ITTO20090652A1 - GLAZED PANEL WITH ADJUSTABLE TRANSPARENCY - Google Patents
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Description
Pannello vetrato con trasparenza regolabile Glazed panel with adjustable transparency Glazed panel with adjustable transparency
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Settore della tecnica Technical sector
L'invenzione si riferisce ai pannelli vetrati, in particolare per pareti, tetti e serramenti di edifici, e più precisamente riguarda un pannello con trasparenza regolabile. Arte nota The invention refers to glazed panels, in particular for walls, roofs and windows of buildings, and more precisely it concerns a panel with adjustable transparency. Known art
Pannelli vetrati trasparenti utilizzati in pareti, tetti, facciate, vetrate continue o serramenti di edifici adibiti ad uso civile o industriale sono generalmente associati a mezzi che consentono di limitare la quantità di radiazione solare che li attraversa. Nei casi più comuni questi mezzi consistono in tapparelle, deflettori o schermi regolabili od orientabili in modo da riflettere o bloccare parzialmente o totalmente l'energia solare. Sono anche stati teorizzati pannelli, che prevedono una camera in cui circola un fluido atto a conferire loro caratteristiche volute di trasmissione luminosa o in generale di trasmissione energetica. Utilizzando fluidi variamente colorati, si possono anche variare le caratteristiche estetiche dei pannelli e quindi dell'edificio in cui essi sono usati, o di sue parti. Transparent glass panels used in walls, roofs, facades, continuous windows or doors and windows of buildings used for civil or industrial use are generally associated with means that allow to limit the amount of solar radiation that passes through them. In the most common cases, these means consist of shutters, deflectors or screens that are adjustable or orientable so as to reflect or partially or totally block solar energy. Panels have also been theorized, which provide a chamber in which circulates a fluid capable of giving them desired characteristics of light transmission or in general of energy transmission. By using variously colored fluids, it is also possible to vary the aesthetic characteristics of the panels and therefore of the building in which they are used, or of its parts.
Pannelli di questo tipo sono noti per esempio da US 4 368 725 A, US 4 515 150 A e FR 2607 170 A. Panels of this type are known for example from US 4 368 725 A, US 4 515 150 A and FR 2607 170 A.
US 4 368 725 A descrive una finestra comprendente due lastre traslucide o trasparenti che delimitano una camera in cui à ̈ presente aria quando si desidera fare passare luce e calore dall'esterno all'interno di un ambiente, e si fa circolare un secondo fluido, che assorbe o riflette l'energia solare, quando non si desidera fare passare luce e calore all'interno. US 4 368 725 A describes a window comprising two translucent or transparent sheets which delimit a chamber in which air is present when it is desired to let light and heat pass from the outside into an environment, and a second fluid is circulated, that absorbs or reflects solar energy, when you do not want to let light and heat pass inside.
US 4 515 150 A descrive un pannello con una lastra trasparente che à ̈ destinata ad essere esposta alla radiazione solare e chiude una camera in cui si fa circolare un fluido che diventa visibile attraverso la parete trasparente ed à ̈ scelto in modo da determinare l'aspetto e/o le caratteristiche di trasmissione, assorbimento e/o riflessione dell'energia del pannello. Il fluido può essere sostituito da altri fluidi o miscelato con altri fluidi per variare le caratteristiche del pannello. US 4 515 150 A describes a panel with a transparent plate which is intended to be exposed to solar radiation and closes a chamber in which a fluid is circulated which becomes visible through the transparent wall and is chosen so as to determine the appearance and / or characteristics of transmission, absorption and / or reflection of the energy of the panel. The fluid can be replaced by other fluids or mixed with other fluids to vary the characteristics of the panel.
FR 2 607 170 descrive pannelli traslucidi che sono collegati tramite un sistema di tubazioni e valvole motorizzate a serbatoi di fluido trasparente e di un fluido più o meno colorato, che possono essere fatti circolare in alternativa nei pannelli per determinare caratteristiche di trasmissione dell'energia solare e di colore volute. FR 2 607 170 describes translucent panels which are connected by means of a system of pipes and motorized valves to reservoirs of transparent fluid and a more or less colored fluid, which can alternatively be circulated in the panels to determine solar energy transmission characteristics and color swirls.
In tutti questi pannelli noti però la regolazione delle caratteristiche di trasmissione dell'energia solare e del colore si basa sulla presenza/assenza di un fluido caratterizzante o sull'uso di fluidi caratterizzanti diversi. Ciò rende complicata e costosa la gestione della regolazione. Descrizione dell’Invenzione In all these known panels, however, the regulation of the transmission characteristics of solar energy and color is based on the presence / absence of a characterizing fluid or on the use of different characterizing fluids. This makes regulation management complicated and expensive. Description of the Invention
Un primo scopo dell'invenzione à ̈ pertanto di fornire un pannello del tipo suddetto in cui la regolazione delle caratteristiche di trasmissione dell'energia solare e/o dell'aspetto estetico del pannello non richieda la rimozione e/o sostituzione di un fluido caratterizzante. A first object of the invention is therefore to provide a panel of the aforesaid type in which the adjustment of the solar energy transmission characteristics and / or the aesthetic appearance of the panel does not require the removal and / or replacement of a characterizing fluid.
