ITPC20110015U1 - Elemento di arredamento dinamico/attivo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per MODELLO DI UTILITÀ’ avente per titolo:

“ELEMENTO DI ARREDAMENTO DINAMICO / ATTIVO”

Il presente trovato ha per oggetto un elemento di arredo, ed in particolare un elemento di arredo dinamico/attivo.

Il presente trovato trova principale applicazione nel campo dell’arredamento e del design, nonché nel settore della termotecnica e della fisica tecnica degli edifici. Infatti si tratta di elementi di arredo in grado di dialogare termicamente con gli ambiente, funzionando come veri e propri accumuli di calore.

Quando si effettuano i calcoli per il bilancio termico degli edifici entrano in gioco tutti quegli elementi che possono aver un'influenza sul comfort termico dei suoi abitanti, ed in particolare: le caratteristiche dell’involucro edilizio, le caratteristiche degli apparecchi illuminanti e degli elettrodomestici presenti cosi come altri apparecchi necessari quali computer o stampanti, i guadagni termici dovuti all’ingresso della radiazione solare attraverso le vetrate, il numero delle persone presenti e la loro attività svolta e le caratteristiche degli impianti di climatizzazione presenti.

In nessun caso però, dato Γ ininfluente peso dei mobili sul bilancio termico, la componente relativa alla presenza degli stessi è considerata, nonostante i nostri edifici ne siano pieni.

Tuttavia, essi potrebbero avere potenzialmente un ruolo importante per il mantenimento del comfort interno estremamente interessante.

Scopo del presente trovato è rendere disponibile un elemento di arredo in grado di influenzare in modo consistente il bilancio termico dell’ edificio aiutando a mantenere costante la temperatura degli ambienti nel tempo ed a ritardare, e di conseguenza minimizzare, l’accensione degli impianti di climatizzazione.

In è del presente trovato mettere a disposizione un elemento di arredo dinamico/attivo, rispetto all’ ambiente in cui si trova, che dialoghi termicamente con l’ambiente. Infatti i mobili possono cosi diventare veri e propri serbatoi di calore, con una forte inerzia termica.

Detti scopi sono pienamente raggiunti dall’elemento di arredo oggetto del presente trovato, comprendente le caratteristiche di una o più delle unite rivendicazioni.

Queste caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma realizzativa, illustrata a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno, in cui:

- la figura 1 illustra un elemento di arredo secondo il presente trovato;

- la figura 2 illustra un ulteriore elemento di arredo secondo il presente trovato;

Con riferimento alle allegate figure, con il numero 1 è indicato un elemento di arredo secondo il presente trovato.

Il presente mobile consiste in un tavolo in grado di dialogare termicamente con l’ambiente circostante e mantenere più lungo la temperatura media dell’ambiente circostante, evitando il surriscaldamento ed ritardando l’accensione dei sistemi di climatizzazione estivi. Particolarmente interessanti risultano per quelli spazi dotati di grandi superfici vetrate esposte a sud nelle giornate invernali, o ad est ed ovest durante il periodo estivo. In tale circostanza, infatti, durante le ore di sole si raggiungono facilmente temperature più elevate rispetto a quelle di comfort.

I mobili presenti pertanto si scaldano. Se lo spazio viene successivamente raffreddato lo stesso mobile disperderà il calore prima accumulato seguendo il principio fisico dell’equilibrio termico. La quota di calore che assorbono o rilasciano i mobili è generalmente molto limitata, dal momento che i materiali che si usano comunemente per la loro costruzioni non hanno una forte capacità di accumulare energia termica.

La presente idea quindi è quella di aumentare fortemente la capacità dei mobili di accumulare calore e rilasciarlo nel tempo. Per far ciò, i mobili, o alcune parti di essi, dovranno contenere dei materiali a cambiamento di fase PCM ( Phase Change Materials), materiali in grado di accumulare calore latente nel momento in cui cambiano la loro fase dal solido al liquido e viceversa. Questo fenomeno fisico consente di poter accumulare in piccoli volumi il calore che necessiterebbe dei grandi volumi.

In tal modo, il mobile potrà à accumulare il calore in eccesso nelle ore di sole sotto forma di calore latente.

Il materiale PCM quindi, confinato all’interno della struttura di tutto il mobile (come riportato nel disegno numero 1 dove tubi di PCM sono ancorati al telaio periferico del tavolo, oppure in tutta la sua struttura come riportato nella libreria o espositore della figura 2), permetterebbe di aumentare l'inerzia termica presente nell’ambiente, predisponendolo come un vero e proprio serbatoio di calore. I PCM, date le sue caratteristiche di adattabilità, possono essere contenuti da una infinità di configurazioni e consentono di poter creare svariate forme e modelli, cosi come diverse soluzioni estetiche.

A titolo di esempio, nella figura 1, la superficie di appoggio del tavolo potrebbe essere trasparente in modo da rendere visibile i tubi di PCM, oppure opaca, in modo da nasconderli. Poiché i PCM vengono prodotti anche sotto forma di microsfere, esse potrebbero riempire delle cavità e potrebbero essere predisposti anche nelle gambe di un tavolo o scrivania, nella base di un letto, nella spalliera di un divano. I PCM che saranno utilizzati saranno quelli con una temperatura di fusione tra i 23°C e i 25°C, cosa che permetterebbe di immagazzinare come calore latente l'energia in eccesso dell’ambiente ed evitare il surriscaldamento. Durante la notte, con temperature più basse, i PCM cederebbero il calore all’ambiente mantenendo quindi la temperatura costante.

