la serpentina che lo attraversa da fluido a temperatura ambiente e quindi più alta di quella del liquido primario in quel momento, si avrà una repentina dilatazione dello stesso con conseguente eiezione del pistone o di altro sistema preferito di trasformazione della pressione in movimento.

Tale inedito sistema viene illustrato nella tavola A: in cui si è indicato con a) il contenitore contenente il liquido primario; in b) e c) l’entrata ed uscita dei fluido caldo alternato a freddo nella serpentina immersa nel liquido primario in a); con d) il pistone sospinto dalla dilatazione termica del liquido primario in a) quest’ultima, determinata dal transito di fluido caldo da b) a c); con e) un qualsiasi sistema di trasformazione del moto lineare in rotatorio; con f) il compressore de! ciclo frigorifero azionato dal sistema; con g) lo scambiatore di calore per recuperare ii freddo prodotto e trasferirlo al liquido di raffreddamento contenuto nel serbatoio coibentato h), che a seconda del dimensionamento dell’impianto descritto, potrà servire una o più utenze da raffreddare; con i) lo scambiatore di calore per recuperare il caldo prodotto e trasferito ai liquido di riscaldamento contenuto nei serbatoio coibentato m) che a seconda del dimensionamento deirimpianto descritto, potrà servire una o più utenze da riscaldare. Sarà possibile servire una ulteriore utenza anche mediante un secondo circuito indipendente formato da un secondo compressore di ulteriore impianto frigorifero come quello in f) sempre movimentato dallo stesso sistema, abbinato ad ulteriore scambiatore come quello in g); oppure, la nuova e differente utenza potrà essere servita dimensionando in base alle necessità, un unico compressore, il circuito frigorifero ad esso connesso e la quantità di liquido frigorigeno.

La tavola B, illustra una delle molteplici varianti offerte dal metodo che utilizza ii sistema propulsivo di cui alla richiesta di brevetto Sa2010A000010 per movimentare altre apparecchiature per ottenere parimenti caldo e freddo partendo unicamente da una sorgente a temperatura diversa sa quella ambientale: ove in al ) vi è il contenitore contenente il liquido primario; in b1 ) e c1 ) l’entrata ed uscita del fluido caldo alternato a freddo nella serpentina immersa nel liquido primario in a); d1 ) il pistone sospinto dalla dilatazione termica del liquido primario in al ) quest’ultima, determinata da! transito di fluido caldo da b1 ) a c1 ); e1) un giunto; f1 ) una camera di compressione del gas frigorigeno da liquefare mediante compressione e successiva condensazione, v1 le valvole di non ritorno capaci di orientare il flusso del gas frigorigeno nella direzione predeterminata; gl ) scambiatore di calore per recuperare il freddo prodotto e trasferirlo al liquido di raffreddamento contenuto nel serbatoio coibentato h1 ), che a seconda del dimensionamento deirimpianto descritto e della quantità di liquido frigorigeno utilizzato, potrà servire una o più utenze; i) scambiatore di calore per recuperare il caldo prodotto e trasferirlo al liquido di riscaldamento contenuto nel serbatoio coibentato mi ), che a seconda del dimensionamento deirimpianto descritto, potrà servire una o più utenze.