Questo scopo à ̈ raggiunto per il fatto che nel pannello si fa circolare un liquido contenente una sostanza allocromica, o una miscela di sostanze allocromiche, che assume colorazioni diverse, che conferiscono al pannello caratteristiche diverse di trasmissione dell'energia solare, in funzione del valore del pH del liquido stesso, e un circuito che porta tale liquido alla camera à ̈ collegabile selettivamente a una sorgente di ioni H+ o OH- per variare il pH del liquido, e quindi la sua colorazione, quando le caratteristiche di trasmissione dell'energia solare si scostano da caratteristiche volute. This purpose is achieved due to the fact that a liquid containing an allochromic substance, or a mixture of allochromic substances, is circulated in the panel, which takes on different colors, which give the panel different characteristics of solar energy transmission, depending on the value. of the pH of the liquid itself, and a circuit that brings this liquid to the chamber can be selectively connected to a source of H + or OH- ions to vary the pH of the liquid, and therefore its color, when the characteristics of solar energy transmission they deviate from desired characteristics.
Nel seguito, il liquido contenente una sostanza allocromica o una miscela di sostanze allocromiche sarà anche indicato brevemente come "liquido allocromico". In the following, the liquid containing an allochromic substance or a mixture of allochromic substances will also be referred to briefly as "allochromic liquid".
L'uso di una sostanza allocromica (o indicatore di pH) permette di variare in modo facilmente reversibile caratteristiche di trasmissione dell'energia solare e/o l'aspetto del pannello senza che sia necessario rimuovere o sostituire il fluido caratterizzante. La regolazione delle caratteristiche del pannello o di una struttura realizzata mediante i pannelli à ̈ quindi semplificata. The use of an allochromic substance (or pH indicator) allows to easily reversibly change the characteristics of solar energy transmission and / or the appearance of the panel without having to remove or replace the characterizing fluid. The adjustment of the characteristics of the panel or of a structure made using panels is therefore simplified.
Un secondo scopo dell'invenzione à ̈ di fornire una struttura vetrata per costruzioni, realizzata con i pannelli descritti sopra. Nel caso di una struttura comprendente più pannelli, ai fini dell'alimentazione e/o della regolazione questi saranno suddivisi in gruppi, alimentati e regolabili indipendentemente l'uno dall'altro. A second object of the invention is to provide a glazed structure for buildings, made with the panels described above. In the case of a structure comprising several panels, for power supply and / or regulation purposes these will be divided into groups, powered and adjustable independently from each other.
Un terzo scopo dell'invenzione, à ̈ quello di fornire un metodo per regolare la trasmissione dell'energia solare tra l'esterno e l'interno di un ambiente attraverso un pannello trasparente o parzialmente trasparente. Questo scopo à ̈ raggiunto per il fatto che: A third object of the invention is to provide a method for regulating the transmission of solar energy between the outside and inside of an environment through a transparent or partially transparent panel. This purpose is achieved due to the fact that:
- si fornisce un pannello comprendente almeno una coppia di lastre parallele almeno parzialmente trasparenti montate in modo da definire almeno una camera; - a panel is provided comprising at least a pair of at least partially transparent parallel plates mounted so as to define at least one chamber;
- si fa circolare nella camera un liquido allocromico, che assume colorazioni diverse in funzione del valore di pH del liquido stesso; e - an allochromic liquid is circulated in the chamber, which takes on different colors depending on the pH value of the liquid itself; And
- si varia il pH del liquido per variare la colorazione quando le caratteristiche di trasmissione dell'energia solare si scostano da caratteristiche desiderate. - the pH of the liquid is varied to vary the color when the transmission characteristics of the solar energy deviate from the desired characteristics.
Utilizzando un pannello con più camere, e alimentando almeno una di esse con il liquido allocromico con modalità e a temperature diverse secondo il periodo dell'anno e/o della giornata, si può realizzare, congiuntamente alla regolazione della trasmissione dell'energia solare, un condizionamento termico dell'ambiente delimitato dal pannello. Using a panel with several chambers, and feeding at least one of them with the allochromic liquid in different ways and at different temperatures according to the time of the year and / or the day, it is possible to create, together with the regulation of solar energy transmission, an air conditioning room temperature bounded by the panel.
