PT1541934E - Elemento de arrefecimento, dispositivo de arrefecimento e respectivo processo de funcionamento - Google Patents

Description

Proc. 4147

DESCRIÇÃO

ELEMENTO DE ARREFECIMENTO, DISPOSITIVO DE ARREFECIMENTO E RESPECTIVO PROCESSO DE FUNCIONAMENTO

Area tecnológica O presente invento refere-se a um elemento de arrefecimento de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, como os que são utilizados para o arrefecimento ou, de uma forma mais geral, para a climatização de habitações, especialmente de salas de escritório ou semelhantes, assim como a um dispositivo de arrefecimento que compreende um elemento de arrefecimento deste tipo, e a um processo para a sua operação.

Estado da técnica

Através da patente WO-A-00/52 395 é conhecido um elemento de arrefecimento de acordo com o tipo que, através de uma parede permeável ao ar existente na sua face inferior, deixa sair ar de arrefecimento que entra na sala a arrefecer que se encontra em baixo. No entanto, o efeito de arrefecimento obtenivel desta maneira nem sempre é satisfatório, especialmente em escritórios, uma vez que muitas vezes a necessidade de arrefecimento é muito grande, devido à existência de muitos aparelhos que emitem calor. Então, a necessidade momentânea de arrefecimento pode 1

Proc. 4147 chegar a ser tão intensa durante as horas de trabalho que se torna difícil satisfazê-la apenas com o elemento de arrefecimento de acordo com o tipo conhecido, sobretudo no caso de se pretender cumprir também outros condicionalismos como, por exemplo, fracas correntes de ar, uma distribuição homogénea da temperatura e um baixo nível de ruído.

Os elementos de arrefecimento podem ser completados por dispositivos separados para o arrefecimento do núcleo de betão, mas isto exige um elevado investimento adicional, uma vez que para este efeito é necessário inserir condutas no tecto envolvendo-os de betão. Na realidade, isto só pode ser feito durante a construção do prédio, sendo uma colocação a posteriori de condutas para o arrefecimento do núcleo de betão praticamente excluída. Além disso, desta maneira as consequências de picos de carga térmica momentâneos podem certamente ser atenuadas, mas não compensadas.

A patente EP-A-0 552 690 refere um elemento de arrefecimento que forma uma câmara disposta por baixo do tecto da sala, cobrindo-o por completo, cujo lado inferior é fechado por uma parede permeável ao ar e o lado superior por uma cobertura, e a qual está ligada a uma conduta de alimentação de ar que se encontra por cima da câmara. As condutas estão dispostas no lado superior da parede permeável ao ar, enquanto que no lado inferior da cobertura da câmara se encontra uma camada de isolamento térmico. O 2

Proc. 4147 ar alimentado é previamente seco, para que não se dê uma condensação junto às tubagens. 0 arrefecimento é conseguido através das tubagens que contêm um líquido de arrefecimento. 0 ar arrefece junto a elas e à parede permeável ao ar que as mesma arrefecem. É incerto se desta maneira pode ser garantida um desempenho de arrefecimento satisfatório simultaneamente com uma alimentação suficiente de ar fresco. 0 elemento de arrefecimento também não é adequado para poder aproveitar a capacidade de armazenamento térmico do tecto da sala, através de um contacto térmico mais estreito com o mesmo. A patente DE-A-21 38 667 refere elementos de aquecimento paralelos uns aos outros, pendurados debaixo do tecto da sala, os quais, se necessário, podem também ser utilizados como elementos de arrefecimento, cada um dos quais forma uma câmara que se estende ao longo de todo o comprimento da sala, com uma cobertura na qual desembocam tubagens de ar fresco, e com um fundo no qual se encontram tubagens de entrada e saída de um líquido de aquecimento ou também de arrefecimento e o qual é perfurado através de várias saídas de ar mais pequenas, das quais sai ar fresco. Os elementos não são adequados para a alimentação de maiores quantidades de ar fresco sem se formarem perturbadoras correntes compactas. Tão pouco são adequados para aproveitar a capacidade de armazenamento térmico do tecto da sala. 3

