IT201700010774A1 - HIGH ENERGY EFFICIENCY DEVICE AND PLANT FOR THE USE OF THERMAL SOLAR ENERGY - Google Patents

HIGH ENERGY EFFICIENCY DEVICE AND PLANT FOR THE USE OF THERMAL SOLAR ENERGY

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IT201700010774A1
IT201700010774A1 IT102017000010774A IT201700010774A IT201700010774A1 IT 201700010774 A1 IT201700010774 A1 IT 201700010774A1 IT 102017000010774 A IT102017000010774 A IT 102017000010774A IT 201700010774 A IT201700010774 A IT 201700010774A IT 201700010774 A1 IT201700010774 A1 IT 201700010774A1
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IT
Italy
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particles
bed
irradiation
fluidization
correspondence
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Application number
IT102017000010774A
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Italian (it)
Inventor
Riccardo Chirone
Paola Ammendola
Roberto Solimene
Piero Salatino
Mario Magaldi
Original Assignee
Magaldi Power Spa
Consiglio Naz Delle Ricerche Cnr
Univ Degli Studi Di Napoli Federico Ii
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Description

DISPOSITIVO ED IMPIANTO AD ALTA EFFICIENZA ENERGETICA PER HIGH ENERGY EFFICIENCY DEVICE AND SYSTEM FOR

L’IMPIEGO DI ENERGIA TERMICA DI ORIGINE SOLARE THE USE OF THERMAL ENERGY OF SOLAR ORIGIN

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Campo tecnico dell’invenzione Technical field of the invention

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di accumulo e cessione di energia termica di origine solare e ad un impianto di produzione di energia che include detto dispositivo. The present invention refers to a device for accumulating and transferring thermal energy of solar origin and to an energy production plant which includes said device.

Background Background

È tecnica nota l’impiego di energia solare concentrata mediante eliostati. È altresì nota la possibilità di accumulare il calore non immediatamente impiegato mediante dispositivi basati su letti particellari fluidizzati, o altri vettori termici, esposti alla radiazione solare concentrata dagli eliostati. The use of concentrated solar energy by means of heliostats is known. It is also known the possibility of accumulating the heat not immediately used by means of devices based on fluidized particle beds, or other thermal vectors, exposed to the solar radiation concentrated by the heliostats.

In genere, i suddetti dispositivi di accumulo sono equipaggiati con mezzi di ricezione della radiazione solare concentrata, in particolare una finestra trasparente, tipicamente di quarzo, oppure una parete metallica che definisce una cavità ricevente immersa nel letto particellare fluidizzato. In quest’ultimo caso, il letto particellare sottrae alla parete della cavità il calore derivante dalla radiazione solare concentrata. In general, the aforesaid accumulation devices are equipped with means for receiving concentrated solar radiation, in particular a transparent window, typically made of quartz, or a metal wall which defines a receiving cavity immersed in the fluidized particle bed. In the latter case, the particle bed removes the heat deriving from concentrated solar radiation from the cavity wall.

In presenza di elevati flussi radiativi incidenti, i suddetti mezzi riceventi sono esposti ad elevate temperature ed elevati gradienti termici che ne possono condizionare negativamente la resistenza termo-meccanica e la durabilità. Per attenuare e controllare tali gradienti, nel caso di ricevitore a cavità il suddetto campo eliostati può essere organizzato in quattro sotto-campi, ad esempio disposti secondo i punti cardinali, così da ripartire i flussi termici sulla massima estensione possibile della superficie della cavità. Tuttavia, tale configurazione del campo eliostati procura una notevole occupazione del suolo associato a ciascuna unità di generazione solare. In the presence of high incident radiative fluxes, the aforementioned receiving means are exposed to high temperatures and high thermal gradients which can negatively affect their thermo-mechanical resistance and durability. In order to attenuate and control these gradients, in the case of a cavity receiver the aforementioned heliostat field can be organized into four sub-fields, for example arranged according to the cardinal points, so as to distribute the thermal flows over the maximum possible extension of the cavity surface. However, this configuration of the heliostat field provides a considerable occupation of the land associated with each solar generation unit.

Un altro limite associato all’utilizzo di tali mezzi riceventi è relativo alla massima temperatura di esercizio del dispositivo di accumulo dell’energia, che è determinata dalla massima temperatura sostenibile dal materiale costituente i mezzi riceventi stessi. La temperatura di esercizio del dispositivo di accumulo è poi ulteriormente penalizzata dalla modalità di trasferimento dell’energia termica dai mezzi riceventi al letto di particelle, dipendente dalla caratteristica di conducibilità/trasmissibilità del materiale costituente i mezzi riceventi medesimi. Another limit associated with the use of these receiving means is related to the maximum operating temperature of the energy storage device, which is determined by the maximum sustainable temperature of the material constituting the receiving means themselves. The operating temperature of the storage device is then further penalized by the method of transferring thermal energy from the receiving means to the bed of particles, depending on the conductivity / transmissibility characteristic of the material constituting the receiving means themselves.

Inoltre, i dispositivi che ricevono la radiazione solare concentrata in corrispondenza di una finestra di materiale trasparente non possono prevedere il contatto diretto di tale finestra con il solido fluidizzato, e ciò per evitare l’insorgere, nel tempo, di fenomeni di opacizzazione della superficie che ne ridurrebbero l’efficienza di ricezione e ne determinerebbero il surriscaldamento. Tuttavia, anche nelle configurazioni in cui la finestra trasparente non è posta a diretto contatto con il letto fluidizzato, si determinano comunque fenomeni di deposizione di particolato fine elutriato che comportano i suddetti inconvenienti. Gli espedienti tecnici posti in essere per evitare detta deposizione di particolato sulle finestre determinano una maggiore complessità di impianto e perdite parassite di energia. Furthermore, the devices that receive concentrated solar radiation in correspondence with a window of transparent material cannot provide for the direct contact of this window with the fluidized solid, and this to avoid the occurrence, over time, of surface opacification phenomena that they would reduce its reception efficiency and cause it to overheat. However, even in the configurations in which the transparent window is not placed in direct contact with the fluidized bed, phenomena of deposition of fine elutriated particulate are determined which cause the aforementioned drawbacks. The technical expedients put in place to avoid said deposition of particulates on the windows result in greater system complexity and parasitic energy losses.

Un ulteriore svantaggio associato all’utilizzo di mezzi ricevitori del tipo a finestra trasparente è relativo alla difficoltà di produrre finestre autoportanti in quarzo di dimensioni superiori a quelle utilizzate per impianti da laboratorio o di tipo prototipale. In particolare, al crescere delle dimensioni trasversali della finestra, lo spessore deve aumentare a scapito della percentuale di radiazione solare effettivamente trasmessa attraverso la finestra medesima. A further disadvantage associated with the use of transparent window-type receiving means is related to the difficulty of producing self-supporting quartz windows larger than those used for laboratory or prototype-type systems. In particular, as the transversal dimensions of the window increase, the thickness must increase to the detriment of the percentage of solar radiation actually transmitted through the window itself.