Descrizione Sintetica delle Figure Brief Description of the Figures
Altre caratteristiche e vantaggi dell'invenzione diventeranno più chiari dalla descrizione dettagliata che segue, presa in unione ai disegni allegati, in cui: Other features and advantages of the invention will become clearer from the detailed description which follows, taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:
- la fig. 1 Ã ̈ una vista schematica in sezione di una prima forma di realizzazione di un pannello secondo l'invenzione; - le figg. 2A e 2B sono una vista in pianta di una coppia di pannelli, che mostra la circolazione del liquido colorato all'interno dei pannelli e tra pannelli adiacenti, secondo una prima ed una seconda forma di realizzazione, rispettivamente; - fig. 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of a panel according to the invention; - figs. 2A and 2B are a plan view of a pair of panels, showing the circulation of the colored liquid inside the panels and between adjacent panels, according to a first and a second embodiment, respectively;
- la fig. 3 Ã ̈ un diagramma di flusso che illustra la regolazione della trasparenza del pannello di fig. 1; - fig. 3 is a flow chart illustrating the transparency adjustment of the panel of fig. 1;
- la fig. 4A Ã ̈ una vista schematica in sezione di una seconda forma di realizzazione di un pannello secondo l'invenzione, come utilizzato nella stagione calda; - fig. 4A is a schematic sectional view of a second embodiment of a panel according to the invention, as used in the hot season;
- le figura 4B Ã ̈ una vista simile alla fig. 4A e mostra il pannello della seconda forma di realizzazione, come utilizzato nella stagione fredda; e - figure 4B is a view similar to fig. 4A and shows the panel of the second embodiment, as used in the cold season; And
- la fig. 5 Ã ̈ un diagramma di flusso che illustra il funzionamento del pannello delle figure 4A e 4B per il condizionamento termico di un ambiente. - fig. 5 is a flow chart illustrating the operation of the panel of figures 4A and 4B for the thermal conditioning of an environment.
Descrizione di una Forma Preferita di Realizzazione Description of a Preferred Form of Realization
Con riferimento alla fig. 1, un pannello secondo l'invenzione, indicato nel suo complesso con 1, che à ̈ utilizzabile per realizzare pareti o tetti o serramenti di edifici o altre strutture come serre, verande, ecc., comprende una coppia di lastre trasparenti o almeno parzialmente trasparenti 10, 11, per esempio di vetro, montate parallele e ad una certa distanza in un telaio 12 in modo da definire una camera 13 in cui à ̈ presente un liquido destinato a impartire caratteristiche volute di trasmissione dell'energia solare al pannello, e quindi di trasferimento di luce e calore ad un ambiente interno. Nel caso in cui il pannello 1 sia utilizzato come finestra o parte di una parete di un edificio destinato ad abitazione o ufficio, la distanza tra le due lastre 10, 11 dovrà essere tale che il liquido presente nella camera 13 non crei fenomeni di distorsione e aberrazione. With reference to fig. 1, a panel according to the invention, indicated as a whole with 1, which can be used to make walls or roofs or windows of buildings or other structures such as greenhouses, verandas, etc., comprises a pair of transparent or at least partially transparent plates 10, 11, for example of glass, mounted parallel and at a certain distance in a frame 12 so as to define a chamber 13 in which there is a liquid intended to impart desired characteristics of transmission of solar energy to the panel, and therefore of transfer of light and heat to an internal environment. In the event that the panel 1 is used as a window or part of a wall of a building intended for a home or office, the distance between the two plates 10, 11 must be such that the liquid present in the chamber 13 does not create distortion phenomena and aberration.
Secondo l'invenzione, il liquido presente nella camera 13 à ̈ un liquido trasparente a cui si sono aggiunte una o più sostanze allocromiche (liquido allocromico) che virano tra due o più colori o tonalità in funzione della basicità /acidità del liquido stesso. Queste sostanze, chiamate anche indicatori di pH, sono ben note nella tecnica. Una lista di indicatori, dei loro intervalli di viraggio e dei relativi liquidi vettori à ̈ contenuta nel documento "Les indicateurs colorés de pH", di S. Bruneau, disponibile sul sito http://wiki.abeccompany.fr. According to the invention, the liquid present in chamber 13 is a transparent liquid to which one or more allochromic substances have been added (allochromic liquid) which change between two or more colors or shades according to the basicity / acidity of the liquid itself. These substances, also called pH indicators, are well known in the art. A list of indicators, their toning intervals and relative carrier liquids is contained in the document "Les indicaurs colorà © s de pH", by S. Bruneau, available on the website http://wiki.abeccompany.fr.
La scelta del particolare indicatore dovrà tener conto della necessità di avere una composizione spettrale adeguata della luce trasmessa all'ambiente interno, soprattutto nel caso di un pannello destinato all'impiego in edifici per abitazione o uffici. Inoltre, si dovrà scegliere un indicatore che non richieda l'uso di liquidi vettori, che possono attaccare il telaio del pannello e i componenti del circuito, quali condotti, giunti e guarnizioni, o che possono creare rischi per le persone in caso di rottura del pannello. Inoltre, il liquido vettore scelto dovrà essere un liquido economico. Per queste considerazioni, il liquido vettore à ̈ preferibilmente una soluzione a base acquosa (in particolare acqua distillata), eventualmente con l'aggiunta di un alcool, per esempio etanolo, per abbassare il punto di congelamento e limitare la proliferazione di microalghe. Ovviamente, la concentrazione di etanolo sarà inferiore alla percentuale minima che ne causa l’infiammabilità a temperatura ambiente. Preferibilmente, si utilizzano indicatori il cui intervallo di viraggio si estende attorno a pH = 7 o à ̈ prossimo a questo valore. The choice of the particular indicator must take into account the need to have an adequate spectral composition of the light transmitted to the internal environment, especially in the case of a panel intended for use in residential or office buildings. In addition, an indicator should be chosen that does not require the use of carrier liquids, which can attack the panel frame and circuit components, such as ducts, joints and gaskets, or which can create risks for people in the event of panel breakage. . Furthermore, the carrier liquid chosen must be an economical liquid. For these considerations, the carrier liquid is preferably an aqueous-based solution (in particular distilled water), possibly with the addition of an alcohol, for example ethanol, to lower the freezing point and limit the proliferation of microalgae. Obviously, the concentration of ethanol will be lower than the minimum percentage that causes it to become flammable at room temperature. Preferably, indicators are used whose toning range extends around pH = 7 or is close to this value.