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Descrição do invento 0 problema a resolver pelo invento é o de aperfeiçoar um elemento de arrefecimento de acordo com o tipo, destinado a um dispositivo de arrefecimento, de forma a ser adequado para garantir, mesmo em elevadas cargas térmicas, um efeito de arrefecimento satisfatório sem que seja necessária uma alimentação de ar de arrefecimento essencialmente para além da necessidade de alimentação de ar fresco. Além disso, deve permitir de uma maneira não dispendiosa, sem medidas adicionais, o aproveitamento da capacidade de armazenamento térmico do tecto da sala. 0 elemento de arrefecimento de acordo com o invento permite a construção de um dispositivo de arrefecimento com o qual se consegue dominar os picos de carga térmica sem aumentar a alimentação de ar de arrefecimento. Além disso torna-se possível aproveitar de forma muito simples a capacidade de armazenamento térmico do tecto da sala, para complementar o efeito de arrefecimento. Deste modo, os valores máximos de necessidade momentânea de arrefecimento que o elemento de arrefecimento deve satisfazer, são nitidamente mais baixos do que seria o caso com outras instalações.

Numa forma de realização particular do elemento de arrefecimento de acordo com o invento, o dispositivo de arrefecimento pode também ser utilizado, se necessário, 4

Proc. 4147 pelo menos parcialmente, para o aquecimento da sala. Também neste modo de funcionamento pode ser aproveitada a capacidade de armazenamento térmico do betão.

Breve descrição dos desenhos A seguir, o invento será melhor pormenorizado por meio de figuras, que representam apenas exemplos de realização, e que mostram:

Figura 1 - uma vista de baixo de um elemento de arrefecimento de acordo com o invento, de acordo com uma primeira forma de realização, em que uma parede permeável ao ar existente no seu lado inferior é omitida,

Figura 2a - um corte transversal através do elemento de arrefecimento de acordo com a figura 1, ao longo de II-II,

Figura 2b - um corte transversal do mesmo género através de um elemento de arrefecimento, de acordo com uma segunda forma de realização ligeiramente diferente,

Figura 3 - um pormenor III de figura 2a,

Figura 4a - o esquema de um dispositivo de 5

Proc. 4147 arrefecimento de acordo com o invento, de acordo com uma primeira forma de realização,

Figura 4b - o esquema de um dispositivo de arrefecimento de acordo com o invento, de acordo com uma segunda forma de realização,

Figura 5 - um diagrama que ilustra um processo de acordo com o invento para a exploração de um dispositivo de arrefecimento de acordo com o invento.

Formas de realização do invento 0 elemento de arrefecimento 1 de acordo com o invento, de acordo com uma primeira forma de realização (figuras 1, 2a), compreende uma caixa oblonga 2 tendo aproximadamente a forma de um paralelepípedo rectangular, que pode ter um comprimento de alguns metros e uma largura de, por exemplo, cerca de 60 cm. No exemplo, a caixa é composta por três secções 2a, b , c, cujo corte transversal no sentido do comprimento é sempre igual e que consistem em chapa, por exemplo chapa de alumínio, de 1,5 mm a 2 mm de espessura, que é dobrada. As secções 2a, b, c da caixa são iguais, se não se considerar que a secção dianteira 2a da caixa apresenta uma parede frontal 3 que a fecha. Desta maneira podem ser criadas caixas de comprimentos diferentes. A caixa 2 apresenta no seu lado superior uma cobertura 6

Proc. 4147 plana horizontal 4, cujo lado superior forma uma superfície de cobertura 6 virada para um tecto de sala 5, debaixo do qual o elemento de arrefecimento 1 está pendurado. A superfície de cobertura 6 tem uma distância do tecto da sala 5 entre aproximadamente 1 mm e 5 mm, de preferência cerca de 2 mm, de forma a existir entre eles uma camada de ar. Nos seus lados seguem-se partes laterais dobradas para baixo que compreendem paredes laterais verticais 7a, b e, no bordo inferior das mesmas, réguas de enquadramento 8a, b dobradas horizontalmente para dentro e, nos bordos interiores destas, ripas 9a, b dobradas verticalmente para cima.