Un altro svantaggio derivante da entrambi i tipi di mezzi ricevitori sopra considerati è relativo alle perdite termiche per ri-emissione verso l’ambiente esterno di un’aliquota dell’energia solare incidente. Another disadvantage deriving from both types of receiver means considered above is related to the thermal losses due to re-emission to the external environment of an incident solar energy rate.

Sulle due tipologie di dispositivi di accumulo dell’energia termica di origine solare appena citati possono basarsi impianti per la produzione di energia termica/elettrica, i quali prevedendo una o più unità di accumulo e/o scambio a seconda della potenza termica che si vuole ottenere. In conseguenza di quanto appena notato, i sopra menzionati dispositivi di accumulo di tecnica nota possono presentare costi di produzione dell’energia elettrica elevati e comunque lontani dalla cosiddetta “parity grid”. The two types of solar thermal energy storage devices just mentioned can be based on systems for the production of thermal / electrical energy, which by providing one or more storage and / or exchange units depending on the thermal power to be obtained. . As a result of what has just been noted, the aforementioned prior art storage devices may have high electricity production costs and in any case far from the so-called "parity grid".

Sommario dell’invenzione Summary of the invention

Il problema tecnico posto e risolto dalla presente invenzione è pertanto quello di fornire un dispositivo di accumulo e/o scambio di energia termica di origine solare che consenta di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati con riferimento alla tecnica nota. The technical problem posed and solved by the present invention is therefore that of providing a device for the accumulation and / or exchange of thermal energy of solar origin which allows to overcome the drawbacks mentioned above with reference to the known art.

Tale problema viene risolto da un dispositivo secondo la rivendicazione 1. This problem is solved by a device according to claim 1.

Caratteristiche preferite della presente invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti. Preferred features of the present invention are the subject of the dependent claims.

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo di accumulo e/o scambio di energia termica di origine solare basato su un letto di particelle solide fluidizzato, preferibilmente in regime bollente, con irraggiamento diretto del letto medesimo senza interposizione di mezzi di ricezione della radiazione solare concentrata. The present invention relates to a device for the accumulation and / or exchange of thermal energy of solar origin based on a bed of fluidized solid particles, preferably in a boiling regime, with direct irradiation of the same bed without the interposition of means for receiving concentrated solar radiation. .

Il dispositivo è configurato in modo tale che il solido fluidizzato comprenda una porzione di accumulo e/o scambio ed una porzione di irraggiamento continuamente rimescolate l’una con l’altra. La porzione di irraggiamento è direttamente esposta alla radiazione solare concentrata ed è fluidizzata attraverso un condotto ascensionale, o “riser”. Quest’ultimo è realizzato in forma di una struttura tubolare interna al letto di particelle, attraverso la quale una parte delle particelle medesime risale sino al pelo libero del letto e qui viene fatta gorgogliare al di sopra del pelo libero medesimo. Tale regime di gorgogliamento, che possiamo dire anche “spouted” o ad eruzione, è preferibilmente ottenuto all’interno di un “solar collector”. Quest’ultimo può essere realizzato mediante una struttura rastremata, o ad imbuto, circoscritta al “riser” ed associata superiormente ad una apertura di irraggiamento diretto. Pertanto, come detto sopra il letto solido, fluidizzato in regime di gorgogliamento, è esposto direttamente alla radiazione solare incidente nel “solar collector”. The device is configured in such a way that the fluidized solid includes a portion of accumulation and / or exchange and a portion of irradiation continuously mixed with each other. The portion of irradiation is directly exposed to concentrated solar radiation and is fluidized through an ascension duct, or “riser”. The latter is made in the form of a tubular structure inside the bed of particles, through which a part of the same particles goes up to the free surface of the bed and here is made to bubble above the free surface itself. This bubbling regime, which we can also say "spouted" or erupting, is preferably obtained inside a "solar collector". The latter can be achieved by means of a tapered or funnel-shaped structure, circumscribed to the "riser" and associated at the top with a direct irradiation opening. Therefore, as mentioned above, the solid bed, fluidized in the bubbling regime, is directly exposed to the solar radiation incident in the “solar collector”.

La porzione di accumulo/scambio del letto di particelle può essere fluidizzata mediante mezzi dedicati, ad esempio una piastra di distribuzione di un gas di fluidizzazione ed una cassa d’aria disposte in corrispondenza di una base del dispositivo o del letto di particelle. The accumulation / exchange portion of the bed of particles can be fluidized by means of dedicated means, for example a distribution plate for a fluidization gas and an air chamber arranged at a base of the device or the bed of particles.

Preferibilmente, le condizioni di fluidizzazione che si instaurano nel “solar collector” sono tali da assicurare elevati gradi di vuoto e quindi comportamento da ricevitore “volumetrico” della sospensione fluidizzata investita dalla radiazione incidente. In tale configurazione infatti, le particelle in regime “spouted” espongono la massima superficie alla radiazione solare concentrata, massimizzando in tal modo la quantità di energia termica da queste accumulata. Preferably, the fluidization conditions that are established in the "solar collector" are such as to ensure high degrees of vacuum and therefore behavior as a "volumetric" receiver of the fluidized suspension struck by the incident radiation. In fact, in this configuration, the particles in the “spouted” regime expose the maximum surface to concentrated solar radiation, thus maximizing the amount of thermal energy they accumulate.

In particolare, la struttura rastremata prosegue entro il letto di particelle in forma di un condotto discendente, o “standpipe”, immerso nel letto medesimo e circoscritto al “riser”, in modo tale che fra i due rimanga definito un percorso di re-immissione delle particelle di letto ricadute dopo l’irraggiamento entro la rimanente porzione di accumulo/scambio. In particular, the tapered structure continues inside the bed of particles in the form of a descending duct, or "standpipe", immersed in the bed itself and circumscribed to the "riser", so that a re-entry path remains defined between the two of the bed particles falling back after irradiation into the remaining accumulation / exchange portion.

Preferibilmente, l’esercizio del “solar collector” e le caratteristiche dello “standpipe” sono tali da assicurare una guardia idraulica (“seal”) che evita una dispersione nell’atmosfera del gas di fluidizzazione necessario all’esercizio del letto di scambio/accumulo. Inoltre, tale gas di fluidizzazione può essere intercettato all’uscita del pelo libero ed avviato ad operazioni di recupero energetico mediante elementi di aspirazione dedicati. Pertanto, unicamente il gas necessario ad assicurare la fluidizzazione della porzione di irraggiamento è disperso in atmosfera. Esso rappresenta peraltro un’aliquota largamente minoritaria della portata di gas di fluidizzazione richiesta per esercire la porzione di scambio/accumulo. Preferably, the operation of the "solar collector" and the characteristics of the "standpipe" are such as to ensure a hydraulic seal ("seal") which avoids a dispersion in the atmosphere of the fluidization gas necessary for the operation of the exchange / accumulation bed . Furthermore, this fluidization gas can be intercepted at the exit of the free pile and sent to energy recovery operations by means of dedicated suction elements. Therefore, only the gas necessary to ensure the fluidization of the irradiation portion is dispersed in the atmosphere. It also represents a largely minority share of the fluidization gas flow rate required to exercise the exchange / accumulation portion.

