IT201800003153A1 - Generatore di calore a combustibile solido - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

[001] La presente invenzione trova collocazione nel settore tecnico del riscaldamento civile e/o industriale ed ha per oggetto un generatore di calore a combustibile solido.

[002] Nel settore del riscaldamento civile ed industriale sono presenti oramai da molti anni generatori di calore a combustibile solido atti a promuovere il riscaldamento dell’aria attraverso la combustione di combustibili di tipo organico quali, ad esempio, il pellet, il cippato, il carbone.

[003] Questa tipologia di combustibili, che rientrano nell’insieme più vasto delle biomasse, sono utilizzati anche in una vasta categoria di stufe adatte ad essere installate in ambienti di dimensione limitata quali, ad esempio, gli ambienti domestici o le attività commerciali.

[004] Quando gli spazi sono di dimensione elevata, come in ambito industriale, la potenza termica sviluppata da queste stufe è insufficiente rispetto alle necessità del luogo e pertanto vengono utilizzati generatori di calore di elevata potenza che possono utilizzare la biomassa come combustibile.

[005] In generale, i generatori utilizzati in ambito industriale hanno potenze comprese tra i 300KW ed i 1000KW, a seconda degli ambienti di installazione.

[006] I generatori di elevata potenza presentano una configurazione sensibilmente diversa rispetto alle normali stufe a biomassa utilizzate in ambito civile e domestico.

[007] Questi generatori presentano una camera refrattaria di elevate dimensioni contenente al suo interno un braciere nel quale viene promossa e controllata la combustione del combustibile solido.

[008] I fumi in prodotti durante la combustione sono convogliati all’interno di uno o più scambiatori di calore configurati per lo scambio termico con l’aria circostante.

[009] Le dimensioni degli scambiatori sono variabili in funzione del volume della camera in quanto tale parametro è proporzionale alla portata dei fumi generati durante la combustione.

[0010] Nella configurazione più generale utilizzata per realizzare i generatori di elevata potenza, lo scambiatore di calore viene spesso montato sopra la camera di combustione.

[0011] Tuttavia, in alcune tipologie di generatori è prevista la realizzazione di un apposito vano atto a contenere lo scambiatore di calore.

[0012] La posizione di questo vano all’interno del telaio può variare a seconda della potenza del generatore e della configurazione di componenti utilizzati.

[0013] Lo scambiatore di calore, infatti, rappresenta il componente più ingombrante presente in un generatore di calore e la sua posizione di installazione può variare in funzione di tali ingombri.

[0014] Inoltre, nella quasi totalità di generatori i fumi prodotti nel braciere vengono estratti attraverso delle aperture ricavate in corrispondenza della parete superiore della camera di combustione.

[0015] Pertanto, anche l’apertura di ingresso dello scambiatore è configurata per raccogliere i fumi in corrispondenza dell’estremità superiore della camera di combustione.

[0016] Questa configurazione limita le dimensioni complessive dello scambiatore e la lunghezza del percorso di scambio termico all’interno del quale vengono convogliati i fumi estratti dalla camera di combustione.

[0017] Pertanto, il principale inconveniente dei noti generatori di calore a combustibile solido consiste nel fatto che, pur utilizzando singoli componenti ad elevato rendimento, l’efficienza termica complessiva associata alla cascata di tali componenti non è ottimizzata e presenta perdite considerevoli.

[0018] In primo luogo la diposizione relativamente distanziata dei componenti presenti nel generatore comporta un aumento delle perdite termiche complessive.

[0019] Inoltre, il dimensionamento dei componenti utilizzati nei generatori non è calcolato in modo da massimizzare l’efficienza termica ma più in generare rispecchia i criteri di progettazione standard utilizzati nel settore per il dimensionamento dei dispositivi termici di taglia inferiore.

[0020] Questi metodi di progettazione, pur essendo adeguati nell’applicazione per generatori di piccola taglia, non sono finalizzati a ricercare la massima efficienza termica della connessione dei singoli componenti e questo penalizza notevolmente il rendimento del generatore.

[0021] In aggiunta a ciò, anche i materiali utilizzati per i componenti utilizzati nei generatori di calore di media ed elevata potenza non sono idonei a massimizzare l’efficienza termica.

[0022] Ne consegue pertanto che i consumi di combustibile solido associati a tali generatori sono relativamente elevati in quando devono compensare tutte le perdite termiche sopra descritte.

[0023] La presente invenzione intende superare gli inconvenienti sopra citati mettendo a disposizione un generatore di calore a combustibile solido ad elevate efficienza.