No seu lado inferior, a caixa 2 apresenta uma abertura rectangular que se estende ao longo de todo o comprimento do elemento de arrefecimento 1 e que é fechada por uma parede horizontal permeável ao ar 10 (não visível na figura 1) . Consiste também em três secções de parede de arrefecimento, cada uma das quais se estende por uma das secções 2a, b, c da caixa. Em ambos os bordos laterais seguem-se à parede permeável ao ar 10 tiras 11a, b salientes para cima que, de preferência, formam com ela uma só peça (veja-se também a figura 3) e cada uma das quais se transformam num perfil de gancho 12a, b curvado para fora, cujo lado inferior côncavo em forma de uma calha se apoia no canto superior da ripa 9a, b. Este tipo de fixação da parede permeável ao ar 10 provoca uma auto-centragem, mesmo se houver desvios da sua largura ou da distância das ripas 7

Proc. 4147 9a, 9b de valores normalizados, causados por tolerâncias de fabrico, ou no caso de haver variações diferentes destas dimensões provocadas por dilatação térmica. Além disso, a passagem de calor entre a caixa 2 e a parede permeável ao ar 10 é reduzida devido às dimensões muito pequenas da superfície de contacto. Além disso fica facilitada e cómoda a colocação da parede na abertura. É também possível prever um perfil de gancho só de um lado e do outro lado uma régua de apoio plana cujo lado inferior se apoia na ripa. A parede permeável ao ar 10 apresenta pequenas perfurações distribuídas por todas a sua superfície. Pode ser feita sob a forma de parede de arrefecimento em chapa, de preferência em chapa fina de aço, apresentando microperfurações com um diâmetro não superior a 0,8 mm, ou melhor 0,6 mm, de preferência de cerca de 0,5 mm, dispostos por exemplo num padrão reticular quadrado, a distâncias de cerca de 5 mm. Portanto, a parte de corte transversal livre pode ser reduzida, por exemplo cerca de 1% ou menos. Favorável é também um elevado coeficiente de condutividade térmica como o que apresentam a chapa fina de aço ou a chapa de alumínio. No entanto, a parede permeável ao ar 10 pode também ser realizada sob a forma de chapa perfurada, por exemplo de alumínio com, por exemplo, 16% de corte transversal livre e 2,5 mm de diâmetro das perfurações, revestida com uma tela não tecida envernizada, tendo neste caso um efeito acentuadamente abafador de ruído. Neste caso é sobretudo a estrutura da tela que determina as aberturas, 8

Proc. 4147 sendo estas ainda substancialmente mais pequenas do que as indicadas para a parede de arrefecimento. A cobertura 4 apresenta ao longo de uma linha mediana no sentido longitudinal, uma série de saídas de ar 13 que podem ser realizadas sob a forma de perfurações redondas com um diâmetro entre os 2 mm e 4 mm, por exemplo 2,5 mm, que se seguem uns aos outros a distâncias iguais entre os 10 mm e 20 mm, por exemplo cerca de 15 mm, no sentido longitudinal. A caixa 2 e a parede permeável ao ar 10 envolvem uma câmara 14 na qual se encontra uma pré-câmara 15 com corte transversal rectangular que se estende essencialmente ao longo de todo o comprimento do elemento de arrefecimento 1 e que é separada da parte exterior restante da câmara 14 através de uma parede separadora 16 envolvente consistindo, por exemplo, em chapa de alumínio. A parede separadora 16 está disposta de forma central e distanciada não apenas da parede permeável ao ar 10 como também da cobertura 4, no interior da câmara 14. Na sua extremidade posterior, ela apresenta um terminal de ligação de ar 17. Na sua parte superior, ela tem aberturas de ligação realizadas sob a forma de fendas 18 que se estendem transversalmente e se seguem regularmente umas às outras no sentido longitudinal a uma distância entre os 50 mm e 150 mm, por exemplo cerca de 90 mm e que apresentam em cada um dos casos uma largura máxima de 2 mm ou 1,5 mm, de preferência de cerca de 1 mm. 9

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As partes restantes da parede separadora 16 são impermeáveis ao ar.

No lado inferior da cobertura 4 está disposta uma conduta 19 para a passagem de um liquido de arrefecimento ou de um liquido de aquecimento, usualmente água fria ou quente, respectivamente, conduta essa que nas secções 2a, b, c da caixa consiste em cada um dos casos em secções de um tubo de cobre 20 que são guiadas por guias condutoras de calor 21 coladas à cobertura 4, de forma a ficar garantida uma boa ligação condutora de calor entre a conduta 19 e a cobertura 4. As secções tubulares estão ligadas entre si e a terminais de ligação por meio de tubos de ligação flexíveis 22, por exemplo por meio de tubos de plástico ou metálicos. A conduta 19 passa a curta distância de um dos limites laterais da cobertura 4, desde a extremidade posterior até à extremidade dianteira do elemento de arrefecimento 1, daí ao limite lateral oposto, regressando ao longe desta à extremidade posterior. O terminal de ligação de ar 17 (figura 4a) é ligado através de uma válvula reguladora 23 a uma conduta de alimentação de ar 24. A válvula reguladora 23 é comandada por um regulador 26, em função - entre outros - do sinal de saída de um transdutor de medição 25 que regista a taxa de ar momentânea. A conduta 19 funciona como conduta de arrefecimento. Numa das suas extremidade, ela está ligada a uma conduta de alimentação de água fria 2 7 e na outra 10