I gas espansi, quando avranno ceduto le frigorie al rispettivo scambiatore di calore gl , vengono risucchiati nella camera di compressione in fase di aspirazione determinata dall’arretramento del pistone d1 determinato dal passaggio di fluido freddo da b1 a c1 , che causa la contrazione del liquido primario in al . Quest’ultima azione può essere abbinata ad una molla o contrappeso per agevolare il rientro del pistone. Al successivo passaggio di acqua calda, il ciclo si ripeterà. Come nel caso precedente, sarà possibile dimensionare la camera di compressione, la quantità ed il tipo di gas frigorigeno e lo scambiatore, in base alle utenze da servire, ma nulla osta applicare più circuiti frigoriferi o di condizionamento allo stesso apparato propulsore dimensionando quest’ultimo opportunamente. La ulteriore apparecchiatura appresso descritta ed illustrata alla tavola C, consente una compressione continua del gas frigorigeno con produzione di freddo e caldo senza intermittenze e con minore dispendio di energia dal momento che la fase di eiezione dei pistoni non prevede alcuna molla da comprimere per favorirne il rientro nella successiva fase: Si predispongono due apparati simili a quelli indicati alla figura B, ma coordinati tra loro nel senso che i due pistoni d2 e d3, saranno tra loro collegati mediante una catena (o cinghia, aste, leverismi o altro) che nel caso rappresentato, ruoterà attorno ad una ruota dentata o puleggia r3. La figura C rende palese come l’avanzamento di un pistone provocherebbe l'arretramento dell<’>altro collegato all’altro capo della catena se i liquidi primari capaci di muoverli non fossero incomprimibili. Per risolvere tale problematica, si potrà procedere nel seguente modo: si somministrerà calore al liquido primario di uno solo dei due contenitori a servizio di uno dei due pistoni illustrato in figura come pistone 62 che comincerà a muoversi scivolando sulla catena alla quale per il momento non sarà bloccato, con conseguente compressione del gas frigorigeno nel condotto di mandata collegato alla propria camera di compressione f2. Prima che il pistone abbia raggiunto il suo punto morto superiore oppure un qualsiasi punto prescelto nella fase di ottimizzazione dell'impianto, azionerà un comune convertitore di flusso (deviatore), capace di invertire i fluidi di riscaldamento e raffresca mento a servizio dei due fluidi primari in modo da raffreddare quello a servizio del pistone d2 e riscaldare quello a servizio del pistone d3 determinandone l’avanzamento congiuntamente alla catena ad esso collegata che solo a questo punto si auto bloccherà alla testa del pistone d2 favorendone il rientro, premesso che il fluido di raffreddamento immesso a contatto del liquido primario nel contenitore a lui collegato ne ha provocato la contrazione. Il ciclo così innescato potrà continuare ininterrottamente fino al raggiungimento delle temperature volute, premesso che dopo l’input iniziale, l'avanzamento di un pistone provocherà sempre l’arretramento dell’altro poiché entrambi collegati mediante la catena (o cinghia, aste, leverismi o altro potranno attivare direttamente le camere di compressione o attraverso sistemi di trasformazione del moto lineare in rotatorio con moltiplicatori di giri.

Nel funzionamento illustrato alla figura C, Le due camere di compressione f2 e f 3, attivate dai due pistoni, saranno entrambe collegate, ognuna previa valvola di non ritorno vi, all’unico condotto di ritorno del gas frigorigeno nonché all’unico condotto di mandata (che porta al condensatore), in modo tale che il movimento del fluido frigorigeno avvenga nella direzione predeterminata dalle predette valvole come indicato in figura.

Nel caso che per esigenze costruttive si debba preferire un trascinamento dei pistoni diverso da quello sopra descritto e si preferisse per semplicità, contrapporre i pistoni e le relative camere di compressione come illustrato allo schema C, il problema del primo avvio per aggirare la incomprimibilità dei liquidi primari, può essere facilmente risolto nella seguente maniera: Un’asta colìegata longitudinalmente al primo pistone in movimento scorre lungo il secondo pistone fermo, senza agganciarlo. Quando il pistone in eiezione sarà prossimo al punto morto superiore oppure ad un qualsiasi punto prescelto nella fase di ottimizzazione dell'impianto, l’asta collegata, azionerà un comune convertitore di flusso (deviatore), capace dì invertire i fluidi di riscaldamento e raffrescamento a servizio dei due fluidi primari in modo da raffreddare quello a servizio del pistone in movimento e riscaldare quello fermo. Terminata la fase di inerzia determinata dal tempo necessario al liquido primario a reagire al calore, il pistone opposto al primo sin qui fermo, verrà attivato e si aggancerà all’asta determinando l’arretramento del primo pistone il cui liquido primario sarà ormai contratto. Ulteriore metodo di primo avvio di un sistema comprendente più pistoni ognuno sospinto da un proprio contenitore contenente autonomo liquido primario, consiste nel collegare due o più pistoni collegati tra loro in qualsiasi modo (contrapposti o mediante leve, catene, nastri ecc.) lasciando aperto il/i contenitore/i dei liquidi primari a servizio del/dei pistoni non ancora riscaldati. L’eiezione del/i pistone/i servito/i dal proprio liquido primario riscaldato provocherà l’arretramento dei pistoni non eccitati con fuoriuscita dei rispettivi liquidi primari attraverso appositi condotti di recupero ognuno dotato di valvola aperta. Quando M/i pistone/i in eiezione sarà/nno prossimo/i al punto morto superiore oppure ad un qualsiasi punto prescelto nella fase di ottimizzazione dell’impianto, azionerà/nno un comune convertitore di flusso (deviatore), capace di invertire i fluidi di riscaldamento e raffrescamento a servizio dei fluidi primari in modo da raffreddare quello/i a servizio del/i pistone/i in movimento e riscaldare quello/i fermo/i e contemporaneamente chiuderanno le valvole sul circuito di deflusso (recupero) del liquido primario di tutti i contenitori sino a quel momento non riscaldati, rendendoli ermetici, Terminata la fase di inerzia determinata dal tempo necessario ai liquido primari di reagire al calore, il/i pistone/i opposto/i al/i primo/i sin qui fermo/i, verranno attivati determinando l’arretramento del/i primo/i pistone/i il cui liquido primario sarà ormai contratto ed ii ciclo potrà continuare sino al raggiungimento delle temperature desiderate attivando direttamente le camere di compressione o attraverso sistemi di trasformazione del moto lineare in rotatorio con moltiplicatori dì giri.

