ITUD20130170A1 - Dispositivo per la climatizzazione e ventilazione di un ambiente chiuso - Google Patents

Dispositivo per la climatizzazione e ventilazione di un ambiente chiuso

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ITUD20130170A1
ITUD20130170A1 IT000170A ITUD20130170A ITUD20130170A1 IT UD20130170 A1 ITUD20130170 A1 IT UD20130170A1 IT 000170 A IT000170 A IT 000170A IT UD20130170 A ITUD20130170 A IT UD20130170A IT UD20130170 A1 ITUD20130170 A1 IT UD20130170A1
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Description

Descrizione del trovato avente per titolo:
"DISPOSITIVO PER LA CLIMATIZZAZIONE E VENTILAZIONE DI UN AMBIENTE CHIUSO"
CAMPO DI APPLICAZIONE
II presente trovato si riferisce ad un dispositivo per la climatizzazione e la ventilazione di un ambiente chiuso, quale un’area o una stanza di un edificio ad uso domestico od industriale.
In particolare, il presente trovato è applicabile nel campo dell’edilizia sostenibile in edifici ad elevata efficienza energetica per garantire il ricambio delfaria interna ai rispettivi ambienti ed il condizionamento termico dell’aria in ingresso in ciascuno di tali ambienti.
STATO DELLA TECNICA
È noto che nelle zone umide degli ambienti di un edificio, ad esempio in una stanza di un’abitazione, o in un’area chiusa di una costruzione ad uso industriale, possono instaurarsi condizioni favorevoli per il proliferare di funghi e muffe, ad esempio dovute alla formazione di condensa sulle pareti di tali ambienti.
E altresì noto che all’interno di un edifìcio si possono instaurare condizioni non salubri dovute alla concentrazione di particelle, talvolta nocive, rilasciate da vernici, rivestimenti, resine, adesivi, od altro, presenti negli ambienti, ad esempio sulle pareti, sui mobili, o su altri oggetti.
È risaputo che una corretta ed abbondante ventilazione degli ambienti, che garantisca un sufficiente ricambio d’aria, permette di ottenere una riduzione dell’umidità interna e impedisce la formazione dei funghi e delle muffe anzidetti, nonché permette di espellere all’esterno eventuali particelle potenzialmente nocive, mantenendo salubre l’aria interna degli ambienti.
Sono note tecniche per la ventilazione di ambienti che prevedono la periodica apertura di finestre e/o porte, nell’arco di una giornata, per effettuare il ricambio completo dell’aria interna.
Ulteriori tecniche di ventilazione note prevedono di ricavare, nelle strutture degli edifici, interstizi o discontinuità atti a mantenerle costantemente e sufficientemente ventilate, ad esempio sfruttando la convezione naturale.
Nel campo dell’architettura sostenibile, che ha come oggetto la realizzazione di edifici a basso impatto ambientale e ad elevata efficienza energetica, nei quali sono ridotti al minimo i consumi energetici e la dispersione di energia, è normalmente previsto che le rispettive strutture siano isolate e coibentate, nonché a tenuta d’aria e prive di interstizi o discontinuità che potrebbero dare origine a dispersioni termiche. In tali edifici, inoltre, tanto la ventilazione mediante apertura di porte e finestre, quanto quella per convezione naturale possono risultare svantaggiose, in quanto non sono controllate e possono intervenire a detrimento dell’efficienza energetica e determinare un aumento dei consumi necessari per il riscaldamento o per il raffrescamelo degli ambienti.
È tuttavia una necessità, anche per gli edifici ad elevata efficienza energetica, quella di avere l’aria interna ai propri ambienti ricambiata periodicamente, in modo da evitare la formazione di condensa e di funghi e muffe non salubri, nonché di eliminare eventuali particelle potenzialmente nocive.
A tal proposito, è noto utilizzare dispositivi di ventilazione, associati alle pareti degli ambienti e comunicanti con resterno degli edifici, che utilizzano una ventilazione forzata, centralizzata oppure decentralizzata, per estrarre forzatamente dagli ambienti l’aria interna e per immettervi dall’esterno aria di ricambio.
La ventilazione forzata deve necessariamente essere mantenuta durante tutto l’arco dell’anno, eventualmente operando variazioni di parametri operativi a seconda delle caratteristiche specifiche termo-igrometriche interne od esterne agli ambienti.