L’esempio 2 in figura 2 invece, riporta il disegno di una libreria, o armadio o piuttosto un mobile espositore in centri commerciali o uffici, i quali potrebbero, nelle loro stessa struttura, prevedere di ospitare i PCM, in lastre, contenitori oppure in microsfere.

Questi contenitori vengono posizionati nei vuoti lasciati dalla struttura portante della libreria/espositore e poi ricoperti con lastre di cartongesso, legno o altro materiale di rivestimento per avere l’aspetto desiderato. I contenitore non potranno essere bucati, pertanto qualsiasi mensola prevista dovrà appoggiarsi alla struttura portante del mobile. In questo specifico caso, i contenitori metalli piatti di PCM sono posizionati nella superficie posteriore verticale del mobili (parete A), e nei fianchi verticali (Parete B e C), cosi come in un divisorio interno (Parete D). E’ chiaro che la quantità e posizionamento varierà di modello in modello. Le molteplicità di contenitori di PCM consentono di offrire diversi risultati. Pertanto, gli spazi vuoti delle strutture del mobile, potrebbero anche essere riempiti di microsfere in PCM o contenitori in plastica.

Il trovato raggiunge gli scopi preposti e consegue importanti vantaggi.

Nel momento in cui un ambiente interno supera la temperatura di comfort umano, che è all’incirca di 21°C in inverno e ai 26°C in estate, sarebbe opportuno mantenerla costante ed evitare temperature maggiori che portino ad avere un surriscaldamento dell’ ambiente.

Questo fenomeno di surriscaldamento, si verifica soprattutto per l’intenso carico di guadagni gratuiti interni (rappresentati dai corpi illuminanti, elettrodomestici, persone, oppure apparecchi di uffici come stampanti, PC, server, ecc.) ma in particolare dal passaggio della luce solare diretta attraverso le superfici vetrate nelle ora più calde della giornata. Il calore presente nell’ambiente da tutte queste fonti viene prima assorbito dalle superfici di delimitazione del locale (pareti, porte, soffitti etc...) e dagli oggetti in esso contenuti; allorché la temperatura di questi supera quella dell’aria ambiente una parte del calore assorbito viene.trasferito per convezione ed irraggiamento all’ambiente circostante.

La capacità della struttura di immagazzinare il calore è responsabile quindi della differenza sostanziale che sta alla base dei concetti di apporto di calore istantaneo e carico di raffreddamento. Il tavolo, le sedie, il divano, le librerie, le scrivanie e tutti quei mobili dotati di PCM, potranno quindi diventare parte attiva del bilancio termico, trasformandosi e veri e propri serbatoi di calore durante i periodi dell’anno in cui si rischi di avere un surriscaldamento durante le ore più calde della giornata e ritardando cosi l’accensione degli impianti con un notevole vantaggio economico e ambientale riducendo le emissioni di C02, fondamentale per raggiungere i limiti imposti dal Protocollo di Kyoto. Lo stesso principio potrà essere adottato per sfasare di 3⁄43⁄4,ore l’uso degli impianti di climatizzazione, e quindi raffrescare gli ambienti di lavoro e ufficio nelle ore in cui il costo dell’energia elettrica è minore, con un notevole vantaggio ambientale nella riduzione del C02

Introdurre i mobili di arredo dinamico/attivo potrà assicurare il comfort anche in quelli edifici con scarsa inerzia termica (come gli edifici costruiti negli anni 60/70 che rappresentano la maggior parte del nostro parco edilizio) oppure nelle nuove case passive per permettere di evitare i fenomeni di surriscaldamento.

I futuri edifici a emissione zero, cosi come definiti e richiesti dalla direttiva europea 31/CE/2010 che dovrà essere recepita a partire del 2012 richiede che gli edifici abbiano un consumo di energia molto ridotto e che l’energia necessaria venga prodotta con energie rinnovabili. Il mobili dinamici/attivi aiuteranno a raggiungere questo obiettivo, poiché saranno in grado di evitare un maggiore uso di sistemi di climatizzazione ritardando la loro accensione, e potendo assicurare temperature costanti durante tutto il giorno. Particolare interesse avrà nel mondo degli uffici e centri commerciali, laddove è sempre maggiore il numero degli apparecchi elettrici e quindi la presenza di calore negli ambienti che deve essere smaltito per evitare surriscaldamenti indesiderati con dei potenti ed energivori impianti di climatizzazione.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Elemento di arredo comprendente un telaio (1) e preferibilmente una pluralità di corpi ausiliari (2), caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un modulo (3) realizzato in materiale a cambiamento di fase associato al telaio (1) e/o ad almeno uno di detti corpi ausiliari (2).
2. 2. Elemento di arredo secondo la rivendicazione 1, in cui detto modulo (3) è annegato alPinterno di detto telaio (1).
3. 3. Elemento di arredo secondo la rivendicazione 1, in cui detto modulo (2) è collegato amovibilmente a detto telaio (1).