Proc. 4147 extremidade, através de uma válvula reguladora 28 que também é comandada pelo regulador 26, a uma conduta de regresso de água fria 29. Desta maneira é, por exemplo, possivel abastecer uma série de elementos de arrefecimento que climatizam escritórios que se seguem ao longo de um corredor, desde este corredor, ao longo do qual passam a conduta de alimentação de ar 24, a conduta de alimentação de água fria 27 e a conduta de regresso de água fria 29. 0 elemento de arrefecimento 1 estende-se então em cada um dos casos desde a extremidade virada para o corredor até próximo da extremidade virada para a janela do escritório. A instalação de arrefecimento compreendendo o elemento de arrefecimento 1 e o tecto a sala 5 pode funcionar durante as horas de trabalho, portanto geralmente durante o dia, de maneira como o que está representado na figura 5. Nesta figura, a taxa de ar L (linha continua) e a taxa de liquido de arrefecimento K (linha de traços e pontos) são representadas como funções da temperatura da sala Ti. Acima de uma temperatura de trabalho mínima Tmin de, por exemplo, 22°C, é conduzido ar de arrefecimento com uma temperatura entre os 10°C e 15°C, de preferência de cerca de 12°C, com uma taxa normal Ln no elemento de arrefecimento 1. A taxa normal Ln corresponde a um valor ajustável que depende das dimensões da sala, do grau de carga da sala e das necessidades dos utilizadores, e que pode variar, por exemplo, entre os 60 m3/h e 120 m3/h. No caso da temperatura da sala Ti ultrapassar uma temperatura de trabalho máxima 11

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Tmax de, por exemplo, 26 °C, a qual em geral não deveria ultrapassar substancialmente a temperatura da sala - por exemplo no máximo em 1°C, a válvula reguladora 28 é aberta, pelo que água fria com uma temperatura de, por exemplo, 14°C é feita passar pela conduta 19. No caso da temperatura da sala Ti continuar a subir, abre-se mais a válvula reguladora 28. A taxa de liquido de arrefecimento K pode ser, por exemplo, uma função linear da temperatura da sala Ti, até que atinja o seu valor máximo Kmax.

No caso de a temperatura de a sala Ta descer, ultrapassando a temperatura de trabalho mínima Tmin, a válvula reguladora 23 é fechada um pouco mais, para diminuir o arrefecimento, reduzindo-se a taxa de ar L. Esta pode ser, por exemplo, uma função de descida linear da temperatura da sala Ti. No entanto, a taxa de ar L é reduzida, no máximo, até se atingir uma taxa de ar mínima

Lmin, por exemplo de 30m3/h, que ainda garante uma alimentação de ar suficiente, por exemplo uma mudança de, pelo menos, uma ou duas vezes. 0 ar de arrefecimento que entra com uma temperatura de cerca de 12°C através do terminal de ligação 17 na pré-câmara 15, sai através das fendas 18 para a câmara 14. Uma vez que a queda de pressão ao longo da pré-câmara 15, com o seu corte transversal bastante grande, é muito menor do que a diferença de pressão entre a pré-câmara 15 e a parte exterior da câmara 14, que é relativamente elevada devido à 12

Proc. 4147 estreiteza das fendas 18, o fluxo de ar que sai através das fendas 18 ao longo do comprimento do elemento de arrefecimento 1 é praticamente constante, e também a temperatura do ar de arrefecimento só se altera pouco. Da câmara 15, a maior parte do ar de arrefecimento passa pela parede permeável ao ar 10 entrando na sala onde, uma vez que é mais frio e mais pesado do que o ar da sala, desce e chega facilmente até à zona de respiração dos utilizadores da sala. Uma vez que a parede permeável ao ar 10 é também arrefecida neste processo, ela arrefece também a sala através de uma permuta de radiação, na qual absorve mais calor do que emite. Esta contribuição pode ser importante sobretudo no caso do corte transversal livre da parede permeável ao ar 10 ser relativamente pequeno e o seu coeficiente de condutividade térmica ser elevado.