[0024] In particolare, lo scopo principale della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un generatore di calore a combustibile solido in cui i componenti in esso utilizzato presentino la massima efficienza termica in funzione della potenza nominale del generatore.

[0025] Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un generatore di calore a combustibile solido che consente di massimizzare l’efficienza termica complessiva della cascata dei componenti attraversata dal calore o dai fumi generati durante la combustione del combustibile.

[0026] Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un generatore di calore a combustibile solido in cui la disposizione dei componenti al suo interno è ottimizzata in funzione del rendimento termico e della potenza termica desiderata.

[0027] Non ultimo scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un generatore di calore a combustibile solido che presenti ingombri limitati ed una elevata flessibilità di installazione.

[0028] Questi scopi, unitamente ad altri che saranno meglio chiariti nel seguito, sono raggiunti da un generatore di calore a combustibile solido comprendente un serbatoio per lo stoccaggio della biomassa, una camera di combustione della biomassa, un braciere posto all’interno di detta camera di combustione ed atto a promuovere la combustione di una quantità predeterminata di biomassa, primi mezzi di alimentazione atti a promuovere il prelievo controllato della biomassa da detto serbatoio ed il caricamento della stessa in detto braciere, secondi mezzi di alimentazione atti a promuovere l’apporto controllato di un fluido un comburente all’interno di detta camera di combustione, mezzi di scambio termico atti a promuovere lo scambio termico tra i fumi generati all’interno di detta camera di combustione e l’aria, almeno una uscita per l’aria riscaldata per conduzione da detta camera di combustione e da detti mezzi di scambio termico, almeno una uscita dei fumi generati in detta camera di combustione. La camera di combustione presenta una parete inferiore definente una base, una coppia di pareti laterali ed una parete superiore definente una copertura, almeno un’apertura di scarico dei fumi generati durante la combustione della biomassa. I mezzi di scambio termico presentano almeno un passaggio di ingresso dei fumi fluidicamente connesso a detta almeno un’apertura di scarico di detta camera di combustione, almeno un passaggio di uscita dei fumi fluidicamente connesso a detta almeno una apertura di scarico. Il generatore si caratterizza per il fatto che detta almeno un’apertura di scarico dei fumi è ricavata in una di dette pareti laterali in prossimità di detta parete inferiore definente la base della camera di combustione, detti mezzi di scambio termico essendo disposti in posizione affiancata a detta camera di combustione con detta almeno un passaggio di ingresso direttamente collegato a detta almeno un’apertura di scarico dei fumi ricavata sulla parete laterale di detta camera di combustione.

[0029] Grazie a questa configurazione sarà possibile realizzare un generatore di calore a combustibile solido ad elevato rendimento in quanto la fuoriuscita dei fumi in prossimità della base della camera consente di allungare il percorso di scarico dei fumi stessi e di incrementare lo scambio termico complessivo del generatore.

[0030] Inoltre, il posizionamento affiancato dei mezzi di scambio termico alla camera di combustione consente di convogliare i fumi nel percorso di scarico alla loro temperatura massima promuovendo uno scambio termico elevato già nel tratto iniziale di tale precorso.

[0031] Ulteriori scopi che verranno meglio descritti nel seguito sono conseguiti da generatore di calore a combustibile solido in accordo con le rivendicazioni dipendenti.

[0032] I vantaggi e le caratteristiche della presente invenzione emergeranno chiaramente dalla seguente descrizione dettagliata di una configurazione preferita ma non limitative di un generatore di calore a combustibile solido con particolare riferimento ai seguenti disegni:

- la Figura 1 è una vista prospettica di un generatore di calore a combustibile solido secondo il trovato;

- le Figure 2A e 2B sono viste del generatore di Figura 1 sezionate rispetto due piani di taglio ortogonali tra loro;

- le Figure 3A e 3B sono due viste prospettiche di un primo particolare di Figura 1;

- la Figura 4 è una vista prospettica di un secondo particolare di Figura 1; - la Figura 5 è una vista del generatore di figura 1 sezionato rispetto al piano di taglio di Figura 2A ed in cui è visibile il primo percorso di scambio termico;

- la Figura 6 è una vista del generatore di figura 1 sezionato rispetto al piano di taglio di Figura 2A ed in cui è visibile il secondo percorso di scambio termico;

- le Figure 7A e 7B sono rispettivamente una vista prospettica ed una vista laterale di un terzo particolare di Figura 1;

- la Figura 8 è una vista prospettica di un quarto particolare di Figura 1.