Come evidenziato sopra - e a differenza di quanto avviene per i dispositivi di tecnica nota dotati di mezzi di ricezione a parete o finestra - nel dispositivo di invenzione non esiste interposizione di un mezzo materiale tra la radiazione solare incidente ed il letto di particelle che funge da vettore termico. As highlighted above - and unlike what happens for prior art devices equipped with wall or window receiving means - in the device of the invention there is no interposition of a material medium between the incident solar radiation and the bed of particles which acts as a vector thermal.

In una configurazione preferita, la radiazione solare viene concentrata in corrispondenza di una parte centrale del dispositivo, dove è disposta la sopra citata apertura di irraggiamento. Il sistema ottico utilizzato per concentrare la radiazione solare può essere favorevolmente di tipo “beam down”, in particolare costituito da un campo eliostati al suolo associato ad un riflettore secondario in quota. In a preferred configuration, the solar radiation is concentrated in correspondence with a central part of the device, where the aforementioned irradiation aperture is arranged. The optical system used to concentrate the solar radiation can be favorably of the "beam down" type, in particular consisting of a heliostat field on the ground associated with a secondary reflector at high altitude.

Come detto sopra, la radiazione solare concentrata colpisce direttamente il materiale granulare costituente il letto, che viene fatto gorgogliare in corrispondenza dell’apertura di irraggiamento, preferibilmente posta alla sommità del dispositivo. Ancora come già menzionato, tale assetto idrodinamico della porzione di irraggiamento del letto di particelle è ottenuto mediante una partizione fisica del letto medesimo determinata dal suddetto “riser”, entro il quale si fa fluire una corrente d’aria o di altro gas di fluidizzazione. La velocità di fluidizzazione di tale porzione di irraggiamento del letto di particelle può essere opportunamente modulata per avere un regime fluidodinamico del letto tale da consentire un trasporto (in fase densa oppure in fase diluita) di materiale granulare dal fondo del letto fino al suo pelo libero dove, per l’appunto, l’eruzione di materiale granulare incontra il fascio radiativo ivi concentrato, consentendo lo scambio termico. As mentioned above, the concentrated solar radiation directly affects the granular material constituting the bed, which is made to bubble at the irradiation opening, preferably located at the top of the device. Again as already mentioned, this hydrodynamic arrangement of the irradiation portion of the bed of particles is obtained by means of a physical partition of the bed itself determined by the aforementioned "riser", within which a stream of air or other fluidization gas is made to flow. The fluidization speed of this irradiation portion of the bed of particles can be suitably modulated to have a fluid-dynamic regime of the bed such as to allow a transport (in dense phase or in dilute phase) of granular material from the bottom of the bed to its free surface where, in fact, the eruption of granular material meets the radiative beam concentrated there, allowing the heat exchange.

Le particelle irradiate, una volta alla sommità del pelo libero, ricadono lateralmente al getto, rientrando, attraverso il suddetto “standpipe”, a far parte della rimanente porzione del letto granulare fluidizzato e consentendo, grazie alla diffusività termica elevata di un materiale granulare in regime di letto fluidizzato, il trasporto dell’energia in seno al letto medesimo. The irradiated particles, once at the top of the free surface, fall laterally to the jet, reentering, through the aforementioned "standpipe", to form part of the remaining portion of the fluidized granular bed and allowing, thanks to the high thermal diffusivity of a granular material in steady state of fluidized bed, the transport of energy within the bed itself.

In questo modo il trasporto di energia dal fascio radiativo concentrato al letto fluidizzato è affidato al materiale granulare che diventa il vettore primario dell’energia termica, a differenza dei tradizionali mezzi di ricezione a parete o finestra che, frapponendosi tra l’energia concentrata ed il correlato vettore termico, ne determinano una separazione fisica. In this way, the transport of energy from the concentrated radiative beam to the fluidized bed is entrusted to the granular material which becomes the primary vector of thermal energy, unlike traditional wall or window reception means which, interposing between the concentrated energy and the correlated thermal vector, determine a physical separation.

L’apertura alla sommità del dispositivo di invenzione che consente di ricevere direttamente la radiazione concentrata presenta un assetto geometrico che facilita la ricaduta per gravità delle particelle del vettore all’interno del letto fluidizzato. Tale assetto geometrico è tale da presentare un allargamento della sezione verso l’ambiente esterno che rallenta la velocità del flusso d’aria e delle particelle da questo trascinate. The opening at the top of the inventive device that allows you to directly receive the concentrated radiation has a geometric arrangement that facilitates the gravity fall of the vector particles into the fluidized bed. This geometric structure is such as to present an enlargement of the section towards the external environment which slows down the speed of the air flow and of the particles dragged by it.

Come accorgimento che permette il controllo delle perdite di materiale granulare fine verso l’ambiente esterno, è preferibilmente predisposto un invito conico divergente all’ingresso dell’apertura del dispositivo, ossia la suddetta struttura rastremata, che assolve (anche) la funzione di camera di calma per ridurre drasticamente la velocità superficiale dei gas e del solido eiettato. As an expedient that allows the control of the losses of fine granular material towards the external environment, a diverging conical opening is preferably provided at the entrance to the opening of the device, i.e. the aforementioned tapered structure, which (also) performs the function of a calm to drastically reduce the surface velocity of the gases and the ejected solid.

Inoltre, il controllo dell’eiezione di particolato fine può essere ottenuto anche mediante un sistema di bocchette od ugelli, disposti ad esempio ortogonalmente alla suddetta struttura rastremata, i quali aspirano la sospensione di gas e fini convogliandola all’interno del pelo libero e generando un campo di moto che si oppone al flusso ascensionale della sospensione solida. Furthermore, the control of the fine particulate ejection can also be obtained by means of a system of nozzles or nozzles, arranged for example orthogonally to the aforementioned tapered structure, which suck in the suspension of gas and fine conveying it inside the free surface and generating a field of motion that opposes the upward flow of the solid suspension.