No entanto, uma parte do ar de arrefecimento sai através das saídas de ar 13 existentes na cobertura 4 e, passando entre a superfície 6 da cobertura e o tecto da sala 5, chega aos bordos laterais da superfície 6 da cobertura, onde então desce também passando ao longo das paredes laterais 7a, b do elemento de arrefecimento. Enquanto passa pela estreita camada de ar, absorve a humidade eventualmente existente no tecto da sala 5, enquanto que a sua temperatura se aproxima da temperatura do mesmo.

Quando pela conduta 19 passa água fria, a cobertura 4 13

Proc. 4147 e as partes laterais do elemento de arrefecimento 1 são arrefecidas mais fortemente através do contacto condutor de calor com a mesma, contribuindo para o arrefecimento da sala. Isto ocorre sobretudo através de uma permuta de radiação directa com a sala, mas também através de uma permuta de radiação com o tecto da sala 5, condução de calor no mesmo e permuta de radiação entre zonas do tecto que rodeiam o elemento de arrefecimento 1, e a sala, assim como através do contacto do ar de arrefecimento que sai através das saídas de ar 13 com a superfície 6 da cobertura.

Durante um tempo intermédio, que pode abranger todo o tempo fora das horas de trabalho, portanto habitualmente durante a noite, é feita passar água fria pela conduta 19, em caso de necessidade. Deste modo é sobretudo arrefecida fortemente a cobertura 4 que arrefece, mediante uma permuta de radiação através da superfície 6 da cobertura, o tecto da sala 5, sobretudo imediatamente em cima do elemento de arrefecimento 1. No entanto, através de condução térmica dentro do tecto da sala 5 resulta também um arrefecimento da zona do tecto da sala 5 que rodeia o elemento de arrefecimento 1. 0 arrefecimento do tecto da sala 5 poderia também ser realizado total ou parcialmente por meio de ar de arrefecimento, no entanto fica mais barato realizar o arrefecimento exclusivamente com água fria, uma vez que o transporte de ar é relativamente caro e que durante o tempo intermédio não há necessidade de ar fresco. 14

Proc. 4147 0 arrefecimento é concebido de modo a que a temperatura da sala T no fim do tempo intermédio e inicio das horas de trabalho, corresponda aproximadamente à temperatura de trabalho mínima Tmin. Também a temperatura do tecto da sala 5 se encontra então neste domínio ou é um pouco mais baixa, dando, assim, a zona do tecto da sala 5 pré-arrefecida pelo elemento de arrefecimento 1, durante as horas de trabalho uma contribuição essencial para o arrefecimento da sala, na zona ambiente do elemento de arrefecimento 1 sobretudo através de uma permuta de radiação directa com a sala e, por cima do elemento de arrefecimento 1, através da interacção com o ar de arrefecimento que sai através das saídas de ar 13 e que, ao passar pelo espaço de ar que existe entre o tecto da sala 5 e com a superfície 6 da cobertura, permanece relativamente frio. Em vez de água fria pode também ser feita passar, no inverno, água quente como líquido de aquecimento pelo circuito de água e pela conduta 19 (serviço change over) , não só durante as horas de trabalho como também durante o tempo intermédio. No entanto, devido à carga térmica eventualmente diferente das salas, isto geralmente não é suficiente.

Numa segunda forma de realização (figura 2b) que difere ligeiramente da primeira, existe num elemento de arrefecimento 1 de resto realizado de forma igual, paralelamente à conduta 19 uma segunda conduta 19' que é de resto realizada da mesma maneira. Numa extremidade, as 15

Proc. 4147 tubagens 19 e 19' estão ligadas - através de uma válvula reguladora 28 ou, respectivamente, 28' - a uma conduta de alimentação de água fria 27 ou, respectivamente, a uma conduta de alimentação de água quente 27' e, na extremidade oposta, a uma conduta de regresso de água fria 29 ou, respectivamente, a uma conduta de regresso de água quente 29' .