Tecniche note di ventilazione decentralizzata prevedono l’adozione, in un edificio, di una pluralità di dispositivi di ventilazione atti all’immissione di aria negli ambienti, ed una pluralità di dispositivi di ventilazione atti all’estrazione di aria dagli ambienti, funzionanti in modo alternato.
Ulteriori soluzioni note possono prevedere l’utilizzo di dispositivi di ventilazione in grado di funzionare secondo cicli predefiniti di estrazione ed immissione d’aria alternati.
Tali cicli predefiniti sono intesi per mantenere all’interno degli ambienti, anche conformemente a specifiche normative nazionali ed internazionali, un livello di umidità inadatto alla formazione di funghi e muffe.
Per ogni ambiente da ventilare può essere previsto, inoltre, l’utilizzo di dispositivi di ventilazione posti su pareti contrapposte dell’ambiente stesso. In tal caso, i dispositivi possono funzionare in modo reciprocamente invertito, per effettuare, ciclicamente, estrazione ed immissione di aria da parti opposte dell’ambiente.
Sono pure noti dispositivi di ventilazione forzata provvisti di mezzi di recupero termico, ad esempio realizzati con corpi ceramici a struttura alveolare, configurati per assorbire calore dall’aria calda in uscita dall’ambiente durante la fase di estrazione, immagazzinarlo temporaneamente e quindi rilasciarlo riscaldando Paria in ingresso nell’ambiente durante una successiva fase di immissione
Un inconveniente di tali dispositivi di ventilazione noti è quello di essere in grado, oltre al ricambio d’aria di un ambiente, di effettuare eventualmente un incremento della temperatura deH’aria in ingresso comunque insufficiente a riscaldare quest’ultima al di sopra della temperatura dell’aria interna all’ambiente, il che non consente ai dispositivi anzidetti di sostituirsi ad apparecchiature convenzionali di riscaldamento, con conseguente ricaduta negativa sull’efficienza energetica e sulla sostenibilità ambientale dell’edificio.
Un ulteriore inconveniente dei dispositivi di ventilazione noti è quello di non essere in grado di refrigerare gli ambienti, sì che non è possibile aumentare il confort interno agli ambienti stessi durante i periodi dell’anno più caldi, a meno di ricorrere ad apparecchiature convenzionali di raffrescamento, anche in questo caso con conseguente ricaduta negativa sull’efficienza energetica e sulla sostenibilità ambientale dell’edificio.
Uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di climatizzazione e ventilazione di un ambiente chiuso che sia in grado di permettere sia il ricambio dell’aria interna all’ambiente chiuso stesso, sia la climatizzazione, delTaria interna all’ambiente chiuso, provvedendo selettivamente al riscaldamento e al raffreddamento di quest’ultima, a seconda delle specifiche esigenze.
Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.
ESPOSIZIONE DEL TROVATO
Il presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione indipendente. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato 0 varianti dell’idea di soluzione principale.
In accordo con i suddetti scopi, un dispositivo per la climatizzazione e la ventilazione di un ambiente chiuso di un edificio comprende almeno un gruppo di ventilazione configurato per almeno immettere nell’ambiente chiuso almeno un flusso d’aria in ingresso, ed almeno un organo di accumulo termico configurato per accumulare caldo o freddo ed avente una o più cavità interne per il passaggio dell’anzidetto flusso d’aria in ingresso.
Secondo un aspetto caratteristico del presente trovato, il dispositivo di cui si discute comprende, inoltre, un gruppo di condizionamento compatto, comprendente il suddetto organo di accumulo termico e mezzi di scambio termico passanti attraverso quest’ultimo e configurati per fornire o sottrarre calore allo stesso organo di accumulo termico, in modo da riscaldare o raffreddare il flusso d’aria in ingresso passante attraverso l’una o più cavità interne summenzionate.
In questo modo, oltre alla ventilazione dell’ambiente chiuso, si ottiene il vantaggio di poter effettuare la climatizzazione dell’ambiente chiuso stesso mediante condizionamento dell’aria in ingresso in esso. Tale climatizzazione, quindi, può avvenire senza l’impiego di impianti di riscaldamento o climatizzazione convenzionali, rispettivamente a caldaia e a compressione, ma con Γ almeno parziale integrazione dei mezzi di scambio termico nell’organo di accumulo termico attraversato dal flusso d’aria in ingresso nell’ambiente chiuso.