[0033] La presente invenzione ha per oggetto un generatore di calore a combustibile solido che nel seguito della descrizione sarà indicato con il numero di riferimento 1.

[0034] Questo generatore è configurato per utilizzare un combustibile C di origine organica che rientri nella categoria delle biomasse.

[0035] In particolare, il generatore 1 oggetto del presente trovato è particolarmente adatto ad utilizzare un combustibile C scelto nel gruppo dei pellet, dei cippato e del carbone.

[0036] Come visibile nelle Figure dalla 1 alla 4, il generatore 1 comprende un serbatoio 2 per lo stoccaggio del combustibile solido C, una camera 3 per la combustione del combustibile C, un braciere 4 posto all’interno della camera di combustione 3 ed atto a contenere una quantità predeterminata Q di combustibile C e primi mezzi di alimentazione 5 destinati a prelevare il combustibile C dal serbatoio 2 per promuoverne il trasferimento all’interno del braciere 4.

[0037] E’ inoltre prevista almeno una uscita 6 per l’aria calda il cui riscaldamento è stato ottenuto per effetto del calore prodotto dalla combustione del combustibile C nel braciere 4 contenuto all’interno della camera di combustione 3.

[0038] Il generatore 1 comprende un telaio 7 sostanzialmente scatolare composto da una struttura portante, non illustrata, ed una pluralità di pareti di rivestimento 8 sostanzialmente piane atte a definire un vano 9 per il contenimento della camera di combustione 3, del braciere 4 e di almeno un parte dei primi mezzi di alimentazione del combustibile 5.

[0039] Nella configurazione del generatore 1 illustrata nelle Figure sono previste quattro pareti di rivestimento laterali 8 ed una parete superiore di copertura 8’.

[0040] L’uscita 6 dell’aria calda è ricavata in corrispondenza di una corrispondente parete laterale di rivestimento 8.

[0041] Inoltre, tutte le pareti di rivestimento 8 potranno essere coibentate internamente mediante l’applicazione di uno strato di lana di roccia, non illustrato, o di altri materiali refrattari equivalenti.

[0042] Le pareti di rivestimento 8 potranno essere realizzate a partire da lastre di acciaio per costruzione opportunamente sagomate.

[0043] Come visibile nelle Figure 1 e 3A il serbatoio 2 potrà essere costituito da una tramoggia posta all’esterno del vano 9 ed atta a stoccare una quantità relativamente elevata Q’ di combustibile C.

[0044] I primi mezzi di alimentazione 5 potranno comprendere una coclea 10 disposta inferiormente alla tramoggia lungo una direzione di sviluppo L sostanzialmente orizzontale.

[0045] La coclea 10 potrà presentare un passo p variabile lungo la sua direzione di sviluppo L ed in particolare questo passo p potrà essere massimo in corrispondenza di una estremità 11 della coclea 10 e minimo in corrispondenza dell’estremità opposta 12.

[0046] L’estremità 11 della coclea 10 corrispondente al passo p massimo sarà montata su un motoriduttore 13 posto all’esterno del vano 9 al di sotto della tramoggia, l’altra l’estremità 12 della coclea 10, invece, sarà libera ed verrà inserita all’interno del vano 9.

[0047] Il motoriduttore 13 sarà configurato per impartire una rotazione controllata della coclea 10 attorno al proprio asse di sviluppo L in modo tale da promuovere il trasferimento del combustibile solido C stoccato sul fondo della tramoggia all’interno del vano 9.

[0048] In Figura 4 è illustrata una tipica configurazione del braciere 4.

[0049] Il braciere 4 presenta una struttura scatolare 14 alla quale è collegato un manicotto cilindrico 15 provvisto di un foro passante 16 atto a consentire l’inserimento dell’estremità libera 12 della coclea 10.

[0050] In questo modo il combustibile C raccolto dalla coclea 10 in corrispondenza della tramoggia viene convogliato attraverso il foro 16 del manicotto 15 all’interno della struttura scatolare 14 del braciere 4.

[0051] Il combustibile solido C stoccato all’interno della struttura 14 del braciere 4 viene quindi viene successivamente bruciato in modo da sviluppare il calore necessario a riscaldare l’aria.

[0052] Il braciere 4 è realizzato in materiale metallico quale, ad esempio, l’acciaio AISI310 o altri materiali similari.

[0053] Si osserva che il volume V1 della struttura scatolare 14 del braciere 4 è crescente all’aumentare della potenza del generatore secondo una legge empirica che tiene conto della tipologia di combustibile solido C utilizzato.

