ITPC950007A1 - Sistema di climatizzazione in particolare per abitazioni, negozi, uffici o simili - Google Patents

Abstract

Si descrive un impianto di climatizzazione comprendente: una caldaia collegata ad un circuito di riscaldamento, uno scambiatore di calore per la produzione di acqua sanitaria, inserito su detto circuito di riscaldamento, un impianto di refrigerazione collegato a detto circuito di raffreddamento; una valvola a tre vie che collega i detti tre circuiti;in cui nei tubi che collegano l'impianto di refrigerazione al circuito di riscaldamento circola solamente acqua.L'impianto consente di produrre acqua sanitaria senza interrompere il funzionamento del refrigeratore e presenta il notevole vantaggio di una estrema facilità di applicazione, dal momento che i condotti che vanno dalla caldaia al refrigeratore e viceversa contengono solamente acqua e non freon come negli impianti noti, per cui l'impianto può essere montato da qualsiasi installatore senza la necessità di particolari conoscenze e attrezzature.

Description

SISTEMA DI CLIMATIZZAZIONE IN PARTICOLARE PER ABITAZIONI, NEGOZI, UFFICI O SIMILI

La presente invenzione propone un sistema di climatizzazione in particolare per abitazioni civili, negozi, uffici o simili, comprendente una caldaia per il riscaldamento dell'ambiente e per la produzione di acqua calda sanitaria, ed un refrigeratore separato e collegato alla caldaia mediante tubi nei quali circola l'acqua refrigerata, in cui i dispositivi di gestione del refrigeratore e dell'impianto sono collocati tutti nella caldaia.

L'impianto consente di produrre acqua calda sanitaria senza interrompere il funzionamento del refrigeratore e presenta il notevole vantaggio di una estrema facilità di applicazione, dal momento che i condotti che vanno dalla caldaia al refrigeratore e viceversa contengono solamente acqua e non gas refrigerante come negli impianti noti, per cui rimpianto può essere montato da qualsiasi installatore senza la necessità di particolari conoscenze e attrezzature da esperto frigorista.

Come è noto sono sempre più numerose le abitazioni nelle quali all'impianto di riscaldamento, utilizzato nel periodo invernale, si affianca un impianto di condizionamento, da utilizzare nella stagione estiva.

Nelle costruzioni attuali si usa predisporre un impianto di climatizzazione, il quale comprende sia le apparecchiature per il riscaldamento, generalmente integrate con quelle per la produzione di acqua calda sanitaria, sia le apparecchiature di condizionamento .

Esistono sul mercato sistemi nei quali il compressore è accoppiato alla caldaia, ma questa soluzione presenta notevoli inconvenienti sia perché il compressore è piuttosto rumoroso durante il funzionamento, sia per l'aumento di ingombro che ne deriva, tale da rendere spesso impraticabile questa soluzione.

Più recentemente sono stati proposti sistemi nei quali il gruppo refrigeratore è collocato all'estemo della abitazione, ad esempio su un balcone o un locale separato ed è collegato ai dispositivi di gestione presenti nella caldaia e attraverso questi all'impianto dell'abitazione a mezzo di appositi condotti nei quali viene fatto circolare il fluido refrigerante.

Anche questa soluzione non è però priva di inconvenienti, dovuti principalmente alla difficoltà di installazione di questo tipo di apparecchiatura.

Il gas refrigerante utilizzato in questi impianti, generalmente freon, richiede infatti un impianto a perfetta tenuta che necessita, per una corretta esecuzione, di manodopera specializzata con notevole esperienza.

Di conseguenza gli installatori, generalmente idraulici, si trovano spesso in difficoltà nel posare questo genere di impianti, dal momento che la cosa comporta problemi per loro inusuali.

E' perciò sentita, nel settore, l'esigenza di impianti di climatizzazione che possano essere posati dai tecnici che normalmente installano gli impianti di riscaldamento senza che questi debbano affrontare problemi nuovi e particolari, per i quali non hanno a volte esperienza.

Questo scopo viene raggiunto dall'impianto di climatizzazione secondo l'invenzione, nel quale il refrigeratore è collegato ai dispositivi di gestione presenti in caldaia attraverso tubi nei quali viene fatta circolare solamente l’acqua refrigerata.

L’installazione risulta allora enormemente semplificata, consentendo una maggiore rapidità di esecuzione ed una maggiore sicurezza.