Inoltre, poiché viene effettuato il condizionamento del flusso d’aria in ingresso, il quale flusso ad esempio attraversa pareti di delimitazione dell’ambiente chiuso, è possibile contenere le dimensioni complessive del dispositivo di climatizzazione e ventilazione, grazie anche alla possibilità di mantenere compatto il gruppo di condizionamento.
Secondo forme di realizzazione del presente trovato, l’organo di accumulo termico è realizzato con un materiale ceramico od un materiale ceramica avente una conformazione definente le anzidette una o più cavità interne e scelta tra una struttura porosa, una struttura alveolare, una struttura definita da segmenti reciprocamente distanziati.
Tali soluzioni permettono vantaggiosamente di aumentare la capacità di accumulo e le resa termica dell’organo di accumulo termico, nonché consentono di ricavare gli spazi nei quali inserire i mezzi di scambio termico.
Secondo aspetti del presente trovato, i suddetti mezzi di scambio termico omprendono un circuito di condizionamento contenente un fluido termovettore e provvisto di una pluralità di tubi capillari collegati ad un ramo di mandata e ad un ramo di ritorno, ed uno scambiatore di calore. In particolare, i tubi capillari sono posizionati passanti internamente al suddetto organo di accumulo termico, il ramo di mandata è configurato per trasferire il fluido termovettore dallo scambiatore di calore verso i tubi capillari, ed il suddetto ramo di ritorno è configurato per trasferire il fluido termovettore dai tubi capillari allo scambiatore di calore. Inoltre, lo scambiatore di calore comprende un circuito di scambio termico avente almeno una porzione posta in contatto o in prossimità del suddetto circuito di condizionamento.
Secondo il presente trovato, i summenzionati mezzi di scambio termico comprendono mezzi riscaldanti e mezzi refrigeranti selettivamente attivabili per cedere o prelevare calore dall’organo di accumulo termico.
In forme di realizzazione del presente trovato, i suddetti mezzi refrigeranti comprendono almeno una prima miscela chimica contenuta nel circuito di scambio termico, per effettuare reazioni chimiche endotermiche atte a prelevare calore dal fluido termovettore circolante nel suddetto circuito di condizionamento.
Secondo forme di variante del presente trovato, i suddetti mezzi riscaldanti comprendono almeno una seconda miscela chimica per effettuare reazioni chimiche esotermiche nella sopraccitata porzione del circuito di scambio termico atte a fornire calore al fluido termovettore circolante nel circuito di condizionamento.
In questo modo si ottiene vantaggiosamente la possibilità di poter determinare la voluta temperatura del fluido termovettore, e quindi dell’organo di accumulo termico, mediante l’utilizzo di miscele, refrigeranti o riscaldanti, e solamente per effetto di reazioni chimiche, pertanto senza la necessità di utilizzare impianti di riscaldamento o refrigerazione ingombranti, costosi, energivori e poco efficienti quali quelli utilizzati nella pratica comune per la climatizzazione degli ambienti chiusi.
Forma oggetto del presente trovato anche un apparato in kit per la climatizzazione e la ventilazione di uno o più ambienti chiusi di un edificio, comprendente una pluralità di dispositivi di climatizzazione e ventilazione realizzati come sopra.
ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI
Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:
- la fig. 1 è una sezione laterale schematica di un dispositivo di climatizzazione e ventilazione secondo forme di realizzazione del presente trovato;
- le figg. 2a e 2b sono sezioni trasversali di diverse forme di realizzazione di un componente del dispositivo di fig. 1;
- la fig. 3 è una rappresentazione schematica di un edificio provvisto di una pluralità di dispositivi di climatizzazione e ventilazione.
Nella descrizione che segue, numeri di riferimento uguali indicano parti uguali di dispositivo per la climatizzazione e ventilazione di un ambiente chiuso secondo il presente trovato, anche in forme di realizzazione diverse fra loro. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione posson^ essere convenientemente incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.
DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE
Si farà ora riferimento nel dettaglio alle varie forme di realizzazione del trovato, delle quali uno o più esempi sono illustrati nelle figure allegate. Ciascun esempio è fornito a titolo di illustrazione del trovato e non è inteso come una limitazione dello stesso. Ad esempio, le caratteristiche illustrate o descritte in quanto facenti parte di una forma di realizzazione potranno essere adottate su, o in associazione con, altre forme di realizzazione per produrre un’ulteriore forma di realizzazione. Resta inteso che il presente trovato sarà comprensivo di tali modifiche e varianti.
La figura 1 può essere utilizzata per descrivere forme di realizzazione di un dispositivo 10 secondo il presente trovato, utilizzabile per la climatizzazione e la ventilazione di un ambiente chiuso 11 di un edificio.
Il dispositivo 10 può avere la funzione di effettuare il ricambio ciclico ed il condizionamento termo-igrometrico di aria interna Ai dell’ambiente chiuso 11.
L’ambiente chiuso 11 può essere una stanza, un locale, oppure un’area chiusa di un’abitazione o di un qualsiasi immobile, commerciale od industriale.
Ad esempio, l’edificio può essere un’abitazione costruita secondo criteri di edilizia sostenibile e di massimizzazione dell’efficienza energetica, e pertanto provvista di una struttura minimamente dispersiva, priva di interstizi o discontinuità atte alla ventilazione naturale della struttura stessa.
L’ambiente chiuso 11 può essere delimitato da pareti 12, che possono includere sia pareti divisorie interne che muri perimetrali dell’edificio.
In forme di realizzazione, ad un ambiente chiuso 11 può essere associato un unico dispositivo 10, oppure può essere anche previsto che l’ambiente chiuso 11 sia servito da una pluralità di dispositivi 10.
La figura 3 è utilizzata per descrivere possibili soluzioni applicative combinate, nelle quali sono previsti sia ambienti chiusi 11 asserviti ciascuno da una coppia di dispositivi 10, sia ambienti chiusi 11 definiti da zone comunicanti asservite ciascuna da un dispositivo 10.
Nel prosieguo della descrizione si farà riferimento ad un solo dispositivo 10, unicamente a titolo esemplificativo e per comodità e chiarezza espositive, con ciò non intendendo limitare il presente trovato a tale specifica soluzione realizzativa.
Il dispositivo 10 può includere almeno un gruppo di ventilazione 13, ad esempio un ventilatore assiale od un ventilatore centrifugo, oppure un altro mezzo adatto a movimentare aria, configurato per operare una ventilazione forzata dell’ambiente chiuso 11 mediante immissione e/o estrazione di aria da esso.
Tale ventilazione forzata può essere regolabile in funzione della tipologia dell’ambiente chiuso 11, oppure delle esigenze specifiche degli occupanti, oppure ancora delle condizioni termo-igrometriche esterne all’ambiente chiuso 11 stesso.
In possibili soluzioni realizzati ve, il gruppo di ventilazione 13 può essere configurato per effettuare un completo ricambio d’aria interna all’ambiente chiuso 11 anche più volte nell’arco di una giornata, ad esempio sei, dodici, fino anche a ventiquattro o più volte in una giornata.
Può essere previsto un funzionamento in continuo del dispositivo 10 nell’arco della giornata, anche durante tutto l’anno, per mantenere costantemente ventilato l’ambiente chiuso 11, ciò in particolare nel caso degli edifici ad elevata efficienza energetica sopra citati.
Con riferimento alla figura 3, può essere previsto un funzionamento alternato in immissione ed estrazione d’aria dei dispositivi 10 presenti in ciascun ambiente chiuso 11, in modo da poter effettuare con maggiore efficienza M condizionamento e la ventilazione per i quali tali dispositivi 10 sono progettati.
Mezzi di controllo della temperatura e/o dell’umidità dell’aria interna Ai possono essere previsti per la gestione ed il controllo dei cicli di ricambio d’aria. Eventualmente, possono anche essere previsti temporizzatori configurati per l’attivazione e la disattivazione periodica del gruppo di ventilazione 13 secondo specifiche esigenze. Il dispositivo 10 può includere, inoltre, un gruppo di condizionamento 14, configurato per condizionare termo-igrometricamente l’aria in ingresso nell’ambiente chiuso 11 ed ottenere un livello di climatizzazione dello stesso ambiente chiuso 11 tale da garantire salubrità dell’aria interna Ai e confort per le persone presenti in esso.