Un’alternativa al precedente accorgimento per fermare la corsa delle particelle vettrici permettendo una relativa perdita di quantità di moto può consistere nella stessa serie di bocchette od ugelli sopra citati, attraverso i quali è flussata anziché aspirata dell’aria, al fine di realizzare una lama di gas sulla sommità dell’apertura del dispositivo idonea a contrastare eventuali fughe di materiale particellare verso l’ambiente esterno. Il numero di ugelli e la portata d’aria specifica possono essere calibrati in funzione dalla dimensione dell’apertura di irraggiamento del dispositivo. An alternative to the previous expedient to stop the travel of the vector particles allowing a relative loss of momentum can consist of the same series of outlets or nozzles mentioned above, through which air is flowed rather than sucked in, in order to create a blade. of gas on the top of the opening of the device suitable to counteract any leaks of particulate material towards the external environment. The number of nozzles and the specific air flow can be calibrated according to the size of the irradiation opening of the device.

In alternativa ad una configurazione con una singola apertura di irraggiamento, si può prevedere una molteplicità di tali aperture, ciascuna preferibilmente con una configurazione analoga a quella sopra esposta per il caso di apertura singola. As an alternative to a configuration with a single irradiation opening, a plurality of such openings can be provided, each preferably with a configuration similar to the one described above for the case of single opening.

Sarà apprezzato che il dispositivo dell’invenzione presenta alcuni rilevanti vantaggi, come indicato a seguire. It will be appreciated that the device of the invention has some significant advantages, as indicated below.

� Il dispositivo consente un trasferimento diretto della potenza radiativa incidente al solido fluidizzato senza interposizione di pareti o finestre. Ne consegue che la massima temperatura raggiungibile è limitata esclusivamente dalle proprietà del solido fluidizzato, ed è pertanto intrinsecamente più alta di quella tollerabile in sistemi ad irraggiamento indiretto. The device allows a direct transfer of the incident radiative power to the fluidized solid without the interposition of walls or windows. It follows that the maximum achievable temperature is limited exclusively by the properties of the fluidized solid, and is therefore intrinsically higher than that tolerable in indirect irradiation systems.

� Il dispositivo permette di incrementare il fattore di concentrazione della radiazione solare incidente. Di fatto, il limite superiore di tale fattore di concentrazione va collegato all’efficienza termica del ricevitore ed alle caratteristiche del sistema ottico piuttosto che, come nella tecnica nota, alla resistenza termica e meccanica dei materiali. The device allows to increase the concentration factor of the incident solar radiation. In fact, the upper limit of this concentration factor must be connected to the thermal efficiency of the receiver and the characteristics of the optical system rather than, as in the known art, to the thermal and mechanical resistance of the materials.

� I componenti interni e le superfici di contenimento che realizzano il suddetto “solar collector” ed il “riser” non sono sede di scambio termico, bensì servono esclusivamente allo scopo di assicurare la corretta fluidizzazione e circolazione del letto di particelle. Pertanto, tali componenti e superfici di contenimento non devono possedere le elevate conducibilità termiche tipiche dei sistemi noti ad irraggiamento indiretto. Tali componenti interni e superfici di contenimento possono quindi anche essere realizzati utilizzando materiale non metallico (ad esempio refrattario), con beneficio economico, di resistenza termomeccanica e di durabilità. � The internal components and containment surfaces that make up the aforementioned "solar collector" and the "riser" are not the seat of heat exchange, but serve exclusively for the purpose of ensuring the correct fluidization and circulation of the bed of particles. Therefore, these components and containment surfaces must not possess the high thermal conductivities typical of known systems with indirect radiation. These internal components and containment surfaces can therefore also be made using non-metallic material (for example refractory), with economic benefits, thermomechanical resistance and durability.

� Rispetto ai sistemi noti di tipo a finestra trasparente, il dispositivo dell’invenzione evita gli inconvenienti già citati relativi alla opacizzazione ed ai limiti termici. L’assenza di finestra contribuisce quindi a conferire al sistema robustezza e durabilità superiori. Compared to known systems of the transparent window type, the device of the invention avoids the aforementioned drawbacks relating to opacification and thermal limits. The absence of a window therefore contributes to giving the system superior strength and durability.

Anche i vantaggi dell’applicazione del dispositivo dell’invenzione ad un impianto industriale per la produzione di energia elettrica e/o termica sono numerosi, come indicato a seguire. The advantages of applying the device of the invention to an industrial plant for the production of electrical and / or thermal energy are also numerous, as indicated below.

� Innanzitutto, l’assenza di un mezzo di ricezione della radiazione solare concentrata consente di aumentare la temperatura di lavoro del letto fluidizzato, con conseguente aumento sensibile del rendimento termico. La possibilità di aumentare la temperatura di esercizio del letto di particelle comporta anche una diminuzione del carico particellare a parità di multiplo solare. � First of all, the absence of a means of receiving concentrated solar radiation allows to increase the working temperature of the fluidized bed, with a consequent significant increase in thermal efficiency. The possibility of increasing the operating temperature of the particle bed also leads to a decrease in the particle load for the same solar multiple.

� Inoltre, non essendoci alcuna resistenza fisica, sarà possibile avere una configurazione del fascio radiativo concentrato meno vincolata, ad esempio un fascio non necessariamente uniformemente distribuito su un anello circolare. Furthermore, since there is no physical resistance, it will be possible to have a less constrained concentrated radiative beam configuration, for example a beam not necessarily uniformly distributed on a circular ring.

� Anche nel caso di sistema ottico di tipo “beam down”, il riflettore secondario ed il campo specchi possono essere riposizionati in maniera tale da ottenere un’efficienza del campo più alta rispetto al caso di disposizione di sotto-campi secondo i quattro punti cardinali. È quindi possibile avere una configurazione del campo eliostati che sfrutta un posizionamento dedito alla massimizzazione del rendimento ottico per minimizzare il cosiddetto “effetto coseno” che, come noto, rappresenta la differenza tra la quantità di energia proveniente dal sole raccolta su una superficie ortogonale ai raggi solari e quella raccolta su una superficie inclinata rispetto ai raggi solari. � Even in the case of a "beam down" type optical system, the secondary reflector and the mirror field can be repositioned in such a way as to obtain a higher efficiency of the field compared to the case of arrangement of sub-fields according to the four cardinal points . It is therefore possible to have a configuration of the heliostats field that exploits a positioning dedicated to maximizing the optical efficiency to minimize the so-called "cosine effect" which, as known, represents the difference between the amount of energy coming from the sun collected on a surface orthogonal to the rays solar energy and that collected on an inclined surface with respect to the sun's rays.

Altri vantaggi, caratteristiche e le modalità di impiego della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione, presentate a scopo esemplificativo e non limitativo. Other advantages, characteristics and methods of use of the present invention will become evident from the following detailed description of some embodiments, presented by way of non-limiting example.

