ITVE20070084A1 - Collettore solare. - Google Patents

Description

D E S C R IZI O N E

dell'invenzione avente per titolo:

" Collettore solare "

La presente invenzione concerne un collettore solare.

Sono noti collettori solari comprendenti una o più tubazioni, nelle quali circola un fluido termovettore, ed un sistema di recupero del calore captato da detto fluido termovettore, per la sua utilizzazione.

In genere è prevista una pluralità di tubazioni, ad esempio operanti secondo il noto principio denominato "heat pipe", collegati ad un collettore, a sua volta collegato ad uno scambiatore termico inserito nel circuito termico di utilizzazione.

Scopo dell'invenzione è di realizzare un collettore solare che sia applicabile a coperture di edifici, ma non modifichi la tipologia del tetto con coppi o tegole.

Altro scopo dell'invenzione è di realizzare un collettore solare di tipo modulare, in grado di formare con altri collettori solari un tetto esteriormente alquanto simile ai tetti tradizionali in coppi o tegole ed avente praticamente qualsiasi forma ed estensione.

Altro scopo dell'invenzione è di realizzare un collettore solare di installazione semplice, rapida e versatile.

Tutti questi scopi ed altri che risulteranno dalla descrizione che segue sono raggiunti, secondo l'invenzione, con un collettore solare comprendente una pluralità di elementi sagomati a coppo od a tegola, disposti a formare un pannello di forma e dimensioni modulari, in cui ciascun elemento sagomato comprende una porzione con la concavità rivolta verso il basso ed interessata da un canale longitudinale presentante concavità rivolta verso l'alto, chiuso superiormente da un elemento di copertura sostanzialmente trasparente alle radiazioni solari e delimitante con il corrispondente elemento sagomato una sede per un elemento captante, destinato alla circolazione di un fluido termovettore.

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in una sua preferita forma di pratica realizzazione, riportata a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alle allegate tavole di disegni, in cui:

la figura 1 mostra in vista prospettica parzialmente esplosa un collettore solare secondo l'invenzione, da installare in prossimità del colmo di un tetto,

la figura 2 lo mostra in una differente vista,

la figura 3 mostra in parziale vista prospettica un complesso formato da due coppi di canale e da un coppo di coperto utilizzati per la realizzazione del collettore solare,

la figura 4 mostra in vista frontale il complesso di figura 3,

la figura 5 mostra in vista prospettica dall'alto un elemento di coppo di coperto,

la figura 6 lo mostra in vista prospettica dal basso,

la figura 7 mostra in parziale vista laterale la porzione terminale di una fila di elementi di coppo in prossimità del collettore posto sul colmo del tetto, e

la figura 8 lo mostra in parziale sezione longitudinale.

Come si vede dalle figure, il collettore solare secondo l'invenzione è essenzialmente costituito da un pannello modulare comprendente uno strato di materiale termo e fonoisolante 2, al quale è applicata una pluralità di elementi di coppo o di tegola assemblati assieme con modalità analoghe a quelle, con le quali essi vengono assemblati per formare una copertura tradizionale.

Più particolarmente il collettore solare secondo l'invenzione, che nell'esempio di realizzazione è costituito da elementi di copertura di tipo a coppo, comprende coppi di canale 4 disposti con la concavità verso l'alto e coppi di coperto 6, disposti con la concavità verso il basso a cavallo tra coppi di canale 4 di due file adiacenti.

Ciascun coppo di canale 4 è costituito da un elemento realizzato in materiale plastico ed evidenziante una cavità longitudinale aperta verso l'alto e delimitata da due porzioni rilevate laterali 8, a loro volta provvista di gambe 10 rivolte verso il basso e ripiegate inferiormente all'esterno a costituire piedini 12 di vincolo al pannello di copertura 2.

Più particolarmente, i piedini 12 delle gambe 10 poste ad un lato del coppo di canale 4 presentano una porzione trapezoidale impegnabile in una complementare cavità trapezoidale ricavata nei piedini 12 delle gambe 10 poste all'altro lato del coppo di canale 4, in modo da assicurare il reciproco impegno tra coppi di canale di file adiacenti. Allo scopo poi di assicurare la stabilizzazione di tutti i coppi di canale 4 nella loro corretta posizione reciproca, tutti i piedini 12 sono interessati da un foro 14 attraversabile da una vite od analogo organo di fissaggio che attraversa contemporaneamente i due piedini 12 sovrapposti di due coppi di canale 4 adiacenti e si impegna nel pannello 2 del collettore solare.

Il bordo trasversale dell'estremità superiore di ciascun coppo di canale 4 è provvisto di una nervatura 16 emergente dalla superficie superiore del coppo stesso ed avente la duplice funzione di costituire appoggio per i due coppi di coperto 6, che appoggiano a quel coppo di canale, ed arresto dell'eventuale flusso d'acqua che potrebbe essere spinta a risalire lungo il coppo di canale per effetto del vento.