Esempi di possibili indicatori utilizzabili in soluzione acquosa e che soddisfano a queste caratteristiche sono: Examples of possible indicators that can be used in aqueous solution and that satisfy these characteristics are:
- 2-(2,4 dinitrofenilazo)-1-naftol-3,6-disolfonato di disodio, che presenta una colorazione blu (utile a ridurre il fattore solare) in una soluzione neutra o basica e un colore giallo in una soluzione acida con pH ≤ 6,0 circa; in questo caso l'indicatore sarà aggiunto a una soluzione neutra: - 2- (2,4 dinitrophenylazo) -1-naphthol-3,6-disulfonate of disodium, which has a blue color (useful to reduce the solar factor) in a neutral or basic solution and a yellow color in an acid solution with pH â ‰ ¤ about 6.0; in this case the indicator will be added to a neutral solution:
- p-nitrofenolo, che ha un intervallo di pH di viraggio tra 5,4 e 6,6 ed à ̈ trasparente per pH inferiori al limite inferiore dell'intervallo di viraggio e giallo per pH superiori al limite superiore dell'intervallo di viraggio - timolftaleina, che si presenta sostanzialmente trasparente per pH < 9.3 e vira al blu scuro per pH superiori. - p-nitrophenol, which has a color change pH range between 5.4 and 6.6 and is transparent for pH below the lower end of the color change range and yellow for pH above the upper end of the color change range - thymolphthalein, which is substantially transparent for pH <9.3 and turns dark blue for higher pHs.
Come si vede dal documento citato sopra, Ã ̈ sufficiente una percentuale dell'ordine dello 0,1% di indicatore nel liquido vettore per ottenere l'allocromia del liquido. As can be seen from the document cited above, a percentage of the order of 0.1% of indicator in the carrier liquid is sufficient to obtain the allochromy of the liquid.
Il viraggio di colore sarà ottenuto immettendo ioni H+ (per esempio, aggiungendo al liquido una piccola quantità di soluzione acida, per esempio una soluzione di acido citrico o acido cloridrico) o ioni OH- (per esempio, aggiungendo al liquido una piccola quantità di soluzione basica, per esempio una soluzione di idrossido di sodio). The color change will be obtained by introducing H + ions (for example, adding a small amount of acid solution to the liquid, for example a solution of citric acid or hydrochloric acid) or OH- ions (for example, adding a small amount of solution to the liquid basic, for example a sodium hydroxide solution).
L'immissione dell'uno o dell'altro tipo di ioni sarà comandata da un'unità di controllo che risponde ai segnali inviati da opportuni sensori in modo da mantenere le caratteristiche di trasmissione dell'energia solare volute dall'utente. Per questo scopo si possono impiegare semplicemente sensori di luminosità ambientale. I sensori possono essere sensori ad antenna passiva ed inviare segnali a radiofrequenza all'unità di controllo. The introduction of one or the other type of ions will be controlled by a control unit which responds to the signals sent by suitable sensors in order to maintain the characteristics of solar energy transmission desired by the user. For this purpose, it is possible to simply use ambient light sensors. The sensors can be passive antenna sensors and send radiofrequency signals to the control unit.
Come detto, l'uso di una sostanza allocromica elimina la necessità di rimuovere o sostituire il fluido caratterizzante quando si desidera variare le caratteristiche e/o l'aspetto del pannello, e quindi semplifica la regolazione delle caratteristiche di trasmissione dell'energia solare e di colore dei pannelli o di una struttura realizzata mediante i pannelli. As mentioned, the use of an allochromic substance eliminates the need to remove or replace the characterizing fluid when it is desired to vary the characteristics and / or appearance of the panel, and therefore simplifies the regulation of the transmission characteristics of solar energy and color of the panels or of a structure made using the panels.
Il liquido à ̈ fatto circolare con una certa pressione in un impianto chiuso, con l'impiego di una pompa. Inoltre, l'impianto sarà vantaggiosamente realizzato in modo che la struttura, ai fini dell'alimentazione con liquido, sia suddivisa in sezioni comprendenti ognuna un certo numero di pannelli, dipendente dalla particolare applicazione, alimentate indipendentemente. In modo convenzionale, ogni sezione sarà dotata di vaso di espansione e di valvole di sicurezza/regolazione della pressione. The liquid is circulated with a certain pressure in a closed system, with the use of a pump. Furthermore, the plant will advantageously be made in such a way that the structure, for the purpose of feeding with liquid, is divided into sections each comprising a certain number of panels, depending on the particular application, fed independently. Conventionally, each section will be equipped with an expansion tank and safety / pressure regulation valves.