[0054] In particolare, ogni taglia di generatore presenta un c.d. volume introdotto vi di combustibile solido C dove con questa espressione si è soliti riferirsi ad una determinata quantità di combustibile C che deve essere costantemente raccolta e combusta nel braciere 4 per assicurare la generazione potenza termica nominale del generatore 1.

[0055] Il volume introdotto vi varia pertanto in funzione della potenza termica richiesta e della tipologia di combustibile.

[0056] A seguito di prove sperimentali svolte su diverse tipologie di combustibili C si è potuto riscontrare che è possibile determinare un volume V1 della struttura scatolare 14 del braciere C che consenta di massimizzare l’efficienza termica della combustione.

[0057] In particolare, il volume V1 può essere calcolato con la seguente formula:

V1 = vi / K1 (m<3>)

Dove con vi è indicato il volume introdotto e con K1 un fattore costante compreso tra 4,9 e 6,2.

[0058] A titolo esemplificativo, un generatore a pellet di 950KW presenta un volume introdotto vi di circa 0,3m<3>/h ed in questo caso il volume del braciere sarà compreso tra 0,0048m<3 >e 0,061m<3>.

[0059] Il manicotto cilindrico 15 del braciere 4 è inserito all’interno di un ulteriore manicotto 17 di dimensioni maggiori.

[0060] Tra i due manicotti 15, 17 è presente una intercapedine 18 fluidicamente connessa alla struttura scatolare 14 del braciere 4.

[0061] Nella configurazione del braciere 4 illustrata in Figura 4 il manicotto 17 di dimensioni maggiori presenta una sezione sostanzialmente rettangolare ed è collegato alla base della struttura scatolare 14.

[0062] Il generatore 1 comprende secondi mezzi di alimentazione 19 atti a promuovere l’apporto controllato di un comburente all’interno C’ nella camera di combustione 3.

[0063] Il comburente C’ più utilizzato nei generatori è l’aria, i secondi mezzi di alimentazione utilizzati nel generatore illustrato nelle Figure sono pertanto configurati per convogliare una determinata portata d’aria all’interno della struttura scatolare 14 del braciere 4.

[0064] Più precisamente, i secondi mezzi di alimentazione 19 comprendono una ventola motorizzata 20 posta all’esterno del vano 9 e connessa fludicamente all’intercapedine 18 ricavata tra i due manicotti 15, 17 del braciere 4.

[0065] L’attivazione selettiva della ventola motorizzata 20 consente di prelevare l’aria dall’esterno, convogliarla forzatamente nell’intercapedine 18 e rilasciarla all’interno della struttura scatolare 14 del braciere 4.

[0066] Come meglio visibile nelle Figure 2A, 5 e 6, la camera di combustione 3 presenta una parete inferiore 21 atta a definire una base di appoggio, una coppia di parete laterali 22 sostanzialmente parallele tra loro ed una parete superiore 23 atta a definire una copertura.

[0067] La camera di combustione 3 sarà realizzata con un materiale refrattario ad elevata resistenza termica, ad esempio il cemento RED CAST 2350 o altri materiali similari.

[0068] La base di appoggio 21 della camera di combustione 3 potrà essere sostanzialmente orizzontale e poggerà sulla parete di fondo 24 del telaio 7.

[0069] Le pareti laterali 22 della camera 3 potranno essere sostanzialmente verticali e la copertura 23 potrà essere realizzata mediante una parete avente una forma sostanzialmente ad arco in modo da convogliare i fumi F della combustione verso la periferia della camera 3 stessa.

[0070] La camera di combustione 3 è inoltre provvista di almeno un’apertura di scarico dei fumi 25 generati durante la combustione del combustibile solido C nel braciere 4.

[0071] Nella configurazione del trovato illustrata nelle Figure l’apertura di scarico dei fumi 25 consiste in una feritoia che si estende per quasi tutta la lunghezza della camera di combustione 3.

[0072] Il volume V2 della camera di combustione 3 sarà sensibilmente maggiore del volume di ingombro complessivo V1’ del braciere 4 in modo tale da contenere completamente quest’ultimo e consentire lo scarico dei fumi F generati durante la combustione.

[0073] In particolare, il volume V2 della camera di combustione 3 dovrà essere scelto in modo da evitare che i fumi F prodotti durante la combustione del combustibile C interferiscano con la fiamma, ad esempio spegnendola o riducendola. Questo volume V2, tuttavia, non dovrà essere troppo elevato per evitare la dispersione di una parte del calore generato dalla combustione del combustibile C a causa delle dimensioni eccessive della camera 3.