Le due porzioni laterali rilevate 8 del coppo di canale 4 sono inoltre interessate da aperture 18 di impegno da parte di appendici a gancio 20 sporgenti dalla superficie inferiore di ciascun coppo di coperto 6.

Ciascun coppo di coperto 6 presenta globalmente, come si è detto, la concavità rivolta verso il basso, in modo da poter essere posto a cavallo di due coppi di canale 4 adiacenti e di essere stabilizzato rispetto a questi grazie all'impegno delle appendici a gancio 20 nelle aperture 18, previste nelle porzioni laterali rilevate 8 di ciascun coppo di canale 4.

La superficie superiore del coppo di coperto 6 è interessata da una cavità longitudinale 22, aperta verso l'alto ed atta a formare con la cavità dei coppi di coperto 6 appartenenti alla stessa fila, un canale longitudinale atto ad alloggiare un elemento tubolare captante 24, all'interno del quale circola in maniera tradizionale un fluido termovettore.

La superficie inferiore del coppo di coperto 6, e più precisamente ciascuna delle due cavità longitudinali inferiori, delimitate dai lembi del coppo stesso e dalla sporgenza che forma il canale longitudinale 22 destinato ad accogliere l'elemento captante 24, sono provviste di setti 26, in corrispondenza dei quali il coppo di coperto 6 appoggia alle porzioni laterali rilevate 8 dei due coppi di canale 4 adiacenti.

All'estremità superiore di ciascun coppo di canale 6 è ricavato un foro 28 per il vincolo al pannello 2 da parte di un gancio di fissaggio. Questo foro è contornato da una paretina 30, in grado di impedire all'acqua eventualmente risalente per effetto del vento lungo il canale 22, di raggiungere il pannello 2 passando attraverso il foro 28.

A ciascun coppo di coperto 6, che è realizzato in materiale plastico, è applicabile, un elemento di copertura 32, realizzato in materiale plastico trasparente alle radiazioni solari; esso è provvisto in corrispondenza della sua superficie inferiore di appendici di aggancio, cooperanti con corrispondenti aperture 36 previste nei lembi longitudinali esterni del coppo di coperto 6 per il vincolo dell'elemento di copertura 32 al coppo stesso.

La superficie superiore dell'elemento di copertura 32 è interessata da una calottina 38 sporgente verso l'alto ed avente la funzione di alloggiare la porzione di elemento tubolare captante 24, che a causa della sua differente inclinazione rispetto all'inclinazione dell'elemento di copertura 32, sporge rispetto alla superficie di questo.

La lunghezza dell'elemento di copertura 32 è inferiore alla lunghezza del coppo di coperto 6, al quale è applicato, in modo che l'estremità superiore di questo il coppo di coperto 6 sporga superiormente rispetto all'elemento di copertura 32 di un tratto destinato alla sovrapposizione tra coppi di coperto 6 adiacenti, appartenenti alla stessa fila.

Il tratto sovrapposto del coppo di coperto 6 superiore è sostenuto inferiormente da una nervatura trasversale 40 sporgente verso l'alto dal coppo di coperto 6 sottostante, ed appoggia con il bordo inferiore ad una differente nervatura trasversale 42, prevista all'estremità superiore dell'elemento di copertura 32.

Nell'esempio di realizzazione illustrato, l'elemento captante 24 alloggiato nel canale longitudinale 22 dei coppi di coperto 6 è unico per tutti i coppi appartenenti ad una stessa fila ed è preferibilmente del tipo denominato "heat pipe", comprendente un involucro esterno, nel quale è praticato il vuoto, ed un tubo interno, riempito di un fluido termovettore, avente basso punto di ebollizione.

Poiché l'elemento captante 24 è disposto inclinato, nella parte bassa il fluido termovettore è liquido, mentre nella parte alta è allo stato di vapore, a seguito della evaporazione causata dal riscaldamento solare.

L'estremità superiore del tubo interno, è collegata a secco ad un collettore 44, decorrente all'interno del profilato di colmo 46 del tetto, comune a tutti gli elementi captanti 24 delle due falde che si congiungono in quel colmo.

All'interno del collettore 44 circola una miscela di acqua e glicole che per circolazione forzata giunge ad uno scambiatore (non rappresentato), al quale fa capo il collettore 44 nonché una serpentina del circuito di utilizzazione.

E' anche previsto che differentemente dalla forma di realizzazione illustrata, il collettore possa anche essere disposto al di sotto del pannello 2 o costituisca esso stesso il colmo del tetto, e che i singoli elementi captanti anziché essere del sistema heat pipe, siano dei normali tubi collegati tra loro in maniera tradizionale e che, indipendentemente da ciò, siano elementi captanti individuali per ciascun coppo di coperto 6.

E' altresì previsto che i coppi di canale 4 e di coperto 6 anziché essere vincolati ad un pannello termo e fonoisolante 2, con il quale costituiscono un'unica unità modulare, siano direttamente applicati ad una copertura od eventualmente ad un pannello di tipo differente.

Da quanto detto risulta chiaramente che il collettore solare secondo l'invenzione si presenta particolarmente vantaggioso rispetto ai collettori solari tradizionali, essenzialmente in quanto presenta un aspetto esteriore identico a quello dei tetti tradizionali realizzati in coppi o tegole.