Inoltre, il dispositivo 10 può essere almeno parzialmente inserito in una sede di alloggiamento 15 ricavata passante in una delle pareti 12 delimitanti l’ambiente chiuso 11, che secondo un esempio vantaggioso è un muro portante dell’edificio.
Il gruppo di ventilazione 13, in particolare di tipo assiale, può essere inserito nella sede di alloggiamento 15 e configurato almeno per immettere aria esterna AEnell’ambiente chiuso 11, determinando un flusso d’aria AIMMin ingresso all’ambiente chiuso 11 stesso.
In forme di realizzazione, combinabili con tutte le forme di realizzazione qui descritte, il gruppo di ventilazione 13 può essere di tipo reversibile, cioè in grado sia di immettere aria esterna AEnell’ambiente chiuso 11, sia di prelevare aria interna Ai dall’ambiente chiuso 11 ed espellerla all’esterno dell’ambiente chiuso 11 stesso, generando un corrispondente flusso d’aria AESTR in uscita.
Il gruppo di condizionamento 14 può includere un organo di accumulo termico 16, che può essere interamente contenuto nella sede di alloggiamento 15.
In possibili soluzioni realizzative, descritte ad esempio con riferimento alla figura 1, l’organo di accumulo termico 16 può essere posto a valle del gruppo di ventilazione 13 rispetto all’anzidetto flusso d’aria in ingresso AIMM e a monte dello stesso gruppo di ventilazione 13 rispetto al flusso d’aria in uscita AESTR.
Ulteriori soluzioni realizzative possono prevedere una disposizione inversa dell’organo di accumulo termico 16 e del gruppo di ventilazione 13 rispetto a quella precedente.
L’organo di accumulo termico 16 può essere realizzato con un materiale ceramico, oppure composito, ad esempio un materiale non attaccabile da muffe, funghi o batteri, e presentare una o più cavità interne 17 passanti, attraverso le quali può fluire l’aria in ingresso ed in uscita dall’ambiente chiuso 11.
Inoltre, il materiale ceramico o composito anzidetto può essere un materiale ad elevata capacità termica, in grado di accumulare e mantenere energia termica, per poter fungere da polmone, o “buffer”, entalpico, in cui è possibile accumulare caldo o freddo. A tale scopo, ad esempio, l’organo di accumulo termico 16 può avere una conduttività termica inferiore a 5 W/mK.
Le figure 2a e 2b possono essere utilizzate per descrivere forme di realizzazione dell’organo di accumulo termico 16 nelle quali esso può includere un corpo ceramico a struttura porosa o alveolare (fig. 2a), oppure può essere definito da una pluralità di segmenti 16a distanziati tra loro a determinare Luna o più cavità interne 17 summenzionate, ad esempio definenti una conformazione complessivamente a spirale dell’organo di accumulo termico 16 (fig. 2b), oppure a cilindri concentrici.
In particolare, l’organo di accumulo termico 16 è configurato per mantenere uno stato entalpico predeterminato, per fungere sia da fonte di energia che da pozzo di energia termica, selettivamente.
In forme di realizzazione, l’organo di accumulo termico 16 può essere in grado di prelevare calore dal flusso d’aria in uscita AESTR, e di accumularlo per poi cederlo al flusso d’aria in ingresso AIMM, minimizzando le perdite termiche dell’aria interna Ai al termine di un ciclo di estrazione ed immissione.
In questo modo, l’organo di accumulo termico 16 è in grado di conservare fino anche al 90% dell’energia termica dell’aria interna Ai durante un ciclo comprendente un’estrazione ed un’immissione successive.
In possibili soluzioni realizzative, l’organo di accumulo termico 16 può essere configurato per prelevare calore dal flusso d’aria in ingresso AIMM, determinando un conseguente abbassamento della temperatura dell’aria interna Ai all’ambiente chiuso 11. Il gruppo di condizionamento 14 può includere mezzi di scambio termico 18, associati all’organo di accumulo termico 16 e configurati per scambiare calore con quest’ultimo per conferirgli un voluto stato entalpico, selettivamente ad elevato o a basso contenuto energetico.
I mezzi di scambio termico 18 possono includere sia mezzi riscaldanti 19, configurati per fornire calore all’organo di accumulo termico 16, sia mezzi refrigeranti 20, configurati per prelevare da esso energia.
