ITTO20110753A1 - Sistema di riscaldamento a pannelli radianti - Google Patents

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Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Sistema di riscaldamento a pannelli radianti"
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un sistema di riscaldamento a pannelli radianti, in particolare per il riscaldamento di ambienti.
Uno scopo della presente invenzione à ̈ di proporre un innovativo e perfezionato sistema di riscaldamento a pannelli radianti, di posa agevole ed economica, e di funzionamento affidabile e sicuro e contraddistinto da una buona efficienza energetica.
Questo ed altri scopi vengono realizzati secondo l'invenzione con un sistema di riscaldamento comprendente
una pluralità di gruppi di pannelli radianti comprendenti ciascuno almeno un pannello radiante, ciascun pannello includendo una lastra di materiale ceramico, vitreo o simile, ad una faccia della quale à ̈ applicato un elemento resistivo riscaldante; una linea elettrica di alimentazione, cui sono collegati in parallelo detti gruppi di pannelli radianti;
una pluralità di commutatori elettronici controllabili, collegati ciascuno essenzialmente in serie ad un gruppo di pannelli radianti, per controllarne selettivamente l'accoppiamento a detta linea di alimentazione,
sensori elettrici di temperatura, associati ciascuno ad un corrispondente gruppo di pannelli radianti, e
un'unità elettronica di controllo presentante una pluralità di uscite collegate a detti commutatori elettronici ed una pluralità di ingressi collegati a detti sensori elettrici di temperatura, e predisposta per:
- determinare, ogni volta che riceve un comando di attivazione del sistema, l'accoppiamento di detti gruppi di pannelli radianti alla linea di alimentazione elettrica per un periodo di tempo sufficiente a portare detti pannelli ad una temperatura uguale o superiore ad un valore prefissato; e
- determinare successivamente l'accoppiamento di ciascun gruppo di pannelli alla linea di alimentazione quando la temperatura indicata dall'associato sensore scende al di sotto di una soglia predeterminata.
Convenientemente il sistema comprende inoltre mezzi di segnalazione ottica, pilotati dall'unità di controllo per fornire una segnalazione visiva circa la condizione di accoppiamento o disaccoppiamento di ciascun gruppo di pannelli radianti alla/dalla linea di alimentazione.
In un modo di realizzazione attualmente preferito, ciascun pannello radiante comprende una lastra quadrangolare di materiale ceramico o simile, in particolare di gres porcellanato, avente uno spessore di circa 3-10 mm e lati aventi una lunghezza compresa tra 35 e 70 cm o maggiore.
Inoltre, convenientemente ciascun pannello radiante à ̈ preferibilmente provvisto di mezzi di attacco ad una parete.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
la figura 1 Ã ̈ uno schema elettrico, parzialmente a blocchi, di un sistema di riscaldamento a pannelli radianti secondo la presente invenzione; la figura 2 Ã ̈ una vista prospettica, in parte esplosa, di un pannello radiante compreso in un sistema di riscaldamento secondo l'invenzione; e le figure 3 e 4 sono viste parziali, in parte sezionate, che mostrano due ulteriori varianti di aggancio di pannelli radianti per sistemi di riscaldamento secondo l'invenzione.
Nella figura 1 con 1 Ã ̈ complessivamente indicato un sistema di riscaldamento a pannelli radianti secondo la presente invenzione.
Tale sistema comprende una pluralità di gruppi G1, ..., GN di pannelli radianti indicati con 2.
Gli N gruppi di pannelli radianti comprendono ciascuno almeno un pannello radiante 2.
Come apparirà più chiaramente dal seguito, ciascun pannello radiante 2 comprende una lastra 3 di materiale ceramico, ad esempio gres porcellanato, ad una faccia della quale à ̈ applicato un elemento resistivo riscaldante 4, che nella figura 1 à ̈ rappresentato con il simbolo grafico di una resistenza elettrica.
Il sistema di riscaldamento 1 comprende inoltre una linea elettrica di alimentazione, indicata nel complesso con 5, cui sono collegati in parallelo i suddetti gruppi G1, ..., GN di pannelli radianti 2.
Alla linea di alimentazione 5 à ̈ inoltre collegato un dispositivo alimentatore di tensione 6, di tipo per sé noto, atto a fornire in uscita una tensione continua Vcc, preferibilmente stabilizzata, destinata ad essere alimentata a dispositivi e componenti vari del sistema.
In serie ai pannelli radianti 2 di ciascun gruppo G1, ..., GN Ã ̈ collegato un rispettivo commutatore elettronico controllato T, ad esempio un triac.
Gli elettrodi di controllo (gate) dei commutatori elettronici T sono nel funzionamento pilotabili da corrispondenti uscite di un'unità elettronica di controllo ECU, preferibilmente attraverso rispettivi dispositivi fotoaccoppiatori FC, di tipo per sé noto.