Infatti, essendo il refrigeratore esterno una unità monoblocco collegata alla caldaia solamente mediante tubazioni idrauliche, non pone all’installatore problemi legati alla distanza fra le due unità e al dislivello di installazione, e non necessita di verifiche sullo stato di carica del gas del circuito frigorifero.

Queste ed altre caratteristiche appariranno più chiare dalla seguente descrizione dettagliata, fornita a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle figure allegate in cui:

• la figura 1 illustra lo schema generale di un impianto secondo l'invenzione;

• la figura 2 illustra lo schema generale di un impianto secondo l'invenzione durante il funzionamento nella fase di riscaldamento;

• la figura 3 illustra rimpianto durante la fase di produzione di acqua calda sanitaria, nel periodo di riscaldamento;

• la figura 4 illustra rimpianto durante la fase di condizionamento; • la figura 5 illustra lo stesso impianto durante la fase di produzione di acqua calda sanitaria nel periodo di condizion amento ;

Nelle varie figure si sono evidenziate, di volta in volta, le parti di impianto utilizzate per le diverse funzioni.

Con riferimento alla figura 1, l'impianto secondo l'invenzione comprende un gruppo riscaldamento e acqua calda sanitaria, illustrato schematicamente ed indicato nel suo complesso con 1 ed un gruppo di raffreddamento, indicato nel suo complesso con 2, entrambi inseriti su uno stesso circuito di alimentazione di una pluralità di convettori, uno solo dei quali è illustrato in figura, indicato con il N. 3.

Il riscaldamento necessario viene fornito da un bruciatore a gas 4, alimentato tramite un condotto 5 lungo il quale è inserito una valvola di regolazione 6.

Uno scambiatore 7 assorbe il calore prodotto dal bruciatore, per riscaldare l'acqua che circola nell'impianto.

Con il N. 8 si indica una valvola di sfogo dell'aria comunemente previsto su questo genere di apparecchiature.

La circolazione dell'acqua per il riscaldamento avviene ad opera di una pompa 9 ed il circuito comprende anche un vaso di espansione 10.

Lungo questo circuito è inserita anche una valvola deviatrice 11 che collega il circuito con un secondo scambiatore 12 nel quale si trova una serpentina 13 di un circuito 14 per la produzione di acqua sanitaria.

Il senso di circolazione dell'acqua nei vari rami dei circuiti è indicato dalle frecce riportate in figura.

Al circuito del riscaldamento è anche allacciato il circuito di refrigerazione, il quale comprende una seconda pompa 15 per la circolazione dell'acqua di raffreddamento, una valvola di non ritorno 16, un serbatoio di accumulo 17 dell’acqua refrigerata, un flussostato di sicurezza 18 oltre, naturalmente, al gruppo di refrigerazione 19, di tipo noto, comprendente un compressore, un organo di espansione ed uno scambiatore di calore.

Caratteristica dell'invenzione è che nel tratto di circuito che collega il refrigeratore 19 ai rami di circuito diretti ai convettori 3 ed agli organi di controllo presenti nella caldaia, circola solamente acqua, in particolare refrigerata.

Per meglio capire la gestione dell'impianto verranno ora descritti brevemente i diversi modi di funzionamento, evidenziando di volta in volta, mediante tratteggio, quelle parti di impianto che sono attivate durante il riscaldamento, il raffreddamento ecc.

Fase di riscaldamento ffigura 21

La pompa 15 sul circuito di raffreddamento è ferma, mentre viene attivata la pompa 9 sul circuito di riscaldamento e la valvola deviatrice 11 mette in comunicazione la pompa con il ramo dell'impianto diretto al convettore 3.

L'acqua circola allora dalla pompa allo scambiatore 7, di qui al convettore e all'uscita di questo nuovamente alla pompa 9, attraverso la valvola 11.

In questa fase il circuito di riscaldamento rimane separato da quello di condizionamento sia per la mancata attivazione della pompa 15 che per il blocco della valvola di non ritorno 16, che viene richiamata nella posizione di chiusura dalla aspirazione generata dalla pompa 9.

Produzione di acqua calda sanitaria durante la fase di riscaldamento (Figura 31

La pompa 15 è ferma e la valvola deviatrice 11 mette in comunicazione la pompa 9 con il tratto di circuito diretto allo scambiatore 12.

L'acqua allora dalla pompa 9 va allo scambiatore 7 dove si riscalda e di qui viene diretta allo scambiatore 12, dove cede calore all'acqua sanitaria che percorre la serpentina 13.