No caso de a temperatura da sala Ti descer abaixo da temperatura de trabalho mínima Tmin, além de se reduzir a taxa de ar L, será aberta a válvula reguladora 28', sendo conduzida, assim, água quente com uma temperatura de, por exemplo, 35°C na conduta 19'. Neste caso, a taxa de líquido de aquecimento H (linha tracejada na figura 5) é, entre a temperatura em que atinge o seu máximo Hmax e a temperatura de trabalho mínima Tmin, uma função descrescente - por exemplo de forma linear - da temperatura da sala Ti. 0 líquido de aquecimento aquece a caixa 2. Devido à reduzida passagem de calor entre as partes laterais e a parede permeável ao ar 10, este facto quase não influencia esta última, pelo que o ar de arrefecimento que sai através dela não é demasiado aquecido e a sua temperatura se mantém sempre abaixo da temperatura da sala. No entanto, o ar de arrefecimento que sai das saídas de ar 13 absorve calor da superfície de cobertura 6, mas geralmente também não é aquecido para além da temperatura da sala. No entanto não estorva muito se este caso acontecer uma vez, dado que 16

Proc. 4147 fornece apenas uma contribuição reduzida à totalidade de alimentação de ar. As partes laterais do elemento de arrefecimento 1 aquecidas pela água quente, especialmente as faixas de enquadramento 8a, b viradas para baixo, aquecem a sala directamente através de permuta de radiação, enquanto que através do tecto da sala 5 ocorre um aquecimento indirecto através de condução térmica e permuta de radiação.

Em caso de temperaturas baixas pode também ser conduzido liquido de aquecimento durante o tempo intermédio através da conduta 19', sendo a temperatura e a taxa de liquido de aquecimento escolhidas de forma a que, mais uma vez, seja atingida no fim do tempo intermédio uma temperatura da sala que corresponda essencialmente à temperatura de trabalho mínima Tmin. Neste processo, também o tecto da sala 5 é ligeiramente pré-aquecido, o que reduz a necessidade de aquecimento durante as horas de trabalho. É também possível utilizar um elemento de arrefecimento 1 de acordo com a primeira forma de realização (figuras 1, 2a), prevendo no entanto simultaneamente não apenas uma conduta de alimentação e de regresso de água fria, como também uma conduta de alimentação e de regresso de água quente, ligando a conduta 19 de um lado através de válvulas reguladoras com ambas as tubagens de alimentação, e do outro lado com ambas as tubagens de regresso, podendo ser ligada, assim, a conduta 17

Proc. 4147 19 opcionalmente ao circuito de água fria ou ao circuito de água quente, assumindo essencialmente as mesmas funções que o elemento de arrefecimento de acordo com a segunda forma de realização.

Com as instalações de arrefecimento e os processos descritos fica sempre possível garantir, por um lado, uma alimentação satisfatória de ar e ajustar, por outro lado, mesmo em caso de uma elevada necessidade de arrefecimento, uma temperatura da sala que se encontra num intervalo confortável entre os 22°C e 26°C, sem a alimentação de ar precisar de adoptar valores que se encontrem muito em cima da alimentação de ar fresco necessária, o que poderia provocar turbulências, não homogeneidades de temperatura e ruídos perturbadores e ia tornar necessários elementos de arrefecimento de grandes dimensões e caros. É aproveitada a inércia térmica do tecto da sala, sem que haja necessidade de medidas construtivas complicadas. Fica sempre garantido que o ar alimentado é temperado de forma a chegar também até à altura de respiração dos utilizadores da sala. A instalação de arrefecimento de acordo com o invento torna, assim, possível uma climatização que cumpre todos os requisitos, com um investimento reduzido em aparelhos e custos de serviço relativamente baixos. 18

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Lista de referências 1 Elemento de arrefecimento 2 Caixa 2a, b, c Secção da caixa 3 Parede frontal 4 Cobertura 5 Tecto da sala 6 Superfície de cobertura 7a, b Parede lateral 8a, b Régua de enquadramento 9a, b Ripa 10 Parede permeável ao ar 11a, b Faixa 12a, b Perfil de gancho 13 Saída de ar 14 Câmara 15 Pré-câmara 16 Parede separadora 17 Terminal de ligação de ar 18 Fenda 19, 19' Conduta 20 Tubo de cobre 21 Guia condutora de calor 22 Tubo de ligação flexível 23 Válvula reguladora 24 Tubo de alimentação de ar 25 Transdutor de medição 19