La presente invenzione è stata illustrata e descritta in una sua preferita forma di realizzazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad essa in pratica apportarsi, senza peraltro uscire daN'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale.

Claims (22)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Collettore solare comprendente una pluralità di elementi sagomati (4,6) a coppo od a tegola, disposti a formare un pannello di forma e dimensioni modulari, in cui ciascun elemento sagomato (6) comprende una porzione con la concavità rivolta verso il basso ed interessata da un canale longitudinale (22) presentante concavità rivolta verso l'alto, chiuso superiormente da un elemento di copertura (32), sostanzialmente trasparente alle radiazioni solari e delimitante con il corrispondente elemento sagomato (6) una sede per un elemento captante (24), destinato alla circolazione di un fluido termovettore.
2. 2. Collettore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che gli elementi sagomati (4,6) comprendono coppi di canale (4) e coppi di coperto (6)
3. 3. Collettore secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che i coppi di canale (4), i coppi di coperto (6) e gli elementi di copertura (32) sono realizzati in materiale plastico.
4. 4. Collettore secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che ciascun coppo di canale presenta concavità rivolta verso l'alto, delimitata da due porzioni rilevate laterali (8) provvisti di gambe (10) rivolte verso il basso e ripiegate inferiormente all'esterno a costituire piedini (12) di vincolo alla sottostante copertura.
5. 5. Collettore secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che i piedini (12) delle gambe (10) poste ad un lato di ciascun coppo di canale (4) presentano una porzione avente forma complementare alla forma dei piedini (12) delle gambe (10) poste all'altro lato del coppo di canale, quando detti piedini si trovano in condizioni sovrapposta di fissaggio del coppo alla sottostante copertura.
6. 6. Collettore secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che i piedini (10) sono provvisti di un foro (14) disposto in modo che quando le porzioni complementari di detti piedini appartenenti a coppi di canale adiacenti sono sovrapposte, risultano allineati tra loro.
7. 7. Collettori secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il bordo trasversale superiore di ciascun coppo di canale (4) è interessato da una nervatura (16) rivolta verso l'alto.
8. 8. Collettore secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che le porzioni laterali rilevate (8) di ciascun coppo di canale (4) sono interessate da aperture (18) impegnabili da appendici a gancio (20) sporgenti dalla superficie inferiore di ciascun coppo di coperto (6).
9. 9. Collettore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la superficie inferiore di ciascun coppo di coperto (6) è provvista di setti trasversali (26), in corrispondenza dei quali detto coppo di coperto appoggia alle porzioni laterali rilevate (8) di due sottostanti coppi di canale adiacenti (4).
10. 10. Collettore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che ciascun coppo di coperto (6) è interessato da almeno un foro (28) di impegno da parte di un gancio di vincolo di detto coppo alla sottostante copertura.
11. 11. Collettore secondo la rivendicazione 10 caratterizzato dal fatto che ciascun foro (28) è contornato da una paretina (10) sporgente verso l'alto.
12. 12. Collettore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto elemento di copertura (32) è provvisto in corrispondenza della sua superficie inferiore di appendici di incastro cooperanti con corrispondenti aperture (36) previste nei lembi longitudinali esterni del coppo di coperto (6).
13. 13. Collettore solare secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di comprendere elementi captanti (24) individuali per ciascun coppo di coperto (6).
14. 14. Collettore solare secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento captante (24) comune per tutti i coppi di coperto (6) appartenenti ad una stessa fila.
15. 15. Collettore secondo la rivendicazione 14 caratterizzato dal fatto che ciascun elemento di copertura (32) è provvisto superiormente di una calottina (38) sporgente verso l'alto e delimitante una sede per detto elemento captante (24).
16. 16. Collettore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il coppo di coperto (6) è interessato sul bordo trasversale superiore da una nervatura trasversale (40) di appoggio del coppo di copertura sovrastante (6) della stessa fila.
17. 17. Collettore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la lunghezza di ciascun coppo di coperto (6) è maggiore della lunghezza dell'elemento di copertura (32) ad esso applicato e quest'ultimo è interessato sul bordo trasversale superiore da una nervatura (42) di appoggio del bordo inferiore del coppo di coperto sovrastante (6) della stessa fila.
18. 18. Collettore solare secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di comprendere un pannello termo e fonoisolante (2), al quale detti elementi sagomati (4,6) sono applicati.
19. 19. Collettore solare secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti elementi captanti fanno capo ad un collettore (44) alloggiato al di sotto del profilato (46) di colmo del tetto.
20. 20. Collettore solare secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti elementi captanti fanno capo ad un collettore costituente anche il colmo del tetto.
21. 21. Collettore solare secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti elementi captanti fanno capo ad un collettore posto al di sotto della copertura del tetto.
22. 22. Collettore solare secondo le rivendicazioni da 1 a 21 e sostanzialmente come illustrato e descritto.