L'unità elettronica ECU à ̈ realizzata ad esempio con l'impiego di un processore programmabile.
Tramite i commutatori elettronici T, l'unità di controllo ECU à ̈ in grado, nel funzionamento, di controllare selettivamente l'accoppiamento dei gruppi G1, ...., GN di pannelli 2 alla linea di alimentazione elettrica 5.
A ciascun gruppo G1,..., GN di pannelli radianti 2 à ̈ associato almeno un rispettivo sensore elettrico di temperatura, indicato con 7 nella figura 1, collegato ad un corrispondente ingresso dell'unità di controllo ECU.
L'unità elettronica di controllo ECU à ̈ predisposta per:
- determinare, ogni volta che ad un suo ingresso IN riceve un comando di attivazione del sistema, l'accoppiamento di un certo numero di gruppi G1, ..., GN di pannelli radianti 2 alla linea di alimentazione elettrica 5 per un periodo di tempo (ad esempio 2 secondi, circa) sufficiente a portare tali pannelli radianti ad una temperatura uguale o superiore ad un valore prefissato (ad esempio 75°C), e
- determinare quindi, successivamente, l'accoppiamento di tali gruppi G1, ..., GN di pannelli radianti alla linea di alimentazione 5, quando la temperatura indicata dall'associato sensore 7 scende al di sotto di una soglia predeterminata (ad esempio 60°C, circa).
Il numero di gruppi di pannelli attivati può essere impostato manualmente dall'utente, oppure può essere determinato autonomamente dall'unità di controllo ECU in base alle condizioni ambientali del momento e/o delle condizioni termiche richieste dall'utente. Può a tale scopo essere eventualmente previsto un selettore azionabile dall'utente, per scegliere fra l'opzione di impostazione manuale o di impostazione automatica.
All'unità elettronica di controllo ECU sono inoltre collegati dispositivi di segnalazione ottica, complessivamente indicati con 8 nella figura 1, mediante i quali à ̈ possibile fornire all'utilizzatore una segnalazione visiva sulla condizione di accoppiamento/disaccoppiamento di ciascun gruppo G1, ..., GN di pannelli radianti alla/dalla linea di alimentazione elettrica 5.
Nella realizzazione esemplificativamente illustrata i dispositivi di segnalazione ottica 8 comprendono N coppie di diodi emettitori di luce collegati nel modo illustrato nella figura 1. Ciascuna coppia comprende ad esempio un diodo V emettitore di luce verde ed un diodo R emettitore di luce rossa. Tali diodi, collegati ad esempio a catodo comune connesso ad un terminale dell'unità ECU, sono rispettivamente pilotabili a mezzo di due transistori TR1 e TR2, le cui basi sono collegate a corrispondenti ingressi dell'unità ECU.
L'unità ECU può essere convenientemente predisposta per attivare in modo continuo i diodi a luce rossa R corrispondenti ai gruppi di pannelli radianti 2 la cui temperatura à ̈ in fase di salita verso il campo di temperatura di funzionamento. Non appena tali pannelli radianti 2 hanno raggiunto il campo operativo di temperatura l'unità ECU disattiva i diodi R a luce rossa ed attiva i corrispondenti diodi di luce verde V in modo continuativo.
Nella figura 2 Ã ̈ esemplificativamente illustrata la struttura di un pannello radiante 2 utilizzabile in un sistema di riscaldamento secondo l'invenzione.
In tale modo di realizzazione il pannello radiante 2 comprende una lastra 3 di materiale ceramico o simile, ad esempio gres porcellanato, o di materiale vitreo, avente ad esempio uno spessore di circa 3-10 mm, e lati aventi ad esempio una lunghezza compresa fra 35 e 70 cm (o valori diversi), e preferibilmente di 40 cm per 60 cm. Siffatte lastre quadrangolari sono prontamente disponibili in commercio, essendo tipicamente fabbricate per la realizzazione di pavimenti, rivestimenti murali, ecc.
Alla faccia posteriore della lastra 3 à ̈ applicato ad esempio un elemento resistivo di fibre di carbonio intessute o in forma di rete, avente una resistività per unità di superficie ad esempio compresa fra 0,12 e 0,15 ohm per cm<2>. Nella realizzazione illustrata, a due lati dell'elemento resistivo sono applicate bandelle elettroconduttrici 9, cui possono essere connessi, ad esempio mediante saldature, rispettivi terminali elettrici di collegamento 10.
Nella realizzazione secondo la figura 2, il panello radiante 2 comprende inoltre una lastra di substrato posteriore 11, di materiale elettricamente isolante, ad esempio un pannello di alluminio con struttura a nido d'ape compreso fra due "pelli" di (ad esempio) poliestere caricato con fibre di vetro. Tale lastra di substrato ha uno spessore di ad esempio 5 mm.