Anche i sensori che comandano il sistema di controllo saranno associati a gruppi di pannelli, che non coincidono necessariamente con le sezioni dell'impianto di alimentazione. Nel caso per esempio di una facciata di edificio, la regolazione può interessare per esempio tutti i pannelli di una camera o di un piano. The sensors that command the control system will also be associated with groups of panels, which do not necessarily coincide with the sections of the power supply system. For example, in the case of a building facade, the adjustment can affect, for example, all the panels of a room or a floor.
Nella fig. 1 si vede anche che il pannello 1 comprende elementi di rinforzo 14 che collegano le due lastre 10 e 11 per evitare che la pressione esercitata dal liquido presente nella camera 13 provochi deformazioni delle lastre stesse che potrebbero condurre alla loro rottura. Gli elementi di rinforzo 14 possono essere per esempio elementi di alluminio o vetro, per esempio con sezione a C (come in figura), oppure ad U o a H, uniti alle lastre 10, 11 mediante un adesivo siliconico o una resina epossidica, come indicato con 15. In fig. 1 it is also seen that the panel 1 comprises reinforcing elements 14 which connect the two plates 10 and 11 to prevent the pressure exerted by the liquid present in the chamber 13 from causing deformations of the plates themselves which could lead to their breakage. The reinforcing elements 14 can be, for example, elements of aluminum or glass, for example with a C-section (as in the figure), or U or H-shaped, joined to the plates 10, 11 by means of a silicone adhesive or an epoxy resin, as indicated with 15.
La fig. 2A mostra le modalità di circolazione del liquido allocromico all'interno di un pannello 1 e tra pannelli 1 adiacenti di una sezione secondo una prima disposizione preferita. I pannelli 1 sono dotati di un tubo d'ingresso 16 per introdurre nella camera 13 il liquido proveniente da un pannello 1 precedente o da un condotto di alimentazione, e di un tubo di uscita 17 per raccogliere il liquido immesso nella camera 13 dal tubo 16 e trasferirlo al pannello 1 successivo o a un condotto di uscita. L'uscita del liquido dal tubo 16 e l'ingresso nel tubo 17 avvengono attraverso fori o ugelli radiali distribuiti sulla lunghezza dei tubi, come schematizzato nel disegno dalle frecce verticali. I tubi 16, 17 sono disposti lungo pareti opposte della camera 13, dette pareti essendo perpendicolari al modulo 10 e alla lastra 11 (per esempio sono portati da elementi del telaio 12, fig. 1), e sono aperti ad estremità opposte; inoltre, come si vede, la posizione dei tubi 16, 17 à ̈ continua in pannelli adiacenti ed à ̈ previsto che qualora i pannelli siano montati verticali o inclinati, il tubo 16 di ingresso del liquido sia disposto orizzontale in alto ed il tubo 17 di uscita del liquido sia disposto orizzontale in basso. Grazie a questa disposizione, secondo cui il tubo 16 à ̈ disposto ad un’altezza non inferiore a quella del tubo 17, sarà vantaggiosamente conseguita una distribuzione omogenea della trasmissione di energia solare attraverso il pannello, senza che si formino zone più trasparenti e altre meno trasparenti, come avverrebbe se la disposizione fosse invertita ed il liquido allocromico venisse introdotto dal basso. Fig. 2A shows the circulation modes of the allochromic liquid inside a panel 1 and between adjacent panels 1 of a section according to a first preferred arrangement. The panels 1 are equipped with an inlet pipe 16 to introduce the liquid coming from a previous panel 1 or from a supply duct into the chamber 13, and with an outlet pipe 17 to collect the liquid introduced into the chamber 13 by the pipe 16 and transfer it to the next panel 1 or to an outlet duct. The liquid comes out of the tube 16 and enters the tube 17 through holes or radial nozzles distributed along the length of the tubes, as shown in the drawing by the vertical arrows. The tubes 16, 17 are arranged along opposite walls of the chamber 13, said walls being perpendicular to the module 10 and to the plate 11 (for example they are carried by elements of the frame 12, fig. 1), and are open at opposite ends; furthermore, as can be seen, the position of the pipes 16, 17 is continuous in adjacent panels and it is envisaged that if the panels are mounted vertically or inclined, the liquid inlet pipe 16 is arranged horizontally at the top and the pipe 17 of the liquid outlet is placed horizontally at the bottom. Thanks to this arrangement, according to which the tube 16 is arranged at a height not lower than that of the tube 17, a homogeneous distribution of the transmission of solar energy through the panel will be advantageously achieved, without forming more transparent and other areas. less transparent, as would be the case if the arrangement were reversed and the allochromic liquid were introduced from below.