[0074] Così come già descritto per il volume del braciere 4, anche in questo caso l’esecuzione di varie sperimentali ha permesso di ricavare una legge empirica destinata a calcolare il volume V2 della camera di combustione 3 che assicura la maggiore efficienza termica.

[0075] In particolare, il volume V2 della camera può essere determinato secondo la seguente formula:

V2 = vi * K2 (m<3>)

dove vi rappresenta il volume introdotto e K2 è un valore numerico costante compreso tra 2,5 e 4,5.

[0076] Nel caso di un generatore a pellet di 950KW con un volume introdotto (vi) di 0,3m<3>/h, il volume V2 della camera di combustione 3 sarà compreso tra tra 0,75m<3 >e 1,35m<3>.

[0077] Il generatore comprende inoltre mezzi di scambio termico 26 atti a promuovere lo scambio termico tra i fumi F generati all’interno della camera di combustione 3 e l’aria presente all’interno del vano 9 del generatore 1.

[0078] I mezzi di scambio termico 26 sono provvisti, rispettivamente, di almeno un passaggio di ingresso 27 dei fumi F in comunicazione fluidica con l’apertura di scarico 25 ricavata sulla camera di combustione 3 e di almeno un passaggio di uscita 28 dei fumi F.

[0079] Il generatore 1 comprende inoltre almeno una uscita 29 dei fumi F generati durante la combustione del combustibile solido C.

[0080] Questa uscita 29 dei fumi F è fluidicamente connessa all’apertura di scarico 26 ricavata sui mezzi di scambio termico 26.

[0081] Nella configurazione del generatore 1 illustrata nelle Figure è prevista una coppia di uscite 29 dei fumi F ricavate sulla copertura 8’ del telaio 1.

[0082] Preferibilmente, come meglio illustrati nelle Figure, i mezzi di scambio termico 26 possono comprendere uno scambiatore di calore 30 a fasci tubieri inserito all’interno del vano 9 del telaio 7.

[0083] I fasci dello scambiatore potranno essere costituiti da una pluralità di tubi 31 sostanzialmente rettilinei che si estendono tra due piastre di estremità piane 32, 33 e sostanzialmente parallele.

[0084] Come meglio visibile in Figura 7A e 7B, i passaggi di ingresso 27 dei fumi F sono ricavati in corrispondenza della piastra inferiore 33 dello scambiatore 30 mentre i passaggi di scarico 28 dei fumi F sono posti in corrispondenza della piastra di estremità superiore 32 dello scambiatore 30.

[0085] Sulle piastre di estremità 33, 33 dello scambiatore 30 sono ancorate rispettive paratie di separazione 34, 35 che consentono di delimitare la diffusione dei i fumi F che provengono dalla camera di combustione 3 o che fuoriescono dai passaggi di uscita 28.

[0086] Lo scambiatore 30 potrà essere montato in posizione sostanzialmente verticale in modo tale da rivolgere la sua piastra superiore 32 e la sua piastra inferiore 33 rispettivamente verso la copertura 8’ e la parete di fondo 24 del telaio 7.

[0087] Opportunamente, i mezzi di scambio termico 26 potranno essere configurati per promuovere il passaggio dei fumi F lungo un primo percorso P di forma e lunghezza predeterminata.

[0088] Preferibilmente, il primo percorso P potrà comprendere una pluralità di tratti P’ rettilinei fluidicamente connessi tra loro.

[0089] I tratti P’ di estremità del primo percorso P, inoltre, sono fluidicamente collegati al passaggio di ingresso 27 ed al passaggio di uscita 28 dei fumi F.

[0090] Come meglio visibile nelle Figure 5, 7A e 7B, i fasci tubieri 31 dello scambiatore 30 sono rettilinei e definiscono rispettivi tratti P’, P’’, P’’’ del primo percorso P ognuno dei quali presenta la medesima lunghezza l1.

[0091] In particolare, i fasci tubieri 31 dello scambiatore 30 sono divisi in tre gruppi destinati a definire rispettivi tratti P’ del percorso di scarico dei fumi.

[0092] E’ previsto infatti un primo gruppo di tubi 31 provvisti dei passaggi di ingresso 27 ed atti a promuovere la circolazione dei fumi F lungo un tratto inziale rettilineo P’ diretto verso l’alto, un secondo gruppo di tubi 31 connesso al primo gruppo ed atto a promuovere la propagazione dei fumi F lungo un tratto intermedio rettilineo P’’ diretto verso il basso ed un terzo gruppo di tubi 31 provvisto dei passaggi di uscita 28 ed atto a promuovere la circolazione dei fumi F lungo un tratto finale rettilineo P’’ diretto verso l’alto.