L'elemento resistivo riscaldante 4 à ̈ interposto fra la lastra di materiale ceramico o simile 3 e la lastra di substrato posteriore 11. Il sandwich così realizzato può essere solidarizzato a mezzo di collanti od altri dispositivi di interconnessione meccanica, di tipo per sé noto.
Alla faccia posteriore della lastra di substrato 11 possono essere convenientemente fissati elementi tubolari scatolati 12 (figura 2) disposti in giacitura preferibilmente ad asse verticale, per l'induzione di moti convettivi di aria ambientale. Tali elementi tubolari 12 possono essere ad esempio di alluminio, a sezione rettangolare o quadrata, o a sezione aperta, ad esempio ad U o a C, e possono essere fissati al pannello 2 ad esempio mediante incollaggio alla lastra di substrato 11.
Nella realizzazione secondo la figura 2, alla faccia posteriore della lastra di substrato 11 sono altresì saldamente connessi due ulteriori profilati 13, aventi una sezione essenzialmente a guisa di una C squadrata. Il lato aperto della sezione trasversale dei profilati 13 à ̈ rivolto da parte opposta alla lastra ceramica 3, rispetto alla lastra di substrato 11.
Nella realizzazione secondo la figura 2 il pannello radiante 2 Ã ̈ provvisto di mezzi di connessione ad una parete comprendenti due piastrine di attacco 16, preferibilmente (ma non necessariamente) fra loro identiche, fissate alla faccia posteriore del pannello 2. Una coppia di analoghe piastrine 17 Ã ̈ destinata ad essere fissata alla parete.
Le piastrine di attacco 16 presentano rispettive formazioni di aggancio 18, sotto forma di alette parallele e sfalsate rispetto al piano generale dei rispettivi pannelli.
Le piastrine di attacco 16 connesse al pannello radiante 2 hanno le formazioni di aggancio 18 rivolte verso il basso, mentre le piastrine di attacco 17 sono destinate ad essere connesse ad una parete con le loro formazioni di aggancio 19 rivolte verso l'alto.
La disposizione à ̈ tale per cui il pannello radiante 2 può essere stabilmente sospeso ad una parete mediante l'impegno delle formazioni di aggancio 18 delle sue piastrine di attacco 16 con le corrispondenti formazioni di aggancio 19 delle piastrine di attacco 17 fissate a parete.
In un modo di realizzazione non illustrato nei disegni, al pannello 2 può essere connesso un singolo elemento di attacco 16, provvisto di una o più formazioni di aggancio 18, e destinato ad accoppiarsi con un corrispondente elemento di attacco 17 fissato a parete e corrispondentemente provvisto di una o più formazioni di aggancio 19.
Nelle figure 3 e 4 sono mostrate due ulteriori varianti di realizzazione di pannelli radianti per l'impiego in un sistema di riscaldamento secondo l'invenzione. In tali varianti ciascun pannello radiante 2 à ̈ almeno parzialmente incorniciato con un profilato 20 avente una sezione trasversale essenzialmente a forma di C, cui à ̈ fissato un profilato di attacco 21 che nella variante secondo la figura 3 ha una sezione essenzialmente a forma di Z, mentre nella variante secondo la figura 4 ha una forma essenzialmente a guisa di L.
I profilati 20 e 21 possono essere interconnessi fra loro in modo per sé noto, ad esempio mediante incollaggio, saldatura o connessioni meccaniche di vario genere.
Nelle varianti secondo le figure 3 e 4 il pannello 2 risulta fissabile ad una parete P in modo tale per cui esso risulta operativamente distanziato rispetto ad essa.
In alternativa, il pannello 2 può essere incorniciato con un unico profilato monolitico, avente una parte di profilo trasversale essenzialmente a forma di U o C, a cui si raccorda una parte di profilo essenzialmente a forma di L, con una configurazione complessiva analoga a quella formata dai singoli profilati 20 e 21 delle figure 3 e 4.
Oltre che per il riscaldamento di ambienti, un sistema secondo l'invenzione può essere utilizzato per il riscaldamento di fluidi, ad esempio in boiler e simili, o in impianti di condizionamento.
Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto à ̈ stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (11)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di riscaldamento (1) a pannelli radianti (2), comprendente una pluralità di gruppi (G1, ..., GN) di pannelli radianti (2) comprendenti ciascuno almeno un pannello radiante (2), ed in cui ciascun pannello radiante (2) include una lastra (3) di materiale ceramico, vitreo o simile, ad una faccia della quale à ̈ applicato un elemento resistivo riscaldante (4); una linea elettrica di alimentazione (5), cui sono collegati in parallelo detti gruppi (G1, ..., GN) di pannelli radianti (2); una pluralità di commutatori elettronici (T), collegati ciascuno essenzialmente in serie ad un gruppo (G1, ..., GN) di pannelli radianti (2), per controllarne selettivamente l'accoppiamento a detta linea di alimentazione (5), sensori elettrici di temperatura (7), associati ciascuno ad un corrispondente gruppo (G1, ..., GN) di pannelli radianti (2), e un'unità elettronica di controllo (ECU) presentante una pluralità di uscite collegate a detti commutatori elettronici (T) ed una pluralità di ingressi collegati a detti sensori elettrici di tem peratura (7), e predisposta per: - determinare, ogni volta che essa riceve un comando di attivazione del sistema (1), l'accoppiamento di uno o più di detti gruppi (G1, ..., GN) di pannelli radianti (2) alla linea di alimentazione elettrica (5) per un periodo di tempo sufficiente a portare detti pannelli (2) ad una temperatura uguale o superiore ad un valore prefissato; e - determinare successivamente l'accoppiamento di tale o tali gruppi (G1, ..., GN) di pannelli radianti (2) alla linea di alimentazione elettrica (5) quando la temperatura indicata dall'associato sensore (7) scende al di sotto di una soglia predeterminata.
  2. 2. Sistema di riscaldamento secondo la rivendicazione 1, in cui l'unità di controllo (ECU) à ̈ inoltre provvista di mezzi di selezione atti a consentire ad un utente di scegliere fra una modalità di funzionamento in cui vengono accoppiati alla linea di alimentazione (5) soltanto il o i gruppi di pannelli radianti (2) impostati dall'utente, e una modalità di funzionamento in cui vengono accoppiati gruppi di pannelli radianti (2) selezionati in modo autonomo dall'unità di controllo (ECU) in funzione delle condizioni termiche ambientali del momento e/o delle condizioni termiche richieste dall'utente.
  3. 3. Sistema di riscaldamento secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente inoltre mezzi di segnalazione ottica (8) pilotati da detta unità di controllo (ECU) per fornire una segnalazione visiva sulla condizione di accoppiamento/disaccoppiamento di ciascun gruppo (G1, ..., GN) di pannelli radianti (2) alla linea elettrica di alimentazione (5).
  4. 4. Sistema di riscaldamento secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui detti mezzi di segnalazione ottica (8) sono atti a fornire, nel funzionamento del sistema (1), una segnalazione visiva della condizione di disaccoppiamento temporaneo di gruppi di pannelli radianti (2) dalla linea di alimentazione elettrica (5).
  5. 5. Sistema di riscaldamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui ciascun pannello radiante (2) comprende una lastra quadrangolare (3) di materiale ceramico, in particolare di gres porcellanato, o materiale vitreo, avente uno spessore di 3-10 mm.
  6. 6. Sistema di riscaldamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascun pannello radiante (2) comprende una lastra di substrato (11) di materiale elettricamente isolante, applicata alla lastra (3) di materiale ceramico, vitreo o simile, con l'interposizione di detto elemento resistivo riscaldante (4).
  7. 7. Sistema di riscaldamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ad una faccia di ciascun pannello radiante (2) sono fissati elementi tubolari scatolati (12) di materiale termoconduttore, preferibilmente verticali, per l'induzione di moti convettivi di aria ambientale.
  8. 8. Sistema di riscaldamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascun pannello radiante (2) Ã ̈ provvisto di mezzi (16-19) per l'attacco ad una parete (P).
  9. 9. Sistema di riscaldamento secondo la rivendicazione 8, in cui detti mezzi di attacco comprendono almeno un primo ed un secondo elemento di attacco (16; 17) preferibilmente uguali fra loro, destinati ad essere fissati ad una faccia posteriore del pannello radiante (2) e, rispettivamente, ad una parete, e presentanti ciascuno almeno una rispettiva formazione di aggancio (18; 19) impegnabile con la corrispondente formazione di aggancio (19; 18) dell'altro elemento di attacco (17).
  10. 10. Sistema di riscaldamento secondo una qualsiasi delle rivendicazione da 1 a 8, in cui ciascun pannello radiante (2) à ̈ almeno parzialmente incorniciato con un primo profilato (20) avente una sezione trasversale essenzialmente a forma di C cui à ̈ fissato un secondo profilato (21) essenzialmente a forma di Z o di L, atto ad essere fissato ad una parete (P) in modo tale per cui il pannello radiante (2) risulta operativamente distanziato da detta parete (P).
  11. 11. Sistema di riscaldamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui ciascun pannello radiante (2) Ã ̈ almeno parzialmente incorniciato con un profilato avente in sezione trasversale una parte di profilo a U o C, che si raccorda con una parte di profilo essenzialmente a forma di L.
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