Descrizione breve delle figure Brief description of the figures

Verrà fatto riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui: Reference will be made to the figures of the attached drawings, in which:

� la Figura 1 mostra una schematica sezione longitudinale di una forma di realizzazione preferita di un dispositivo a letto fluidizzato ed irraggiamento diretto secondo la presente invenzione; Figure 1 shows a schematic longitudinal section of a preferred embodiment of a fluidized bed and direct irradiation device according to the present invention;

� la Figura 2 mostra una schematica sezione longitudinale di una variante di realizzazione del dispositivo secondo la presente invenzione, relativa ad una modalità alternativa di distribuzione di un gas di fluidizzazione; � la Figura 3 mostra una schematica sezione longitudinale di un’altra variante di realizzazione del dispositivo secondo la presente invenzione, che evidenzia una modalità di sbarramento alla fuga di particelle dal pelo libero del letto fluidizzato; e Figure 2 shows a schematic longitudinal section of a variant embodiment of the device according to the present invention, relating to an alternative mode of distribution of a fluidization gas; Figure 3 shows a schematic longitudinal section of another embodiment variant of the device according to the present invention, which highlights a way of blocking the escape of particles from the free surface of the fluidized bed; And

� la Figura 4 mostra una schematica vista dall’alto del dispositivo di Figura 3. Figure 4 shows a schematic top view of the device of Figure 3.

Descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite Detailed description of preferred embodiments

A seguire verranno descritte varie forme di realizzazione e varianti dell’invenzione, e ciò con riferimento alle figure sopra introdotte. Various embodiments and variants of the invention will be described below, and this with reference to the figures introduced above.

Componenti analoghi sono denotati nelle diverse figure e nella relativa descrizione con il medesimo riferimento numerico. Similar components are denoted in the various figures and in the relative description with the same numerical reference.

Nella descrizione dettagliata che segue, forme di realizzazione e varianti ulteriori rispetto a forme di realizzazione e varianti già trattate nella descrizione medesima verranno illustrate limitatamente alle differenze con quanto già esposto. In the following detailed description, further embodiments and variants with respect to embodiments and variants already dealt with in the same description will be illustrated limitedly to the differences with what has already been disclosed.

Inoltre, le diverse forme di realizzazione e varianti descritte a seguire sono suscettibili di essere impiegate in combinazione, ove compatibili. Furthermore, the different embodiments and variants described below are capable of being used in combination, where compatible.

Con riferimento inizialmente alla Figura 1, un dispositivo di accumulo e/o scambio di energia termica di origine solare secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione è complessivamente denotato con 1. With reference initially to Figure 1, a device for the accumulation and / or exchange of thermal energy of solar origin according to a preferred embodiment of the invention is generally denoted with 1.

Il dispositivo 1 è idoneo all’uso in un impianto di produzione di energia, in particolare elettrica, ed è configurato per ricevere una radiazione solare concentrata mediante un sistema ottico. The device 1 is suitable for use in an energy production plant, in particular electricity, and is configured to receive concentrated solar radiation by means of an optical system.

Il dispositivo 1 comprende un involucro esterno 2 presentante una base inferiore 21, una parete superiore 22 ed un mantello laterale 23. L’involucro presenta un vano interno 20, in comunicazione diretta con l’esterno in corrispondenza di una apertura di irraggiamento 200. Quest’ultima è praticata, nel presente esempio, centralmente sulla parete superiore 22. The device 1 comprises an external casing 2 having a lower base 21, an upper wall 22 and a lateral casing 23. The casing has an internal compartment 20, in direct communication with the outside at an irradiation opening 200. The latter is practiced, in the present example, centrally on the upper wall 22.

L’apertura 200 è configurata per permettere l’ingresso della radiazione solare concentrata e, come detto, pone in comunicazione diretta il vano interno 20 con l’ambiente esterno essendo priva, in uso, di mezzi di chiusura o schermo. The opening 200 is configured to allow the entry of concentrated solar radiation and, as mentioned, places the internal compartment 20 in direct communication with the external environment as it lacks, in use, closing means or screens.

Entro il vano 20 è ricevuto un letto di particelle solide fluidizzabili, complessivamente denotato con 3. Inside the compartment 20 a bed of fluidizable solid particles is received, generally denoted by 3.

Con riferimento alle modalità operative del dispositivo 1, nel letto di particelle 3 possono individuarsi, in uso, una porzione di irraggiamento 30, direttamente esposta alla radiazione solare concentrata che entra attraverso l’apertura 200, ed una porzione di accumulo e/o scambio termico 31, disposta circoscritta alla porzione di irraggiamento 30. Nella presente forma di realizzazione, la porzione di irraggiamento 30 è disposta centralmente rispetto alla porzione di accumulo e/o scambio 31. Le due porzioni 30 e 31 si estendono ciascuna in direzione longitudinale L entro il letto di particelle, ossia fra la base 21 e la parete superiore 22 di esso. Il pelo libero (“freeboard”) del letto 3, denotato con 35, è, in generale, disposto inferiormente alla parete superiore 22 dell’involucro 2, essendo separato da quest’ultima da un battente 36. With reference to the operating modes of the device 1, in the bed of particles 3 there can be identified, in use, a portion of irradiation 30, directly exposed to the concentrated solar radiation which enters through the opening 200, and a portion of accumulation and / or heat exchange 31, arranged circumscribed to the irradiation portion 30. In the present embodiment, the irradiation portion 30 is arranged centrally with respect to the accumulation and / or exchange portion 31. The two portions 30 and 31 each extend in the longitudinal direction L within the bed of particles, ie between the base 21 and the upper wall 22 thereof. The free surface ("freeboard") of bed 3, denoted by 35, is, in general, arranged below the upper wall 22 of the envelope 2, being separated from the latter by a leaf 36.

Le due porzioni di letto 30 e 31 sono in comunicazione dinamica di particelle, nel senso che, in uso, le particelle delle due porzioni si scambiano, subendo un rimescolamento continuo. Anche l’estensione del battente 36 può essere variabile in funzione della specifica applicazione. The two bed portions 30 and 31 are in dynamic particle communication, in the sense that, in use, the particles of the two portions exchange, undergoing continuous mixing. The extension of the leaf 36 can also be variable depending on the specific application.

Alla base del letto di particelle 3, o dell’involucro 2, sono previsti primi e secondi mezzi di fluidizzazione, denotati complessivamente con 4 e 400 e configurati appunto per determinare una fluidizzazione del letto 3, e in particolare delle sue porzioni rispettivamente 30 e 31. At the base of the bed of particles 3, or of the envelope 2, first and second fluidization means are provided, denoted as a whole with 4 and 400 and configured precisely to determine a fluidization of the bed 3, and in particular of its portions 30 and 31 respectively. .

Scendendo maggiormente nel dettaglio, i primi mezzi di fluidizzazione 4 comprendono un elemento 41 di adduzione di aria o altro gas di fluidizzazione, disposto centralmente in modo da trovarsi in corrispondenza di una base della porzione di irraggiamento 30. Going into greater detail, the first fluidization means 4 comprise an element 41 for supplying air or other fluidization gas, centrally arranged so as to be in correspondence with a base of the irradiation portion 30.