La fig. 2B mostra una disposizione alternativa della modalità di circolazione del liquido di raffreddamento all'interno di un pannello 1 e tra pannelli 1 adiacenti di una sezione. Secondo questa disposizione, la posizione dei tubi 16, 17 à ̈ invertita in pannelli adiacenti in modo realizzare un percorso sostanzialmente a zig-zag lungo i pannelli di una sezione. Fig. 2B shows an alternative arrangement of the mode of circulation of the coolant within a panel 1 and between adjacent panels 1 of a section. According to this arrangement, the position of the tubes 16, 17 is reversed in adjacent panels so as to provide a substantially zigzag path along the panels of a section.
Per consentire una distribuzione uniforme del liquido nella camera 13, gli elementi di rinforzo 14, che in figura si staccano da una delle pareti a cui sono associati i tubi 16, 17 e si estendono verso la parete opposta, possono avere estensione inferiore alla distanza tra tali pareti, in modo da non dividere la camera 13 in sottocamere isolate tra loro. In alternativa, gli elementi di rinforzo 14 potrebbero lasciare passaggi in corrispondenza di entrambe le pareti, oppure ancora elementi di rinforzo 14 successivi potrebbero staccarsi da pareti opposte in modo da definire una circolazione a zig-zag all'interno di ciascun pannello. Come ulteriore alternativa, i rinforzi 14 potrebbero estendersi attraverso tutta la camera ed essere dotati di aperture attraverso cui il liquido passa da una sottocamera ad un'altra. To allow a uniform distribution of the liquid in the chamber 13, the reinforcing elements 14, which in the figure detach from one of the walls to which the pipes 16, 17 are associated and extend towards the opposite wall, can have an extension smaller than the distance between such walls, so as not to divide the chamber 13 into sub-chambers isolated from each other. Alternatively, the reinforcing elements 14 could leave passages in correspondence of both walls, or again successive reinforcing elements 14 could detach from opposite walls so as to define a zig-zag circulation inside each panel. As a further alternative, the reinforcements 14 could extend throughout the chamber and be provided with openings through which the liquid passes from one sub-chamber to another.
La fig. 3 mostra un diagramma di flusso del procedimento di regolazione della trasmissione energetica. Per chiarezza, si fa riferimento a una misura della luminosità ambientale. Il procedimento, come detto, interessa tutto un gruppo di pannelli. Fig. 3 shows a flow diagram of the energy transmission regulation procedure. For clarity, reference is made to a measure of ambient brightness. The procedure, as mentioned, involves a whole group of panels.
L'inizio (passo 100) corrisponde all'attivazione del sistema di controllo. Dopo l'attivazione, si controlla se la luminosità ambientale à ̈ superiore al valore impostato (passo 101). In caso affermativo, il sistema di controllo avvia il processo di iscurimento del liquido (passo 102), iniettando una soluzione acida o basica secondo il tipo di sostanza allocromica utilizzata: per esempio, nel caso della prima sostanza indicata sopra, l'iscurimento richiede un aumento della basicità del liquido. Dopo la correzione del colore del liquido, si ricontrolla il valore della luminosità ambientale (passo 103). Se questo à ̈ ancora superiore al valore impostato, si segnala un'avaria dell'impianto richiedendo l'intervento del servizio di assistenza (passo 104). Inoltre, almeno la parte di impianto che alimenta e regola il gruppo di pannello considerato sarà disattivata (passo 108). Se invece, dopo l'aggiunta della soluzione acida o basica, la luminosità ambientale non à ̈ superiore al valore impostato, si controlla ancora se esso à ̈ diventato inferiore a tale valore (passo 105). In caso negativo, il sistema à ̈ a regime e il ciclo riprende dall'inizio. In caso positivo, si aggiunge soluzione basica o acida (nel caso della sostanza indicata sopra, una soluzione acida) per schiarire il liquido (passo 106). Se dopo questa seconda aggiunta la luminosità ambientale à ̈ ancora inferiore al valore impostato (passo 107), si à ̈ in presenza di un'avaria dell'impianto e si torna al passo 104. Se invece la luminosità ambientale non à ̈ inferiore al valore impostato, il ciclo riprende dall'inizio. The start (step 100) corresponds to the activation of the control system. After activation, it is checked whether the ambient brightness is higher than the set value (step 101). If so, the control system starts the liquid darkening process (step 102), by injecting an acidic or basic solution according to the type of allochromic substance used: for example, in the case of the first substance indicated above, the darkening requires a increase of the basicity of the liquid. After correcting the color of the liquid, the ambient brightness value is rechecked (step 103). If this is still higher than the set value, a system failure is signaled requesting the intervention of the assistance service (step 104). Furthermore, at least the part of the system that powers and regulates the panel group considered will be deactivated (step 108). If, on the other hand, after the addition of the acid or basic solution, the ambient brightness is not higher than the set value, it is again checked whether it has become lower than this value (step 105). If not, the system is running and the cycle starts from the beginning. If so, a basic or acid solution (in the case of the substance indicated above, an acid solution) is added to lighten the liquid (step 106). If after this second addition the ambient brightness is still lower than the set value (step 107), there is a system failure and you go back to step 104. On the other hand, if the ambient brightness is not lower than the value set, the cycle restarts from the beginning.