Proc. 4147 26 Regulador 27 Conduta de alimentação de água fria 21' Conduta de alimentação de água quente 28, 28' Válvula reguladora 29 Conduta de regresso de água fria 29 ' Conduta de regresso de água quente

Lisboa, 19 de Outubro de 2006 20

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REIVINDICAÇÕES 1. Elemento de arrefecimento (1), com uma caixa (2) que num lado superior é delimitada por uma superfície de cobertura plana (6) que se estende essencialmente a todo o seu comprimento e com uma parede permeável ao ar (10) que se estende essencialmente a todo o seu comprimento e a qual delimita, pelo menos numa parte do seu lado inferior, de forma que a caixa (2) e a parede permeável ao ar (10) envolvam uma câmara (14), que numa extremidade posterior apresenta um terminal de ligação de ar (17), caracterizado por apresentar, pelo menos uma conduta (19, 19') que se estende no interior da câmara (14) desde a extremidade posterior da mesma, essencialmente ao longo de todo o seu comprimento, até uma extremidade dianteira oposta e que regressa no sentido inverso, com a finalidade de conduzir um líquido de aquecimento ou de arrefecimento, conduta essa que está disposta no lado inferior de uma cobertura (4) da caixa (2) cujo lado superior forma a superfície de cobertura (6) e que está acoplada termicamente à superfície de cobertura (6). 2. Elemento de arrefecimento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, pelo menos uma conduta (19, 19') estar disposta essencialmente nos bordos laterais da cobertura (4). 3. Elemento de arrefecimento de acordo com a 1

Proc. 4147 reivindicação 1 ou 2, caracterizado por apresentar duas tubagens (19, 19') que se estendem essencialmente de modo paralelo. 4. Elemento de arrefecimento de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por apresentar saídas de ar (13) distribuídas essencialmente ao longo de todo o comprimento da superfície de cobertura (6) e ligadas ao interior da câmara (14). 5. Elemento de arrefecimento de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por as saídas de ar (13) serem dispostas essencialmente ao longo de uma linha mediana da superfície de cobertura (6). 6. Elemento de arrefecimento de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por as saídas de ar (13) se seguirem umas às outras a distâncias iguais, compreendidas de preferência entre 10 mm e 20 mm. 7. Elemento de arrefecimento de acordo com qualquer das reivindicações 4 a 6, caracterizado por as saídas de ar (13) serem realizadas sob a forma de orifícios redondos, de preferência com um diâmetro entre 2 mm e 3 mm. 8. Elemento de arrefecimento de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado por compreender uma pré-câmara (15) disposta no interior da câmara (14) e que 2

Proc. 4147 se estende essencialmente ao longo de todo o comprimento desta, e que está ligada através de orifícios de ligação distribuídos essencialmente ao longo de todo o seu comprimento à parte exterior restante da câmara (14) e em cuja extremidade posterior desemboca o terminal de ligação de ar 17 (17). 9. Elemento de arrefecimento de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7 e com a reivindicação 8, caracterizado por os orifícios de ligação estarem dispostos essencialmente num lado superior da pré-câmara (15) que se encontra a uma certa distância da cobertura (4). 10. Elemento de arrefecimento de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado por os orifícios de ligação apresentarem uma largura máxima de 2 mm, de preferência 1,5 mm, no máximo. 11. Elemento de arrefecimento de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por os orifícios de ligação serem realizados sob a forma de fendas (18) que se estendem em sentido transversal. 12. Elemento de arrefecimento de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 11, caracterizado por os orifícios de ligação se seguirem uns aos outros no sentido do comprimento, de preferência com uma distância entre 5 cm e 15 cm. 3

Proc. 4147 13. Elemento de arrefecimento de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 12, caracterizado por a pré-câmara (15) apresentar um corte transversal essencialmente rectangular. 14. Elemento de arrefecimento de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 13, caracterizado por a caixa (2) compreender, dos dois lados, partes laterais contíguas à cobertura (4), às quais está fixada a parede permeável ao ar (10). 15. Elemento de arrefecimento de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por a parede permeável ao ar (10) ser no essencial horizontal e as partes laterais apresentarem faixas de enquadramento (8a, 8b) contíguas dos dois lados, enquadrando a parede permeável ao ar (10). 16. Elemento de arrefecimento de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado por as partes laterais compreenderem ripas (9a, 9b) voltadas para cima e que se estendem no sentido longitudinal, e por a parede permeável ao ar (10) apresentar em, pelo menos, um bordo lateral, um perfil de gancho (12a, 12b) côncavo para baixo, que se estende também no sentido do comprimento e que se apoia no canto superior de uma das ripas (9a, 9b). 17. Elemento de arrefecimento de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 16, caracterizado por a caixa (2) ou cada uma de várias secções da caixa que se seguem em 4