I primi mezzi di fluidizzazione 4 comprendono poi un condotto ascensionale (“riser”) 40, che si estende longitudinalmente entro il letto 3, presentando in particolare una prima estremità 42 in prossimità della base del letto ed una seconda estremità 43 disposta superiormente al pelo libero 35. Il condotto ascensionale 40 è appunto configurato per ricevere al proprio interno le particelle della porzione di irraggiamento 30 e guidarle fino ad un moto di gorgogliamento o eruzione al di sopra del pelo libero 35 ed in corrispondenza della apertura di irraggiamento 200. The first fluidization means 4 then comprise an ascension duct ("riser") 40, which extends longitudinally within the bed 3, in particular having a first end 42 near the base of the bed and a second end 43 arranged above the free surface 35. The ascending duct 40 is precisely configured to receive the particles of the irradiation portion 30 inside and guide them up to a bubbling or eruption motion above the free surface 35 and in correspondence with the irradiation opening 200.

I secondi mezzi di fluidizzazione 400 comprendono anch’essi un elemento 401 di adduzione di aria o altro gas di fluidizzazione, disposto lateralmente alla base dell’involucro 2. Tale elemento 401 adduce il gas entro una cassa d’aria (“windbox”) 402, che lo distribuisce alla base della porzione di accumulo e/o scambio 31. The second fluidization means 400 also comprise an element 401 for supplying air or other fluidization gas, arranged laterally at the base of the casing 2. This element 401 conveys the gas into an air box ("windbox") 402 , which distributes it at the base of the accumulation and / or exchange portion 31.

Preferibilmente, i mezzi di fluidizzazione 4 e/o 400 sono configurati per determinare, in uso, un regime di letto bollente in tutto il letto di particelle 3 o in porzioni o sotto-porzioni di esso. Preferably, the fluidization means 4 and / or 400 are configured to determine, in use, a boiling bed rate throughout the particle bed 3 or in portions or sub-portions thereof.

In una variante di realizzazione mostrata in Figura 2, i secondi mezzi di fluidizzazione comprendono una pluralità di elementi distributori (“spargers”), uno dei quali denotato a titolo esemplificativo con 403. In a variant embodiment shown in Figure 2, the second fluidization means comprise a plurality of distributing elements ("spargers"), one of which denoted by way of example with 403.

Con riferimento nuovamente alla Figura 1, il dispositivo 1 comprende poi una struttura di confinamento 5, solidale all’involucro 2 e posizionata in corrispondenza dell’apertura di irraggiamento 200 in modo da circoscriverla completamente. With reference again to Figure 1, the device 1 then comprises a confinement structure 5, integral with the envelope 2 and positioned in correspondence with the irradiation opening 200 so as to completely circumscribe it.

La struttura di confinamento 5 coopera con i primi mezzi di fluidizzazione 4 per determinare uno scambio dinamico di particelle fra le due porzioni di letto 30 e 31. A tal fine, la struttura 5 è disposta circoscritta al condotto ascensionale 40. The confinement structure 5 cooperates with the first fluidization means 4 to determine a dynamic exchange of particles between the two bed portions 30 and 31. To this end, the structure 5 is arranged circumscribed to the ascension duct 40.

Nella presente forma di realizzazione, la struttura di confinamento 5 presenta una geometria divergente dal basso verso l’alto, o rastremata, con sezione decrescente verso l’interno dell’involucro 2, in particolare una conformazione a tronco di cono rovesciato. La base inferiore di tale tronco di cono prosegue con un condotto discendente 50 disposto circoscritto al condotto ascensionale 40 ed estendentesi entro il letto di particelle. Preferibilmente, la struttura di confinamento 5 è disposta almeno parzialmente sporgente verso l’esterno rispetto all’apertura di irraggiamento 20. In the present embodiment, the confinement structure 5 has a diverging geometry from the bottom up, or tapered, with a decreasing section towards the inside of the envelope 2, in particular an inverted truncated cone shape. The lower base of this truncated cone continues with a descending duct 50 arranged circumscribed to the ascending duct 40 and extending into the bed of particles. Preferably, the confinement structure 5 is arranged at least partially protruding towards the outside with respect to the irradiation opening 20.

La configurazione complessiva è tale che le particelle della porzione di irraggiamento 30, a valle di detto gorgogliamento od eruzione, ricadono fra il condotto ascensionale 40 e la struttura di confinamento 5 e sono guidate dal condotto discendente 50 in un moto di re-immissione nella porzione di accumulo e/o scambio 31. The overall configuration is such that the particles of the irradiation portion 30, downstream of said bubbling or eruption, fall between the ascending duct 40 and the confinement structure 5 and are guided by the descending duct 50 in a motion of re-entry into the portion accumulation and / or exchange 31.

Il vano longitudinale definito entro il letto 3 fra i due condotti 40 e 50 realizza una guardia idraulica rispetto alla fuoriuscita delle particelle e del gas di fluidizzazione addotto dai secondi mezzi 400 verso l’esterno del dispositivo 1 attraverso l’apertura 200. The longitudinal compartment defined within the bed 3 between the two ducts 40 and 50 creates a hydraulic guard with respect to the escape of the particles and the fluidization gas brought by the second means 400 towards the outside of the device 1 through the opening 200.

Pertanto, in uso, le particelle della porzione di irraggiamento 30 assorbono energia termica dalla radiazione solare nel loro moto di gorgogliamento od eruzione e la cedono alle particelle di detta porzione di accumulo e/o scambio 31 una volta guidate attraverso il condotto discendente 50. Therefore, in use, the particles of the irradiation portion 30 absorb thermal energy from the solar radiation in their bubbling or eruption motion and release it to the particles of said accumulation and / or exchange portion 31 once guided through the descending duct 50.

Preferibilmente, la struttura di confinamento 5 definisce, superiormente al pelo libero 35 del letto 3, una camera di calma 24 del moto di fluidizzazione delle particelle della porzione di irraggiamento 30. Preferably, the confinement structure 5 defines, above the free surface 35 of the bed 3, a calm chamber 24 for the fluidization motion of the particles of the irradiation portion 30.

Vantaggiosamente, quindi, i primi e i secondi mezzi di fluidizzazione 4 e 400 sono configurati per determinare regimi fluidodinamici differenti nella porzione di irraggiamento 30 rispetto alla porzione 31, preferibilmente basati su differenti velocità di fluidizzazione delle particelle. Advantageously, therefore, the first and second fluidization means 4 and 400 are configured to determine different fluid dynamic regimes in the irradiation portion 30 with respect to the portion 31, preferably based on different fluidization rates of the particles.

Il dispositivo mostrato in Figura 2 è del tutto analogo a quello di Figura 1, a parte la variante nei secondi mezzi di fluidizzazione già citata sopra. The device shown in Figure 2 is entirely similar to that of Figure 1, apart from the variant in the second fluidization means already mentioned above.