Anche ne! caso indicato, come del resto negli altri avanti illustrati, per dimensionare rimpianto occorrerà valutare le caratteristiche dei liquidi frigorigeni da impiegare, la pressione di esercizio necessaria al tipo di utilizzo, la capacità dei contenitori contenenti i fluidi primari e la capacità di scambio termico applicata nell’unità di tempo. Sarà inoltre possibile incrementare la velocità di fuoriuscita dei pistoni nonché la loro escursione, utilizzandone uno di sezione (diametro) inferiore ed ancora utilizzando un liquido primario dotato di coefficiente di dilatazione termica più alto e/o aumentare il delta termico tra le temperatura dei fluidi che provocano la dilatazione e contrazione dei liquidi primari.

Poiché è sempre necessario cercare il migliore compromesso tra lo spazio a disposizione, le potenze termiche disponibili, l’economicità del sistema, l’efficienza, il rendimento ecc. in rapporto alle necessità operative, è utile considerare la semplicità delia realizzazione illustrata alla già citata tavola D, ove al sistema propulsivo costituito dai contenitori ermetici a4 e a5 tra loro contrapposti, serventi i pistoni d4 e d5 che muoveranno, direttamente o attraverso sistemi di trasformazione del moto lineare in rotatorio con moltiplicatori di giri, una doppia camera di compressione come in figura, realizzata mediante un pistone a doppio effetto. Dopo la fase di avvio e aggancio tra loro dei due pistoni d4 e d5, l'eiezione di uno dei due favorirà il rientro dell’altro sempreché vi sia ottima coordinazione tra il riscaldamento del liquido primario che provoca l'eiezione dell'uno ed il raffreddamento responsabile della contrazione del liquido primario che consente il rientro del pistone opposto al primo. Alle due estremità delle camere di compressione realizzate col pistone a doppio effetto illustrato in figura D, sono posizionati due rubinetti a 3 vie sui quali sono innestate le 4 valvole di non ritorno v1 , v2, v3 e v4, montate in modo che per ogni camera di compressione, vi siano due valvole di cui una permetta solo l’entrata di un fluido (quando in aspirazione) e l'altra ne permetta l'uscita (quando nella fase di compressione) nella direzione indicata. Le due valvole che permettono l’uscita dalle due camere e quindi la compressione del gas frigorigeno sono collegate tra loro e alla mandata del circuito frigorifero mentre le due valvole che permettono l’entrata del gas frigorigeno nelle camere, saranno collegate tra loro ed al condotto di ritorno del circuito frigorifero stesso.

Il movimento dei due pistoni d4 e d5 permetteranno la compressione del fluido frigorigeno nel condotto di mandata e simultaneamente l’aspirazione dei fluido frigorigeno dal condotto di ritorno in modo tale che nel condotto di mandata ci sia sempre pressione positiva e nel condotto di ritorno, depressione.

Naturalmente sono possibili numerose ulteriori varianti utilizzando più camere di compressione ed aspirazione direttamente collegate ai pistoni d1 e d2 o previo meccanismi che trasformino prima il moto lineare in rotatorio con moltiplicazioni di giri calcolate in base alle necessità operative.

La compressione di gas frigorigeno comporta emissione di calore che potrà essere utilizzato per contribuire a ripristinare quello perduto dal fluido di riscaldamento e dilatazione dei liquido primario o per esigenze di climatizzazione o per usi commerciali ed industriali anche mediante abbinamento con pompa di calore ad uno o più stadi.