Anche in questo caso la circolazione dell'acqua nel circuito di raffreddamento è impedita dal blocco della pompa 15 e dalla valvola di non ritorno 16.

Fase di condizionamento (Figura 4)

La pompa 9 viene disattivata ed è messa invece in funzione la pompa 15, mentre la valvola deviatrice 11 chiude il passaggio verso la pompa 9, mettendo in comunicazione il convettore 3 con il ramo di circuito diretto alla valvola di non ritorno 16 e di qui alla pompa 15.

L’acqua scorre allora liberamente nel circuito di raffreddamento mentre nel circuito di riscaldamento la circolazione è impedita dal blocco della pompa 9, dalla valvola deviatrice 11 chiusa, e dalle varie perdite di carico che si verificano lungo il circuito.

Produzione di acqua calda sanitaria durante la fase di condizionamento (Figura 53⁄4

In questa fase possono coesistere sia il condizionamento dell'ambiente che la produzione di acqua calda sanitaria.

Vengono attivate sia la pompa 9 che la pompa 15, mentre la valvola deviatrice 11, rimanendo chiusa, evita il collegamento fra il circuito di riscaldamento, con la pompa 9, ed il circuito di raffreddamento, con la pompa 15 che va al refrigeratore 19 e di qui al convettore 3. Durante questo modo di funzionamento la parte superiore del tratto di circuito indicato con “T” conterrà acqua calda, mentre il tratto inferiore conterrà acqua fredda e solamente in corrispondenza di questa zona si potrà verificare una leggera conduzione fra acqua calda e acqua fredda, in quantità però talmente minima da non influenzare il buon funzionamento dell'impianto.

In sostanza, quindi, durante questa fase è possibile la produzione di acqua calda sanitaria senza interrompere il funzionamento dell’impianto di refrigerazione.

Come apparirà chiaro dalla descrizione fornita, quindi, rimpianto secondo l'invenzione, presenta notevoli vantaggi, poiché non richiede, per l’installazione, tecnici particolarmente esperti, essendone possibile la realizzazione da parte di qualsiasi installatore, e ciò grazie al fatto che, come detto in precedenza, nei condotti che collegano la caldaia al refrigeratore circola solamente acqua, mentre è stata completamente eliminata la necessità di predisporre tubazioni per il passaggio del gas refrigerante.

Un esperto del ramo potrà poi prevedere numerose modifiche e varianti, che dovranno però ritenersi tutte comprese nell'ambito del presente trovato.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1 ) Impianto di climatizzazione del tipo comprendente una caldaia per il riscaldamento dell' ambiente ed un refrigeratore separato, caratterizzato dal fatto che detto refrigeratore è collegato alla caldaia tramite tubi nei quali circola solamente acqua condizionata o simili.
2. 2) Impianto di climatizzazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di prevedere, in combinazione: • una caldaia collegata ad un circuito di riscaldamento , • uno scambiatore di calore per la produzione di acqua calda sanitaria, inserito su detto circuito di riscaldamento; • un impianto di refrigerazione collegato a detto circuito di raffreddamento; • una valvola deviatrice che collega i detti tre circuiti; caratterizzato dal fatto che nei tubi che collegano rimpianto di refrigerazione al circuito di riscaldamento circola solamente acqua.
3. 3) Impianto di climatizzazione secondo le rivendicazioni precedenti, in cui i dispositivi di comando del refrigeratore sono incorporati nella. caldaia.
4. 4) Impianto di climatizzazione secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di prevedere, sul circuito di riscaldamento e sul circuito di refrigerazione, altrettante pompe per la circolazione dell'acqua.
5. 5) Impianto di climatizzazione caratterizzato dal fatto di prevedere: • una caldaia collegata ad uno o più scambiatori di calore per il riscaldamento dell'ambiente tramite un circuito lungo il quale sono inserite, in serie, una pompa di circolazione dell’acqua ed una valvola deviatrice; • uno scambiatore di calore per la produzione di acqua calda sanitaria, collegato da una parte a detta valvola deviatrice e dall'altra al circuito proveniente dalla caldaia; • un refrigeratore collegato ad un circuito in cui circola acqua e facente capo da una parte a detta valvola deviatrice a dall’altra a detto circuito di alimentazione degli scambiatori di calore per il riscaldamento dell'ambiente; • una seconda pompa inserita sulla tubazione che collega detto refrigeratore con detta valvola deviatrice.
6. 6) Impianto di climatizzazione come descritto e illustrato.