Per quanto attiene alle Figure 3 e 4, queste si riferiscono ad una ulteriore forma di realizzazione che prevede mezzi 6 di aspirazione del gas di fluidizzazione, disposti entro l’involucro 2 superiormente al pelo libero 35 del letto di particelle 3, e in particolare associati alla struttura di confinamento, qui denotata con 500. With regard to Figures 3 and 4, these refer to a further embodiment which provides suction means 6 for the fluidization gas, arranged inside the casing 2 above the free surface 35 of the bed of particles 3, and in particular associated to the confinement facility, denoted here by 500.

Tali mezzi 6 comprendono, nel presente esempio, una o più bocchette od ugelli di aspirazione disposti in corrispondenza di un mantello laterale della struttura 500. Nella configurazione rappresentata, quest’ultima non prevede il suddetto condotto discendente e termina superiormente al pelo libero 35 del letto 3. La presenza delle bocchette evita che il gas di fluidizzazione addotto attraverso i secondi mezzi di fluidizzazione 400 fuoriesca attraverso l’apertura 200. Said means 6 comprise, in the present example, one or more suction nozzles or nozzles arranged in correspondence with a lateral skirt of the structure 500. In the configuration shown, the latter does not provide the aforementioned descending duct and ends above the free surface 35 of the bed. 3. The presence of the outlets prevents the fluidization gas fed through the second fluidization means 400 from escaping through the opening 200.

La Figura 3 mostra anche elementi di scambio termico 10, in particolare fasci tubieri, attraversati, in uso, da un fluido di esercizio e disposti in corrispondenza di detta porzione di accumulo e/o scambio 31 del letto di particelle fluidizzabili. Naturalmente, tali elementi 10 sono previsti anche nelle altre forme e varianti di realizzazione descritte sopra. Figure 3 also shows heat exchange elements 10, in particular tube bundles, crossed, in use, by an operating fluid and arranged in correspondence with said accumulation and / or exchange portion 31 of the bed of fluidizable particles. Naturally, these elements 10 are also provided in the other embodiments and variants described above.

Il dispositivo 1 descritto in relazione a tutte le figure sopra considerate può anche comprendere mezzi di immissione di un gas di confinamento, preferibilmente aria, superiormente al pelo libero 35, configurati per emettere un flusso laminare di gas idoneo a produrre una barriera alla fuoriuscita di particelle verso l’esterno. Tali mezzi possono essere anche implementati mediante le medesime bocchette od ugelli considerate in Figura 3. The device 1 described in relation to all the figures considered above can also comprise means for introducing a confinement gas, preferably air, above the free surface 35, configured to emit a laminar flow of gas suitable for producing a barrier against the escape of particles. outwards. These means can also be implemented by means of the same openings or nozzles considered in Figure 3.

Come detto sopra, il dispositivo dell’invenzione è idoneo per lavorare congiuntamente ad un sistema ottico, quest’ultimo preferibilmente presentante una configurazione “beam down” che prevede uno o più elementi ottici primari disposti al suolo ed uno o più elementi ottici secondari di riflessione disposti in quota. Il sistema ottico impiegato è configurato per concentrare la radiazione solare incidente in corrispondenza della suddetta apertura di irraggiamento. As mentioned above, the device of the invention is suitable for working in conjunction with an optical system, the latter preferably having a "beam down" configuration which provides one or more primary optical elements arranged on the ground and one or more secondary reflective optical elements arranged at high altitude. The optical system employed is configured to concentrate the incident solar radiation in correspondence with the aforementioned irradiation aperture.

La presente invenzione è stata fin qui descritta con riferimento a forme preferite di realizzazione. È da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, come definito dall’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate. The present invention has been described up to now with reference to preferred embodiments. It is to be understood that there may be other embodiments that pertain to the same inventive core, as defined by the scope of the claims set out below.

Claims (14)