[0093] Secondo un aspetto peculiare del trovato l’apertura di scarico 25 dei fumi F presente nella camera di combustione 3 è formata in una parete laterale 22 della stessa in prossimità della sua base 21. In altre parole, l’apertura di scarico 25 della camera di combustione 3 è collocata il più in basso possibile, sostanzialmente in corrispondenza della base di appoggio 21.

[0094] I mezzi di scambio termico 26 pertanto sono disposti in posizione affiancata alla camera di combustione 3 con il passaggio di ingresso 27 dei fumi F direttamente collegato all’apertura di scarico 25 ricavata sulla parete laterale 22 della camera di combustione 3.

[0095] Come visibile in Figura 5, quando i mezzi di scambio termico 26 comprendono uno scambiatore 30 è possibile installare quest’ultimo lateralmente alla camera di combustione 3.

[0096] In questo modo i fumi F che fuoriescono dall’apertura di scarico 25 della camera 3 si accumulano nell’interspazio inferiore 36 che si forma al di sotto dello scambiatore 30 e che è delimitato dalla paratia inferiore 35.

[0097] I fumi F accumulati in questo interspazio 36 subiscono il convogliamento forzato lungo il primo tratto rettilineo P’ del primo percorso P e come già descritto in precedenza tale tratto presenta la stessa lunghezza l degli altri due tratti P’’, P’’’.

[0098] Preferibilmente, i fasci tubieri 31 dello scambiatore 30 potranno presentare una lunghezza l1 sostanzialmente pari a quella dei tratti P, P’, P’’ del primo percorso P.

[0099] La particolare configurazione di montaggio della camera di combustione 3 e dei mezzi di scambio termico 26 consente di massimizzare il rendimento del generatore 1 in quanto promuove la circolazione dei fumi F all’interno di un percorso di scambio di termico di elevata lunghezza.

[00100] Il generatore 1 può comprendere un primo aspiratore 37 interposto tra il passaggio di uscita 28 dei fumi F presente nei mezzi di scambio termico 26 e l’apertura di scarico 25 ricavata sulla copertura 8’ del telaio 7.

[00101] Il primo aspiratore 37 sarà configurato per promuovere la circolazione forzata dei fumi F all’interno dei mezzi di scambio termico 26.

[00102] Nella configurazione del generatore illustrata nelle Figure, l’azionamento dei primi aspiratori 37 promuoverà l’aspirazione attraverso lo scambiatore 30, oltre che dei fumi F generati all’interno della camera di combustione 3, anche di un piccolo flusso prelevato dall’interno del vano 9.

[00103] Come meglio illustrato nelle Figure 1, 2A – 2B, 5 e 6, è prevista una coppia di primi aspiratori 37 posti piastra di estremità superiore 32 dello scambiatore 30 e provvisti di un condotto 38 direttamente collegato alla corrispondente uscita dei fumi 29 ricavata sulla copertura 8’ del telaio 7.

[00104] Opportunamente, come schematizzato in Figura 8, è previsto almeno un turbulatore 39 a profilo elicoidale inserito all’interno di almeno una porzione o gruppo di fasci tubieri 31.

[00105] La presenza dei turbulatori 39 consente di generare moti vorticosi durante la propagazione dei fumi F all’interno dello scambiatore 30 e questo consente di incrementare lo scambio termico con l’esterno e, allo stesso tempo, di promuove il trattenimento del particolato presente all’interno di tali fumi.

[00106] L’impatto del particolato conto il profilo elicoidale dei turbulatori 39 consente di promuovere la separazione del particolato stesso dai fumi F ed il loro trasferimento verso il basso al fine di raccoglierli in un apposito vano 40 posto inferiormente allo scambiatore 30.

[00107] In particolare, il vano di raccolta 40 del particolato può essere posto al di sotto della piastra di estremità 32 dello scambiatore 30 e può essere delimitato nelle dimensioni dalla corrispondente paratia inferiore 35.

[00108] Secondo una configurazione del trovato non illustrata nelle figure, il vano di raccolta 40 del particolato potrà essere definito da un cassetto estraibile afferrabile da un utilizzatore.

[00109] Opportunamente, il generatore 1 potrà comprendere almeno un secondo aspiratore 41 collocato all’interno del vano 9 superiormente alla camera di aspirazione 3 e meglio visibile in Figura 6.