In tutti i casi rappresentati, inoltre, sarà possibile aumentare la capacità dei serbatoi a pressione contenenti il liquido primario, migliorare lo scambio termico per sovradimensionare rimpianto propulsore, in modo tale da ottenere un esubero di energia oltre quella necessaria al raffrescamelo o climatizzazione, da destinare alla produzione di energia o movimentazione di apparati contemporaneamente alla produzione di caldo o freddo o anche alternando le due attività. La produzione di freddo col solo utilizzo di fluido a temperatura differente da quella ambientale, mediante i meccanismi illustrati nelle tavole a corredo della presente richiesta di brevetto, apre nuovi scenari nel campo della climatizzazione, per il consistente risparmio energetico ottenibile sia in ambito civile che in quello commerciale e industriale e se applicato su larga scala, potrà diminuire il fabbisogno energetico globale, specialmente se abbinato ad una opportuna campagna di risanamento energetico degli edifici.

La possibilità di creare un ciclo frigorifero trasformando il calore proveniente da una sola sorgente avente temperatura anche di pochi gradi superiore o inferiore a quella ambientale o analogamente anche da due sorgenti aventi tra loro una differenza di temperatura anche di pochi gradi, estende l'utilizzo dei dispositivi descritti nelle domande di brevetto SA2010A000010, e SA2010A000016, infatti, la possibilità di ripristinare la temperatura del liquido di raffreddamento dopo che quest’ultimo abbia assolto alla sua funzione, elimina la necessità di conservarne grandi quantità e riduce di fatto le dimensioni dell’impianto ed il suo costo di realizzazione rendendoli adatti a numerose applicazioni, inoltre, minimizza il costo di mantenimento dell’impianto che coincide con quello delle manutenzioni necessarie, non essendoci combustibili fossili o energia elettrica da pagare.

Alio stesso modo, la possibilità di disporre di un circuito frigorifero abbinato ai meccanismi di cui alle domande di brevetto sopra citate, ne aumenta di fatto la resa poiché quest’ultimo è in grado di aumentare la differenza di temperatura tra i fluidi di riscaldamento e raffreddamento. In particolare, viene estesa, la funzionalità ed ampliata la versatilità dei dispositivi di cui alla domanda di brevetto Sa 2010AQ00010 soprattutto nella parte che attiene allo spazio occupato dai predetti sistemi destinati alla produzione di energia meccanica o elettrica ad uso e consumo di civili abitazioni, condomini ed aziende pubbliche e private.

L’abbinamento di impianto frigorifero e/o dì climatizzazione ai dispositivi di cui alla domanda di brevetto sopra menzionata, consente di ottimizzarne l'utilizzo anche nel campo dei trasporti in modo più generalizzato. Infatti, nella domanda del predetto brevetto, si preferiva ipotizzarne l'utilizzo per azionare l'elica di un natante, avendo a disposizione un generatore di acqua calda anche mediante uno o più pannelli solari termici, precisando che il raffreddamento poteva essere ottenuto con l’acqua fredda del mare, di un lago, di un fiume o di altro corso d’acqua, adesso, con l'applicazione di cui alla presente domanda di brevetto, si auto produrrà il freddo necessario al raffreddamento del sistema. In tale modo, potrà essere maggiormente conveniente, estendere l’utilizzo propulsivo anche a treni, camion, autoveicoli in genere e persino ai mezzi volanti, oltre a tutta una serie di apparecchiature destinate ad altri usi, se dotati di impianto dì accumulo o di produzione di calore abbinato al dispositivo di trasformazione della dilatazione termica dei liquidi in moto, a sua volta abbinato ad impianto di raffrescamento del liquido di raffreddamento.