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1) di accumulo e/o scambio di energia termica di origine solare, idoneo all’uso in un impianto di produzione di energia e configurato per ricevere una radiazione solare concentrata mediante un sistema ottico, il quale dispositivo (1) comprende: - un involucro (2), che definisce un vano interno (20) e presenta una apertura di irraggiamento (200) disposta in corrispondenza di una propria parte superiore (22), la quale apertura (200) è configurata per permettere l’ingresso della radiazione solare concentrata e pone in comunicazione diretta detto vano interno (20) con l’ambiente esterno essendo priva, in uso, di mezzi di chiusura o schermo; - un letto (3) di particelle solide fluidizzabili, ricevuto entro detto vano interno (20) di detto involucro (2), il quale letto (3) presenta una porzione di irraggiamento (30) direttamente esposta, in uso, alla radiazione solare concentrata che entra attraverso detta apertura (200) ed una porzione di accumulo e/o scambio di calore (31) in comunicazione dinamica di particelle con detta porzione di irraggiamento (30); - mezzi di fluidizzazione (4) di detta porzione di irraggiamento (30), comprendenti un condotto ascensionale (40) disposto longitudinalmente entro detto letto di particelle (3) ed estendentesi almeno fino al pelo libero (35) di quest’ultimo, il quale condotto ascensionale (40) è configurato per guidare le particelle di detta porzione di irraggiamento (30) fino ad un gorgogliamento o eruzione al di sopra di tale pelo libero (35) ed in corrispondenza di detta apertura di irraggiamento (200); - una struttura di confinamento (5), solidale a detto involucro (2) e posizionata in corrispondenza di detta apertura di irraggiamento (200), la quale struttura di confinamento (5) è disposta circoscritta a detto condotto ascensionale (40) e presenta un condotto discendente (50) estendentesi entro detto letto di particelle (3) per guidare le particelle della porzione di irraggiamento (30), a valle di detto gorgogliamento od eruzione, in un moto di re-immissione nella porzione di accumulo e/o scambio (31), in cui la configurazione complessiva è tale che, in uso, le particelle di detta porzione di irraggiamento (30) assorbono energia termica dalla radiazione solare e la cedono alle particelle di detta porzione di accumulo e/o scambio (31). CLAIMS 1. Device (1) for the accumulation and / or exchange of thermal energy of solar origin, suitable for use in an energy production plant and configured to receive concentrated solar radiation through an optical system, which device (1) includes: - a casing (2), which defines an internal compartment (20) and has an irradiation opening (200) arranged in correspondence with its own upper part (22), which opening (200) is configured to allow the entry of the concentrated solar radiation and places said internal compartment (20) in direct communication with the external environment, being without, in use, closing means or screen; - a bed (3) of fluidizable solid particles, received within said internal compartment (20) of said envelope (2), which bed (3) has an irradiation portion (30) directly exposed, in use, to concentrated solar radiation which enters through said opening (200) and a heat accumulation and / or exchange portion (31) in dynamic communication of particles with said irradiation portion (30); - fluidization means (4) of said irradiation portion (30), comprising an ascending duct (40) disposed longitudinally within said bed of particles (3) and extending at least up to the free surface (35) of the latter, which ascending duct (40) is configured to guide the particles of said irradiation portion (30) up to a bubbling or eruption above said free surface (35) and in correspondence with said irradiation opening (200); - a confinement structure (5), integral with said casing (2) and positioned in correspondence with said irradiation opening (200), which confinement structure (5) is arranged circumscribed to said ascension duct (40) and has a descending duct (50) extending within said bed of particles (3) to guide the particles of the irradiation portion (30), downstream of said bubbling or eruption, in a re-entry motion into the accumulation and / or exchange portion ( 31), in which the overall configuration is such that, in use, the particles of said irradiation portion (30) absorb thermal energy from the solar radiation and transfer it to the particles of said accumulation and / or exchange portion (31). 2. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto condotto ascensionale (40) presenta una porzione (43) estendentesi superiormente al pelo libero (35) di detto letto di particelle (3). Device (1) according to claim 1, wherein said ascension duct (40) has a portion (43) extending above the free surface (35) of said bed of particles (3). 3. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta apertura di irraggiamento (200) è disposta in corrispondenza di una parete superiore (22) di detto involucro (2). Device (1) according to claim 1 or 2, wherein said irradiation aperture (200) is arranged in correspondence with an upper wall (22) of said enclosure (2). 4. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta struttura di confinamento (5) presenta una parte a geometria rastremata, con sezione decrescente verso l’interno di detto involucro (2), in particolare con una conformazione a tronco di cono rovesciato. Device (1) according to any one of the preceding claims, in which said confinement structure (5) has a part with a tapered geometry, with a section decreasing towards the inside of said casing (2), in particular with a truncated shape of inverted cone. 5. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta struttura di confinamento (5) definisce, superiormente al pelo libero (35) di detto letto di particelle (3), una camera di calma (24) del moto di fluidizzazione delle particelle di detta porzione di irraggiamento (30). 5. Device (1) according to any one of the preceding claims, wherein said confinement structure (5) defines, above the free surface (35) of said bed of particles (3), a stilling chamber (24) for the motion of fluidization of the particles of said irradiation portion (30). 6. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta struttura di confinamento (5) è disposta almeno parzialmente sporgente verso l’esterno rispetto a detta apertura di irraggiamento (200). 6. Device (1) according to any one of the preceding claims, in which said confinement structure (5) is arranged at least partially protruding towards the outside with respect to said irradiation opening (200). 7. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente ulteriori mezzi di fluidizzazione (400) configurati per addurre un gas di fluidizzazione entro detto vano (20) in corrispondenza di detta porzione di accumulo e/o scambio (31) di detto letto di particelle (3), i quali mezzi (4) di fluidizzazione ed ulteriori mezzi di fluidizzazione (400) sono configurati per determinare un primo regime fluidodinamico in detta porzione di irraggiamento (30) differente da un secondo regime fluidodinamico in detta porzione di accumulo e/o scambio (31), detti primo e secondo regime fluidodinamico essendo in particolare basati su differenti velocità di fluidizzazione. Device (1) according to any one of the preceding claims, comprising further fluidization means (400) configured to feed a fluidization gas into said compartment (20) in correspondence with said accumulation and / or exchange portion (31) of said bed of particles (3), which fluidization means (4) and further fluidization means (400) are configured to determine a first fluid dynamic regime in said irradiation portion (30) different from a second fluid dynamic regime in said accumulation portion and / or exchange (31), said first and second fluid dynamic regimes being in particular based on different fluidization rates. 8. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detti ulteriori mezzi di fluidizzazione (400) sono disposti in corrispondenza o in prossimità di una base inferiore (21) di detto involucro (2). Device (1) according to the preceding claim, wherein said further fluidization means (400) are arranged at or near a lower base (21) of said casing (2). 9. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui detti ulteriori mezzi di fluidizzazione (400) comprendono una cassa d’aria (402) o una pluralità di elementi di distribuzione (403) del gas di fluidizzazione. 9. Device (1) according to claim 7 or 8, wherein said further fluidization means (400) comprise an air chamber (402) or a plurality of distribution elements (403) of the fluidization gas. 10. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di fluidizzazione (4, 400) sono configurati per determinare, in uso, un regime di letto bollente in detto letto di particelle (3) o in porzioni (30, 31) di esso. Device (1) according to any one of the preceding claims, wherein said fluidization means (4, 400) are configured to determine, in use, a boiling bed rate in said particle bed (3) or in portions (30 , 31) of it. 11. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi (6) di aspirazione di gas di fluidizzazione, disposti entro detto involucro (2) superiormente al pelo libero (35) di detto letto di particelle (3), preferibilmente in corrispondenza di detta struttura di confinamento (5). Device (1) according to any one of the preceding claims, comprising means (6) for aspirating fluidization gas, arranged inside said casing (2) above the free surface (35) of said bed of particles (3), preferably in correspondence of said confinement structure (5). 12. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi (7) di immissione di gas di confinamento, disposti entro detto involucro (2) superiormente al pelo libero (35) di detto letto di particelle (3), preferibilmente in corrispondenza di detta struttura di confinamento (5), i quali mezzi (7) di immissione sono configurati per erogare un flusso laminare di gas idoneo a produrre una barriera alla fuoriuscita di particelle verso l’esterno. Device (1) according to any one of the preceding claims, comprising means (7) for introducing confinement gas, arranged inside said casing (2) above the free surface (35) of said bed of particles (3), preferably in correspondence with said confinement structure (5), which inlet means (7) are configured to deliver a laminar flow of gas suitable for producing a barrier against the escape of particles towards the outside. 13. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente elementi di scambio termico (10) attraversati, in uso, da un fluido di esercizio e preferibilmente disposti in corrispondenza di detta porzione di accumulo e/o scambio (31) di letto di particelle fluidizzabili (3). Device (1) according to any one of the preceding claims, comprising heat exchange elements (10) crossed, in use, by an operating fluid and preferably arranged in correspondence with said bed accumulation and / or exchange portion (31) of fluidizable particles (3). 14. Impianto di produzione di energia termica, comprendente: � almeno un dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti; ed � un sistema ottico configurato per concentrare una radiazione solare incidente in corrispondenza di detta apertura di irraggiamento (200) di detto almeno un dispositivo (1), in cui detto sistema ottico preferibilmente presenta una configurazione “beam down” comprendendo uno o più elementi ottici primari disposti al suolo ed uno o più elementi ottici secondari di riflessione disposti in quota.14. Thermal energy production plant, comprising: At least one device (1) according to any one of the preceding claims; and An optical system configured to concentrate an incident solar radiation at said irradiation aperture (200) of said at least one device (1), in which said optical system preferably has a "beam down" configuration comprising one or more primary optical elements arranged on the ground and one or more secondary reflective optical elements arranged at height.
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