[00110] Questo secondo aspiratore 41 sarà atto a promuovere l’aspirazione dell’aria fredda presente all’interno del vano 9 al fine di convogliarla lungo un secondo percorso T comunicante con l’uscita 6 dell’aria calda ricavata sulla parete di rivestimento laterale 8 del telaio 7.

[00111] In particolare, come meglio illustrato in Figura 6, il secondo percorso T si sviluppa perifericamente alla camera di combustione 3 e ai mezzi di scambio termico 26.

[00112] In questo modo l’aria che viene convogliata in maniera forzata nel secondo percorso T sarà subirà un riscaldamento per effetto dello scambio termico che si genera tra la stessa, la camera di combustione 3 e lo scambiatore 30.

[00113] La maggior parte dell’aria convogliata lungo il secondo percorso T fuoriesce attraverso l’uscita 6 dell’aria calda anche se una piccola porzione di tale flusso può essere aspirato all’interno dello scambiatore 30 per effetto dell’aspirazione promossa dai primi aspiratori 37.

[00114] Ne consegue che l’aria convogliata all’interno dello scambiatore 30 presenta una temperatura superiore a quella ambientale in quanto la stessa ha subito un preriscaldamento lungo il secondo percorso T. Questo particolare accorgimento consente di migliorare ulteriormente l’efficienza termica del generatore 1.

[00115] E’ inoltre previsto un tramezzo 42, ben visibile in Figura 6, posto all’interno del vano 9 in corrispondenza dei mezzi di scambio termico 26 e fluidicamente a valle del secondo aspiratore 41.

[00116] La presenza del tramezzo 42 consente di definire, in cooperazione con la parete di rivestimento 8 sulla quale è formata l’uscita 6 dell’aria calda, una forma sostanzialmente ad "U" del secondo percorso T.

[00117] La presenza del tramezzo 42 consente di allungare il secondo percorso di scambio T costringendo il flusso d’aria a lambire la superficie esterna dei fasci tubieri 31 dello scambiatore 30.

[00118] Il generatore inoltre comprende uno o più sensori, non illustrati, atti a rilevare almeno la temperatura dell’aria in prossimità dell’uscita.

[00119] Ulteriori sensori di temperatura, anch’essi non illustrati, possono essere installati in prossimità della camera di combustione 3 e dello scambiatore 30 per misurare la temperatura dell’aria calda lungo il primo P ed il secondo percorso T all’uscita nonché quella dei fumi F in corrispondenza dei passaggi di ingresso 27 e di uscita 27.

[00120] Il generatore può inoltre comprendere una unità elettronica di controllo, non visibile nelle figure, connessa ai sensori, ai primi mezzi di alimentazione 5 e ai secondi mezzi di alimentazione 19 per controllare ed ottimizzare la quantità di combustibile presente nel braciere 4 e l’apporto di comburente nella camera di combustione 3 in funzione della temperatura rilevata da tali sensori.

[00121] In particolare, l’unità elettronica è configurata per controllare in funzione l’attivazione ed il numero di giri dei motori associati al motoriduttore 13, alla ventola 20 dei secondi mezzi di alimentazione 19, ai primi 37 e ai secondi aspiratori 41 in funzione della temperatura rilevata dai sensori.

[00122] In questo modo sarà possibile ottimizzare la quantità di combustibile solido C trasferita all’interno del braciere 4 in funzione delle condizioni esterne così minimizzare i consumi durante il funzionamento del generatore.

[00123] La presente invenzione è realizzabile in altre varianti tutte rientranti nell’ambito delle caratteristiche inventive rivendicate e descritte; tali caratteristiche tecniche possono essere sostituite da diversi elementi tecnicamente equivalenti ed i materiali impiegati; le forme e le dimensioni del trovato possono essere qualsiasi purché compatibili con il suo uso.