Un mezzo di locomozione così costruito, potrebbe vantare lunghissima autonomia, se provvisto di 1) capace serbatoio per l’acqua calda accumulata di giorno mediante solare termico; 2) piccolo impianto di riscaldamento di riserva a gas metano, biogas o anche mediante batterie caricate di giorno; 3) apparato propulsore a dilatazione termica; 4) circuito di raffrescamento del fluido di raffreddamento; 5) eventuale motore principale, il tutto, per la movimentazione diurna e notturna dell’apparato propulsore. Ulteriore fonte di calore utile al sistema, proviene dal condensatore del ciclo frigorifero ove avviene il cambiamento di stato gas - liquido. Risulta inoltre possibile, applicare uno o più dispositivi come alla presente domanda di brevetto ad un qualsiasi autoveicolo terrestre, marino o aereo o ad altro sistema assistito da un qualsiasi motore o altro sistema esotermico (ivi incluse stufe, caldaie e caminetti), al fine dì sfruttarne il calore autogenerato inutilizzato, soprattutto quando risulta da disperdere perché parassita, a beneficio della salvaguardia dello stesso motore e nel contempo permettendo di generare caldo, freddo oltre ad una riserva dì energia da utilizzare in qualsiasi modo occorra, in alternativa o in abbinamento con quanto già si fa con aicuni motorini e automobili di ultima generazione ove viene recuperata energia in frenata da spendere all’occorrenza, con la differenza che razionamento dei dispositivi come alia presente domanda di brevetto non avviene solo in frenata o in discesa, ma sempre finché un motore è in moto. Gli aerei ed elicotteri maggiormente performanti utilizzano una APU o unità di potenza ausiliaria in grado di fornire principalmente la potenza elettrica necessaria ad azionare tutti gli accessori del velivolo nonché l'aria compressa per l'avviamento dei motore. Naturalmente una APU comporta un notevole costo aggiuntivo ed un ulteriore consumo di carburante, maggior inquinamento ecc., pertanto potrà essere molto utile applicare anche un dispositivo come alla presente domanda di brevetto, per ottenere raffrescamento, riscaldamento ed ulteriore riserva di potenza utile generata grazie al solo calore dei motori principali ivi compreso quello della stessa APU. Il dispositivo di cui alla presente domanda di brevetto, inoltre, ben si presta ad ottimizzare l’utilizzo dei moderni sistemi di raffrescamento solare ad assorbimento oggi prodotti in varie tipologie e che abbisognano di grandi quantità di acqua per disperdere il calore di processo, rendendo possibile in futuro, anche la costruzione dì piccoli impianti ad assorbimento per singole abitazioni sprovviste di vasche di raffreddamento come ad esempio gli appartamenti di un palazzo che notoriamente dispongono di poco spazio, l'impianto generativo a dilatazione termica abbinato ad impianto frigorifero, potrà alimentarsi anche col calore prodotto da impianto di raffrescamento solare ad assorbimento, di cogenerazione, di rigenerazione nonché con qualsiasi altro ciclo produttivo esogeno poiché laddove non è possibile utilizzare il calore generato, quest’ultimo é considerato prodotto di scarto e smaltito nel migliore dei modi.

È ancora possibile, alimentare il dispositivo di cui alla presente domanda di brevetto, anche mediante l<’>abbondanza di risorse geotermiche non bollenti (sotto utilizzate poiché si preferisce la frazione capace dì produrre vapore), per costruire piccoli e grandi impianti basati sulla metodica come alla presente domanda di brevetto, ottenendo energia e fresco estivo su larga scala.

Infine, il dispositivo di cui alla presente domanda di brevetto, ben si presta ad ottimizzare l'utilizzo dei dispositivi di cui alla domanda di brevetto: SA2010A0000016 infatti, essi trarrebbe grande giovamento in termini di efficienza e maggiore potenza, disponendo di impianto di raffrescamento capace di neutralizzare il calore da dissipare senza più bisogno di acqua corrente o di grandi vasche di smaltimento de! calore, migliorando l’efficienza degli apparati, rendendoli più compatti e semplici da realizzare, quindi adatti anche a piccole utenze estendendone l’applicabilità.

Claims (4)