Come si vede, il procedimento permette una supervisione continua dell'efficienza dell'impianto. Inoltre, à ̈ possibile impostare soglie di luminosità diverse per gruppi diversi di pannelli, cosicché si ha un'elevata flessibilità di gestione. As can be seen, the procedure allows continuous supervision of the efficiency of the plant. Furthermore, it is possible to set different brightness thresholds for different groups of panels, so that there is a high flexibility of management.
Le figure 4A e 4B mostrano una seconda forma di realizzazione del pannello secondo l'invenzione, indicato nel suo complesso con 2. La fig. 4A illustra il pannello 2 come utilizzato nelle ore/stagioni calde e la fig. 4B illustra il pannello 2 come utilizzato nelle ore/stagioni fredde. Figures 4A and 4B show a second embodiment of the panel according to the invention, indicated as a whole with 2. Fig. 4A illustrates the panel 2 as used in the warm hours / seasons and fig. 4B illustrates panel 2 as used in cold hours / seasons.
Il pannello 2 comprende una prima e una seconda coppia di lastre trasparenti o semitrasparenti parallele 20, 21, 22, 23 montate in un telaio 24 in modo che nel pannello siano definite una camera esterna o anteriore 25 (adiacente alla lastra anteriore 20 che, a pannello montato, definisce la faccia esterna del pannello 2), una camera intermedia 26 e una camera interna o posteriore 27 (adiacente alla lastra 23 che, a pannello montato, definisce la faccia interna del pannello 2). Le tre camere sono usate in modo diverso secondo i periodi del giorno e/o dell'anno. The panel 2 comprises a first and a second pair of parallel transparent or semitransparent plates 20, 21, 22, 23 mounted in a frame 24 so that an external or front chamber 25 is defined in the panel (adjacent to the front plate 20 which, at mounted panel, defines the external face of the panel 2), an intermediate chamber 26 and an internal or rear chamber 27 (adjacent to the plate 23 which, when the panel is mounted, defines the internal face of the panel 2). The three rooms are used in different ways according to the periods of the day and / or the year.
In particolare, la camera esterna 25 à ̈ destinata contenere liquido allocromico a temperatura relativamente bassa nelle ore/stagioni calde e non à ̈ utilizzata nelle ore/stagioni fredde. In particular, the external chamber 25 is intended to contain allochromic liquid at a relatively low temperature in the warm hours / seasons and is not used in the cold hours / seasons.
La camera intermedia à ̈ destinata a contenere un gas di coibentazione, in particolare aria o un gas nobile, qualunque sia l'ora/stagione. The intermediate chamber is designed to contain an insulation gas, in particular air or a noble gas, whatever the hour / season.
Infine nelle ore/stagioni calde la camera interna 27 à ̈ destinata a contenere un liquido trasparente, che vantaggiosamente à ̈ il liquido vettore trasparente (per esempio a base acquosa o soluzione idroalcoolica) per la sostanza allocromica, a temperatura tale da garantire un rinfrescamento dell'ambiente, mentre nelle ore/stagioni fredde la camera interna 27 contiene il liquido allocromico, preferibilmente a temperatura tale da garantire un apporto di calore all'ambiente. Finally, in the warm hours / seasons, the internal chamber 27 is designed to contain a transparent liquid, which advantageously is the transparent carrier liquid (for example aqueous-based or hydroalcoholic solution) for the allochromic substance, at a temperature such as to ensure cooling of the environment, while in the cold hours / seasons the internal chamber 27 contains the allochromic liquid, preferably at a temperature such as to ensure a supply of heat to the environment.
La disposizione dei tubi di ingresso e uscita del liquido discussa con riferimento alla Fig.2A garantisce una distribuzione omogenea della temperatura nelle camere in cui si fa circolare il liquido raffreddato o riscaldato. The arrangement of the inlet and outlet pipes of the liquid discussed with reference to Fig.2A ensures a homogeneous distribution of the temperature in the chambers in which the cooled or heated liquid is circulated.
Questa forma di realizzazione consente quindi un condizionamento termico dell'ambiente chiuso dai pannelli, congiuntamente alla regolazione della trasmissione di energia solare. This embodiment therefore allows a thermal conditioning of the environment closed by the panels, together with the regulation of the transmission of solar energy.
Per semplicità di disegno, non si sono rappresentati gli elementi di rinforzo tra le lastre di vetro, analoghi agli elementi 14 delle figure 1 e 2, che dovranno essere previsti almeno nelle camere destinate a contenere un liquido. For simplicity of drawing, the reinforcing elements between the glass plates, similar to the elements 14 of figures 1 and 2, which must be provided at least in the chambers intended to contain a liquid, have not been shown.
Il sistema di controllo, oltre a provvedere alla variazione della colorazione del liquido (con le modalità descritte in precedenza), provvederà alla diversa alimentazione delle diverse camere nelle diverse stagioni o nelle diverse ore del giorno in base alla temperatura esterna e interna, rilevata da opportuni sensori di temperatura. Anche questi possono essere sensori ad antenna passiva. The control system, in addition to providing for the variation of the color of the liquid (with the methods described above), will provide for the different feeding of the different chambers in the different seasons or in the different hours of the day based on the external and internal temperature, detected by appropriate temperature sensors. These too can be passive antenna sensors.