In forme di realizzazione, i mezzi riscaldanti 19 possono essere distribuiti uniformemente all’interno del corpo di accumulo 16, ad esempio all’interno delle corrispondenti cavità interne 17.
In ulteriori forme di realizzazione, i mezzi riscaldanti 19 possono essere contenuti in sedi ricavate appositamente nel corpo di accumulo 16 e distinte dalle anzidette cavità interne 17.
In possibili implementazioni esemplificativamente descritte con riferimento alle figure 1 e 2b, i mezzi riscaldanti 19 possono includere, ad esempio, una serie di resistenze elettriche riscaldanti 21 inserite in, o adagiate su, un rivestimento conduttivo 22 che può essere solidarizzato ad esempio mediante incollaggio all’organo di accumulo termico 16.
In possibili soluzioni di variante, le resistenze elettriche riscaldanti 21 possono avere una configurazione a griglia, a serpentina, a piastra, o una combinazione delle precedenti.
Le resistenze elettriche riscaldanti 21 possono essere collegate ad un connettore 23, che ne permette la connessione ad una fonte di alimentazione di energia elettrica.
In forme di realizzazione esemplificative, può essere prevista un’unità di alimentazione e controllo 24, configurata per fornire energia elettrica al connettore 23 in modo controllato ed in funzione, ad esempio, della temperatura dell’aria esterna AEe della presenza di un ciclo di estrazione in atto.
Le resistenze elettriche riscaldanti 21 hanno la funzione di convertire in energia termica l’energia elettrica fornita loro dall’unità di alimentazione e controllo 24, ad esempio per effetto Joule. Ciò allo scopo di fornire calore e, quindi, riscaldare l’organo di accumulo termico 16, conferendogli un voluto stato entalpico ad elevato contenuto energetico nel quale esso è provvisto di una temperatura uniforme e superiore sia alla temperatura dell’aria esterna AEche alla temperatura deH’aria interna Ar.
In possibili soluzioni realizzative, l’unità di alimentazione e controllo 24 può essere configurata per controllare l’assorbimento energetico delle resistenze elettriche riscaldanti 21 per fornire a queste energia elettrica in modo controllato e misurato in funzione della temperatura dell’organo di accumulo termico 16 che si vuole ottenere. Possono essere altresì previsti mezzi di controllo della temperatura dell’organo di accumulo termico 16.
Una volta raggiunta la temperatura desiderata per l’organo di accumulo termico 16, corrispondente ad un voluto contenuto energetico di quest’ultimo, l’organo di accumulo termico 16 è in grado di cedere energia al flusso d’aria in ingresso AIMM nell’ambiente chiuso 11 durante un ciclo di immissione d’aria.
Il riscaldamento del flusso d’aria in ingresso AIMM che si ottiene in questo modo è tale da permettere il condizionamento invernale dell’aria interna Ai, sostituendo sistemi convenzionali di riscaldamento, ad esempio a caldaia, oppure a pompe di calore energivore.
In forme di realizzazione, combinabili con tutte le forme di realizzazione qui descritte, i mezzi di scambio termico 18 possono includere un circuito di condizionamento C provvisto di una pluralità di tubi capillari 25 nei quali può scorrere un fluido termovettore, ad esempio acqua.
In possibili soluzioni, ad esempio descritte con riferimento alle figure 1 e 2a, i tubi capillari 25 possono essere inseriti ciascuno in una corrispondente cavità interna 17 dell’organo di accumulo termico 16.
Ulteriori soluzioni, ad esempio descritte con riferimento alla figura 2b, i tubi capillari 25 possono essere inseriti ciascuno in una corrispondente sede passante 17a ricavata nell’organo di accumulo termico 16.
In forme di realizzazione, oltre ai tubi capillari 25, il circuito di condizionamento C può includere anche un ramo di mandata 26 ed un ramo di ritorno 27.
In ulteriori forme di realizzazione, i tubi capillari 25, il ramo di mandata 26 ed il ramo di ritorno possono definire segmenti di un unico condotto, il quale, ad esempio, può essere conformato a serpentina.
In possibili implementazioni del presente trovato, il dispositivo 10 può includere uno scambiatore di calore 28, cooperante con il circuito di condizionamento C per scambiare calore con il fluido termovettore in esso contenuto.