[00124] I numeri ed i segni di riferimento inseriti nelle rivendicazioni e nella descrizione hanno il solo scopo di aumentare la chiarezza del testo e non devono essere considerati come elementi che limitano l’interpretazione tecnica degli oggetti o processi identificati dagli stessi.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un generatore (1) di calore a combustibile solido, comprendente: - un serbatoio (2) per lo stoccaggio del combustibile solido (C); - una camera di combustione (3); - un braciere (4) posto all’interno di detta camera di combustione (3) ed atto a contenere una quantità (Q) predeterminata di combustibile destinato alla combustione (C); - primi mezzi di alimentazione (5) atti a promuovere il prelievo selettivo del combustibile solido (C) da detto serbatoio (2) ed il suo il caricamento in detto braciere (4); - secondi mezzi di alimentazione (19) atti a promuovere l’ingresso selettivo di un comburente all’interno di detto braciere (4); - mezzi di scambio termico (26) atti a promuovere lo scambio termico tra l’aria ed i fumi (F) generati all’interno di detta camera (3) durante la combustione del combustibile (C); - almeno una uscita (6) per l’aria riscaldata; - almeno una uscita (29) dei fumi (F); in cui detta camera di combustione (3) comprende: - una parete inferiore (21) definente una base, una coppia di pareti laterali (22) ed una parete superiore (23) definente una copertura; - almeno un’apertura di scarico (25) dei fumi (F); in cui detti mezzi di scambio termico (26) comprendono: - almeno un passaggio di ingresso (27) dei fumi (F) fluidicamente connesso a detta almeno un’apertura di scarico (25) ricavata in detta camera di combustione (3); - almeno un passaggio di uscita (28) dei fumi (F) fluidicamente connesso a detta almeno una apertura di uscita (29); caratterizzato dal fatto che detta almeno un’apertura di scarico (25) dei fumi (F) è ricavata in una di dette pareti laterali (22) di detta camera di combustione (3) in prossimità di detta parete inferiore (21), detti mezzi di scambio termico (26) essendo disposti in posizione affiancata a detta camera di combustione (3) con detta almeno un passaggio di ingresso (27) dei fumi (F) direttamente collegato a detta almeno un’apertura di scarico (25) ricavata in detta camera di combustione (3).
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di scambio termico (26) sono configurati per promuovere il passaggio dei fumi (F) lungo un primo percorso (P) formato da una pluralità di tratti rettilinei (P’, P’’, P’’’) aventi sostanzialmente la stessa lunghezza (l1), i tratti di estremità (P’, P’’’) di detta pluralità essendo fluidicamente collegati, rispettivamente, a detto almeno un passaggio di ingresso (27) e detto almeno un passaggio di uscita (28) dei fumi (F) ricavato in detti mezzi di scambio termico (26).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di scambio termico (26) comprendono uno scambiatore di calore (30) composto da una pluralità di fasci tubieri (31) definenti detti tratti rettilinei (P’, P’’, P’’’) di detto primo percorso (P).
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che all’interno di uno o più di detti fasci tubieri (31) è inserito un turbolatore (39) a profilo elicoidale, detto turbulatore (39) essendo atto a promuovere il trattenimento del particolato presente all’interno dei fumi (F) e la sua raccolta in un apposito vano (40) posto inferiormente a detto scambiatore di calore (30).
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un primo aspiratore (37) interposto tra detta almeno un passaggio di uscita (28) di detti mezzi di scambio termico (26) e detta almeno una uscita (6) dei fumi (F), detto almeno un primo aspiratore (37) essendo atto a promuovere la circolazione forzata dei fumi (F) in detto primo percorso (P).
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere un telaio (7) sostanzialmente scatolare comprendente una pluralità di pareti di rivestimento (8) sostanzialmente piane atte a definire un vano (9) per il contenimento di detta camera di combustione (3) e detti mezzi di scambio termico (26), detta almeno una uscita (6) dell’aria riscaldata essendo ricavata su una di dette pareti di rivestimento (8).
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un secondo aspiratore (41) collocato all’interno di detto vano (9) superiormente a detta camera di aspirazione (3), detto almeno un secondo aspiratore (41) essendo atto ad promuovere la circolazione forzata dell’aria presente all’interno di detto vano (9) lungo un secondo percorso (T) comunicante con detta almeno una uscita (6) dell’aria riscaldata.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto secondo percorso (T) si sviluppa perifericamente a detta camera di combustione (3) e a detti mezzi di scambio termico (26).
9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto telaio (7) comprende un tramezzo (42) disposto all’interno del vano (9) in corrispondenza di detti mezzi di scambio termico (26), detto secondo percorso (T) presentando un tratto sostanzialmente a forma di "U" delimitato da detto tramezzo (42) e dalla parete di rivestimento (8) sulla quale è formata detta almeno una uscita (6) dell’aria calda.
10. 10. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di comprendere uno o più sensori di temperatura atti a rilevare la temperatura dell’aria calda in prossimità di detta almeno una uscita (6), essendo inoltre prevista una unità elettronica di controllo collegata a detti uno o più sensori di temperatura, a detti primi mezzi di alimentazione (5) e a detti secondi mezzi di alimentazione (19) per controllare la combustione del combustibile solido (C) in detto braciere (4) in funzione della temperatura rilevata da detti uno o più sensori.