Proc. 4147 sentido longitudinal (2a, 2b, 2c) , formar uma peça dobrada monobloco em chapa. 18. Elemento de arrefecimento de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 17, caracterizado por ter essencialmente uma forma paralelepipédica rectangular. 19. Elemento de arrefecimento de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 18, caracterizado por a parede permeável ao ar (10) ser realizada sob a forma de parede de arrefecimento com microperfurações distribuídas pela sua superfície, as quais apresentam um diâmetro não superior a 0,8 mm, de preferência não superior a 0,6 mm. 2 0. Elemento de arrefecimento de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por a parede de arrefecimento consistir numa chapa equipada com microperfurações. 21. Elemento de arrefecimento de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 18, caracterizado por a parede permeável ao ar (10) ser realizada essencialmente sob a forma de uma chapa perfurada revestida com uma tela não tecida. 22. Dispositivo de arrefecimento que compreende um elemento de arrefecimento (1) de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 21, assim como com um tecto da sala (5) em cujo lado inferior está fixado o elemento de 5

Proc. 4147 arrefecimento (1) de tal forma que a superfície de cobertura (6) apresente uma distância entre 2 mm e 10 mm em relação ao lado inferior do tecto da sala (5). 23. Processo de operação de um dispositivo de arrefecimento de acordo com a reivindicação 22 caracterizado por, durante as horas de trabalho se introduzir ar com uma taxa de ar (L) compreendida entre uma taxa mínima ( hmin ) ^ uma taxa normal (Ln) , no elemento de arrefecimento (D e, sempre que a temperatura da sala (Ta) ultrapassar uma temperatura de trabalho máxima (Tmax), se fazer passar líquido de arrefecimento através de, pelo menos uma conduta (19). 24. Processo de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por a taxa de líquido de arrefecimento (K) ser uma função crescente da temperatura da sala (Ta) , num intervalo que se encontra imediatamente acima da temperatura de trabalho máxima (Tmax) . 25. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 23 ou 24, caracterizado por, durante as horas de trabalho, a taxa de ar (L) a uma temperatura da sala (Ti) que corresponde, pelo menos, à temperatura de trabalho mínima (Tmin) , corresponder à taxa normal (Ln) e, sempre que a temperatura da sala (Ti) for inferior à temperatura de trabalho mínima (Tmin) , ser baixada para abaixo da taxa normal (Ln) . 6

Proc. 4147 26. Processo de acordo com a reivindicação 25, caracterlzado por a taxa de ar (L) num intervalo que se encontra imediatamente abaixo da temperatura de trabalho mínima (Tmin) , ser uma função decrescente da temperatura da sala (Ti) . 27. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 23 a 26, caracterlzado por durante as horas de trabalho, quando a temperatura da sala (Ti) fica inferior a uma temperatura de trabalho mínima (Tmin), se fazer passar um líquido de aquecimento através de, pelo menos, uma conduta (19, 19 ' ) · 28. Processo de acordo com a reivindicação 27, caracterlzado por a taxa de líquido de aquecimento (H) num intervalo que se encontra imediatamente abaixo da temperatura de trabalho mínima (Tmin) , ser uma função decrescente da temperatura da sala (Ti) . 29. Processo de operaçao de um dispositivo de arrefecimento de acordo com a reivindicação 22, caracterlzado por, durante um tempo intermédio fora das horas de trabalho, se fazer passar um líquido de arrefecimento ou um líquido de aquecimento através de, pelo menos, uma conduta (19, 19 ') • 30. Processo de acordo com a reivindicação 29, caracterlzado por a temperatura e a taxa do líquido serem 7

Proc. 4147 escolhidas de modo a que a temperatura da sala (Ti) no fim do tempo intermédio corresponda essencialmente à temperatura de trabalho mínima (Tmin) . 31. Processo de acordo com a reivindicação 29 ou 30, caracterizado por durante o tempo intermédio, não se introduzir qualquer ar de arrefecimento no elemento de arrefecimento (1).

Lisboa, 19 de Outubro de 2006 8