Può essere previsto, in possibili soluzioni realizzative, che lo scambiatore di calore 28 sia lontandisposto rispetto alla sede di alloggiamento lineila quale sono posizionati il gruppo di ventilazione 13 ed il corpo di accumulo termico 16.
In particolare, il ramo di mandata 26 è configurato per trasferire il fluido termovettore dallo scambiatore di calore 28 ai tubi capillari 25, mentre il ramo di ritorno 27 è configurato per trasferire il fluido termovettore dai capillari 25 allo scambiatore di calore 28.
Ciascuno dei rami summenzionati, di mandata 26 e di ritorno 27, svolge anche la funzione di collettore, in quanto i capillari 25 si dipartono tutti da uno dei due rami 26, 27, e terminano tutti nell’altro dei due rami 27, 26.
In forme di realizzazione, lo scambiatore di calore 28 può includere un circuito di scambio termico S nel quale può essere presente una prima miscela chimica in grado di innescare reazioni chimiche o fisiche endotermiche e reversibili in grado di prelevare calore al fluido termovettore contenuto nel circuito di condizionamento C. In questo caso, la prima miscela chimica funge da mezzo refrigerante 20.
In ulteriori forme di realizzazione, nel circuito di scambio termico S può essere presente una seconda miscela chimica in grado di innescare reazioni chimiche o fisiche esotermiche e reversibili in grado di cedere calore al fluido termovettore contenuto nel circuito di condizionamento C. In questo caso, la seconda miscela chimica funge da mezzo riscaldante 19.
Le reazioni chimiche o fisiche sopra menzionate possono avvenire in una porzione del circuito di scambio termico S a contatto con, o lambita da, il circuito di refrigerazione C, in questo modo permettendo il prelevamento o la cessione di energia dal, o al, fluido termovettore in esso contenuto.
In possibili implementazioni, lo scambiatore di calore 28 può includere, associata al circuito di scambio termico S, un’unità di rigenerazione 29, configurata per rigenerare la prima e/o la seconda miscela presente nel circuito di scambio termico S, operando reazioni inverse rispetto alle anzidette reazioni endotermiche o esotermiche reversibili. Forme di realizzazione esemplificative, ad esempio descritte con riferimento alla figura 1, possono prevedere che il circuito di condizionamento C includa anche una pompa 30 avente la funzione di far circolare il fluido termovettore all’interno dei tubi capillari 25 e dei rami di mandata 26 e di ritorno 27.
Ulteriori forme di realizzazione, combinabili con tutte le forme di realizzazione qui descritte, possono prevedere che il circuito di scambio termico S includa una pompa 31 per il ricircolo della prima o della seconda miscela chimica.
Con riferimento alla figura 1, in forme esemplificative di realizzazione, il circuito di condizionamento C può essere incluso nei mezzi refrigeranti 20, qualora sia previsto che nello scambiatore di calore 28 venga prelevata energia al fluido termovettore mediante reazioni endotermiche.
Da quanto sopra, il circuito di condizionamento C può essere configurato per mettere in atto un ciclo di refrigerazione dell’organo di accumulo termico 16 che prevede di refrigerare il fluido termovettore nello scambiatore di calore 28 e quindi di trasferirlo ai tubi capillari 25 tramite il condotto di mandata 26, ed in seguito, una volta prelevato calore dall’organo di accumulo termico 16, il quale, quindi, funge da “accumulo di freddo”, di convogliare nuovamente il fluido termovettore, così riscaldato, verso lo scambiatore di calore 28 per essere refrigerato.
L’organo di accumulo termico 16 è quindi in grado di prelevare calore dal flusso d’aria in ingresso AIMMdurante un ciclo di immissione d’aria.
In questo modo si ottiene il condizionamento dell’aria in ingresso nell’ambiente chiuso 11 con il conseguente raffrescamento dell’aria interna Ai e, quindi, la climatizzazione dell’ambiente chiuso 11, anche nei periodi più caldi dell’anno.
Qualora il fluido termovettore venga riscaldato di calore 28, il circuito di condizionamento C può fungere da mezzo riscaldante 19, ad esempio in sostituzione oppure a integrazione delle anzidette resistenze elettriche riscaldanti 21. È chiaro che al dispositivo per la climatizzazione e ventilazione di un ambiente chiuso fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall’ambito del presente trovato.
E anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz’altro realizzare molte altre forme equivalenti di dispositivo per la climatizzazione e ventilazione di un ambiente chiuso, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell’ambito di protezione da esse definito.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la climatizzazione e la ventilazione di un ambiente chiuso (11) di un edificio, comprendente: - almeno un gruppo di ventilazione (13) configurato per almeno immettere in detto ambiente chiuso (11) almeno un flusso d’aria in ingresso (AIMM) ed - almeno un organo di accumulo termico (16) configurato per accumulare caldo o freddo ed avente una o più cavità interne (17) per il passaggio di detto flusso d’aria in ingresso caratterizzato dal fatto che comprende un gruppo di condizionamento (14) compatto, comprendente detto organo di accumulo termico (16) e mezzi di scambio termico (18) passanti attraverso detto organo di accumulo termico (16) e configurati per fornire o sottrarre calore a detto organo di accumulo termico (16), in modo da riscaldare o raffreddare il flusso d’aria in ingresso (AIMM) passante attraverso l’una o più cavità interne (17) di detto organo di accumulo termico (16).
  2. 2. Dispositivo come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto organo di accumulo termico (16) è realizzato con un materiale ceramico od un materiale composito a base ceramica avente una conformazione definente dette una o più cavità interne (17) e scelta tra una struttura porosa, una struttura alveolare, una struttura definita da segmenti (16a) reciprocamente distanziati.
  3. 3. Dispositivo come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di scambio termico (18) comprendono un circuito di condizionamento (C) contenente un fluido termovettore e provvisto di una pluralità di tubi capillari (25) collegati ad un ramo di mandata (26) e ad un ramo di ritorno (27), ed uno scambiatore di calore (28), in cui detti tubi capillari (25) sono pos<' '>santi internamente a detto organo di accumulo termico (16), ed in cui detto ramo di mandata (26) è configurato per trasferire detto fluido termovettore da detto scambiatore di calore (28) verso i tubi capillari (25) e detto ramo di ritorno (27) è configurato per trasferire detto fluido termovettore dai tubi capillari (25) verso detto scambiatore di calore (28), detto scambiatore di calore (28) comprendendo un circuito di scambio termico (S) avente almeno una porzione posta in contatto o in prossimità di detto circuito di condizionamento (C).
  4. 4. Dispositivo come nella rivendicazione 1, 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di scambio termico (18) comprendono mezzi riscaldanti (19) e mezzi refrigeranti (20) selettivamente attivabili per cedere o prelevare calore da detto organo di accumulo termico (16).
  5. 5. Dispositivo come nella rivendicazione 3 e 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi refrigeranti (20) comprendono almeno una prima miscela chimica contenuta nel circuito di scambio termico (S), per effettuare reazioni chimiche endotermiche atte a prelevare calore da detto fluido termovettore circolante in detto circuito di condizionamento (C).
  6. 6. Dispositivo come nella rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto scambiatore di calore (28) comprende un’unità di rigenerazione (29) configurata per la rigenerazione almeno di detta prima miscela chimica.
  7. 7. Dispositivo come nella rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che detti mezzi riscaldanti (19) comprendono almeno una seconda miscela chimica per effettuare reazioni chimiche esotermiche in detta porzione di detto circuito di scambio termico (S) atte a fornire calore a detto fluido termovettore circolante in detto circuito di condizionamento (C).
  8. 8. Dispositivo come nelle rivendicazioni 6 e 7 caratterizzato dal fatto che detta unità di rigenerazione (29) è configurata per la rigenerazione anche di detta seconda miscela chimica.
  9. 9. Dispositivo come in una o l’altra delle rivendicazioni da 4 a 8, caratterizzato dal fatto che detti mezzi riscaldanti (19) comprendono resistenze elettriche riscaldanti (21) integrate passanti in detto organo di accumulo termico (16) ed alimentate da un’unità di alimentazione e controllo (24) configurata per fornire energia elettrica in modo controllato a dette resistenze elettriche riscaldanti (21).
  10. 10. Apparato in kit per la climatizzazione e la ventilazione di uno o più ambienti chiusi (11) di un edificio, comprendente una pluralità di dispositivi come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
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