1. Rivendicazioni: 1 ) Sistema e mezzi capace di produrre caldo e/o freddo utilizzando una sola fonte di care anche a temperature di pochi gradi superiore o inferiore a quella ambiente, costituito da un contenitore ermeticamente chiuso a), contenente un liquido da dilatare o contrarre per via termica capace di produrre alte pressioni e capaci di movimentare linearmente o con moto rotatorio uno o più compressori per impianti di refrigerazione o di condizionamento abbinati a uno o più scambiatori di calore per recuperare il freddo od il caldo prodotti e trasferirli ai fluidi di raffreddamento e riscaldo del liquido contenuto nel contenitore a) e alle utenze che ne necessitano.
2. 2) Sistema e mezzi capace di produrre caldo e/o freddo utilizzando una sola fonte di calore anche a temperature di pochi gradi superiore o inferiore a quella ambiente, come a rivendicazione 1 ) caratterizzato dal fatto che l'eiezione del pistone d) sospinto dalla dilatazione termica del liquido primario in a) al passaggio di fluido caldo, attiva il dispositivo di trasformazione del moto lineare in rotatorio e), al quale è collegato il compress capace di azionare il ciclo frigorifero comprendente: lo scambiatore di calore g) per recuperare il freddo prodotto e trasferirlo al fluido di raffreddamento del liquido primario contenuto nel serbatoio coibentato h e ad ulteriori utenze); lo scambiatore di calore i) per recuperare il caldo prodotto e trasferito al fluido di riscaldamento contenuto nel serbatoio coibentato m) e ad ulteriori utenze.
3. 3) Sistema e mezzi capace dì produrre caldo e/o freddo utilizzando una sola fonte di calore anche a temperature di pochi gradi superiore o inferiore a quella ambiente, come a rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto che la dilatazione termica del liquido primario in al ) provoca l'eiezione dei pistone d 1 ) che mediante un giunto e1) attiva direttamente o attraverso sistemi di trasformazione del moto lineare in rotatorio con moltiplicatori di giri una camera di compressione f1 ) ove il gas frigorigeno viene sospinto attraverso la valvole di non ritorno v1), all'interno del circuito frigorifero comprimendolo fino alla valvola di laminazione e successivamente, durante la fase di rientro del pistone d 1 ), il fluido frigorigeno viene aspirato nella camera f1 attraverso la valvola di non ritorno in v1 creando una depressione nel circuito frigorigeno dopo la valvola di laminazione, che favorisce il ciclo di raffreddamento.
4. 4) Sistema e mezzi capace di produrre caldo e/o freddo utilizzando una sola fonte di calore anche a temperature di pochi gradi superiore o inferiore a quella ambiente, come a rivendicazioni 1 ), 2), e 3) caratterizzato dal fatto che la fase di eiezione dei pistoni prevede la compressione di una molla o contrappeso per favorirne il rientro nella fase successiva; 5) Sistema e mezzi capace di produrre caldo e/o freddo utilizzando una soia fonte dì calore anche a temperature di pochi gradi superiore o inferiore a quella ambiente, come a rivendicazioni 1) e 3) caratterizzato dalla predisposizione di due apparati azionati dai pistoni d2 e d3, collegati tra loro mediante una catena o cinghia, o altri leverismi che ruoterà attorno ad una ruota dentata o puleggia r3 per ottenere una compressione continua del gas frigorigeno fino alla valvola di laminazione ed una depressione continua dopo di questa, produzione di freddo e caldo senza intermittenze e con minore dispendio di energia . 6) Sistema e mezzi capace di produrre caldo e/o freddo utilizzando una sola fonte di calore anche a temperature di pochi gradi superiore o inferiore a quella ambiente, come a rivendicazioni 1), 2) e 4) caratterizzato da una doppia camera di compressione realizzata mediante un unico pistone a doppio effetto, azionato alternativamente dai due pistoni contrapposti d4 e d5, direttamente o attraverso sistemi di trasformazione del moto lineare in rotatorio con moltiplicatori di giri, ove alle due estremità sono posizionati due rubinetti a 3 vie, sui quali sono innestate le 4 valvole di non ritorno v1, v2, v3 e v4, montate in modo che per ogni camera di compressione, vi siano due valvole di cui una permetta solo l’entrata di un fluido in aspirazione e l’altra ne permetta l’uscita nella fase di compressione. ) Sistema e mezzi capace di produrre caldo e/o freddo utilizzando una sola fonte di calore anche a temperature di pochi gradi superiore o inferiore a quella ambiente, come a rivendicazione 1 ), 3) e 4) caratterizzato dal fatto che le due valvole che consentono l'uscita sono collegate tra loro e alla mandata del circuito frigorifero mentre le due valvole che permettono l’entrata del gas frigorigeno nelle rispettive camere, saranno collegate tra loro ed al condotto di ritorno del circuito frigorifero stesso, in modo tale che nel condotto di mandata del circuito frigorifero ci sia sempre pressione positiva e simultaneamente nel condotto di ritorno, depressione, migliorando l'efficienza del ciclo frigorifero rendendolo più semplice, economico e di minor ingombro.