Le modalità di funzionamento di questa forma di realizzazione sono rappresentate sotto forma di diagramma di flusso nella fig. 5. L'inizio (passo 200) corrisponde all'attivazione del sistema di controllo. Una volta attivato, questo confronta la temperatura esterna con la temperatura interna dell’ambiente da condizionare (passo 201). Se la temperatura esterna à ̈ superiore alla temperatura interna, il sistema di controllo fa circolare nella camera 25 liquido chiaro/scuro preferibilmente a temperatura inferiore alla temperatura esterna per regolare il passaggio della radiazione solare e contemporaneamente smaltire il calore in eccesso, e fa circolare nella camera 27 liquido trasparente preferibilmente a temperatura inferiore alla temperatura interna per il rinfrescamento (passo 202). Successivamente, si controlla se la temperatura esterna à ̈ inferiore alla temperatura interna (passo 203). Lo stesso controllo à ̈ fatto se il controllo del passo 201 ha indicato che la temperatura esterna non à ̈ superiore alla temperatura interna. In caso di esito negativo del controllo, il sistema à ̈ a regime e il ciclo riprende dall'inizio. In caso di esito positivo, non si alimenta la camera 25 e si fa circolare nella camera 27 liquido chiaro/scuro a temperatura superiore alla temperatura interna ed esterna per regolare il passaggio della radiazione solare e contemporaneamente fornire calore all'ambiente interno (passo 204). The modes of operation of this embodiment are shown in the form of a flow chart in FIG. 5. The start (step 200) corresponds to the activation of the control system. Once activated, this compares the external temperature with the internal temperature of the environment to be conditioned (step 201). If the external temperature is higher than the internal temperature, the control system circulates in the chamber 25 light / dark liquid preferably at a temperature lower than the external temperature to regulate the passage of solar radiation and at the same time dispose of the excess heat, and circulate in the chamber 27 transparent liquid preferably at a temperature lower than the internal temperature for cooling (step 202). Subsequently, it is checked whether the outside temperature is lower than the inside temperature (step 203). The same check is done if the check of step 201 has indicated that the external temperature is not higher than the internal temperature. In the event of a negative result, the system is fully operational and the cycle restarts from the beginning. In the event of a positive result, the chamber 25 is not fed and a light / dark liquid at a temperature higher than the internal and external temperature is circulated in the chamber 27 to regulate the passage of solar radiation and at the same time provide heat to the internal environment (step 204) .
In una variante della forma di realizzazione delle figure 4A, 4B, la prima lastra 20, invece di essere una lastra di vetro, à ̈ un modulo fotovoltaico, preferibilmente un modulo a doppia lastra di vetro e può ad esempio essere del tipo con celle in silicio mono- o policristallino (ad esempio il modello GG40P6L commercializzato da Siliken), oppure del tipo basato su tecnologia a film sottile in silicio micromorfo (ad esempio la serie XSeries commercializzata da Inventux), oppure del tipo basato sulla tecnologia CIS (Copper Indium Selenide, selenuro di rame e indio) (ad esempio il modello GeneCIS commercializzato dalla WÃ1⁄4rth Solar). In a variant of the embodiment of figures 4A, 4B, the first sheet 20, instead of being a glass sheet, is a photovoltaic module, preferably a double glass sheet module and can for example be of the type with cells in mono- or polycrystalline silicon (for example the GG40P6L model marketed by Siliken), or of the type based on thin film technology in micromorph silicon (for example the XSeries series marketed by Inventux), or of the type based on CIS technology (Copper Indium Selenide , copper and indium selenide) (for example the GeneCIS model marketed by WÃ1⁄4rth Solar).
In questo caso, il liquido presente nella camera esterna 25 nei periodi caldi ha anche il compito di mantenere il modulo fotovoltaico ad una temperatura massima che limiti la perdita di potenza che avviene nei moduli fotovoltaici al crescere della temperatura: per esempio, la temperatura massima del modulo fotovoltaico à ̈ mantenuta ad un valore non superiore alla temperatura esterna aumentata di 10°C. In this case, the liquid present in the external chamber 25 in hot periods also has the task of maintaining the photovoltaic module at a maximum temperature that limits the power loss that occurs in the photovoltaic modules as the temperature increases: for example, the maximum temperature of the photovoltaic module is kept at a value not higher than the external temperature increased by 10 ° C.
In un'ulteriore variante di questa forma di realizzazione, una parte della lastra esterna 20 potrebbe essere rivestita di pannelli fotovoltaici opachi. In a further variant of this embodiment, a part of the outer plate 20 could be covered with opaque photovoltaic panels.
E' evidente che quanto descritto à ̈ dato a titolo di esempio non limitativo e che ulteriori varianti e modifiche sono possibili senza uscire dal campo di protezione dell'invenzione, come definito dalle rivendicazioni che seguono. It is clear that what has been described is given by way of non-limiting example and that further variants and modifications are possible without departing from the scope of the invention, as defined by the following claims.
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2009
- 2009-08-20 IT ITTO2009A000652A patent/IT1395658B1/en active
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