IT201800003438A1 - Caldaia perfezionata - Google Patents

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IT201800003438A1
IT201800003438A1 IT102018000003438A IT201800003438A IT201800003438A1 IT 201800003438 A1 IT201800003438 A1 IT 201800003438A1 IT 102018000003438 A IT102018000003438 A IT 102018000003438A IT 201800003438 A IT201800003438 A IT 201800003438A IT 201800003438 A1 IT201800003438 A1 IT 201800003438A1
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boiler
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microporous
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Lorenzo Bellu
Manuele Guarda
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Athena S P A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/40Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
    • F24H1/43Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes helically or spirally coiled
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H8/00Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/02Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
    • F28D7/024Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Description

CALDAIA PERFEZIONATA.
DESCRIZIONE
L’invenzione concerne una caldaia dalle prestazioni di isolamento termico perfezionate.
In un impianto di riscaldamento, la caldaia è l’organo principale delegato a riscaldare l'acqua che circola poi nell'impianto stesso, da destinare ad usi sanitari o per riscaldamento ambientale.
La caldaia è un dispositivo tecnologico complesso i cui componenti principali sono il bruciatore e lo scambiatore di calore.
In particolare, nel bruciatore avviene la miscelazione tra combustibile e comburente e successivamente la reazione di combustione iniziata da un innesco, generalmente con produzione di fiamma, indispensabile per riscaldare l’acqua e quindi consentire il funzionamento corretto dell’impianto.
In passato, il bruciatore nelle caldaie era continuamente in funzione, a prescindere dalle reali necessità. Per tale motivo sia i consumi energetici che le immissioni inquinanti in atmosfera erano maggiori. Attualmente tale inconveniente è stato risolto grazie ai c.d. bruciatori a modulazione continua in cui il funzionamento del bruciatore stesso varia in funzione del fabbisogno termico, consentendo al contempo di ridurre i consumi e le emissioni inquinanti.
All’interno di una caldaia, il bruciatore è disposto in una camera di combustione affacciata alle tubazioni, solitamente elicoidali, dello scambiatore di calore, il quale trasferisce il calore dai fumi di combustione all’acqua circolante nel circuito.
Le principali cause che portano un impianto, e più in particolare la sua caldaia, a perdere prestazioni in termini di efficienza energetica sono da imputarsi a perdite di energia dei fumi del bruciatore a causa di superfici di scambio sporche che ostacolano lo scambio di energia fra fumi ed acqua, cattiva gestione del ricambio di acqua e perdite di energie attraverso il condensato.
Per ovviare a tali inconvenienti è importante curare gli aspetti manutentivi relativi alla caldaia, come ad esempio il trattamento delle acque, l’ottimizzazione della quantità d’aria e della posizione di aspirazione dell’aria utilizzata nella combustione, l’installazione di sistemi di monitoraggio continui, l’aumento dell’isolamento termico dell’impianto e la diminuzione della dispersione dei fumi della combustione.
A tale ultimo scopo, sono ben note nell’arte caldaie a condensazione che sfruttano la condensazione del vapore acqueo dei fumi di scarico per preriscaldare l’acqua in entrata dall’impianto in modo da ottimizzare le prestazioni energetiche e diminuire al contempo l’impatto ambientale dei fumi medesimi.
In questo modo infatti si ha il recupero del calore latente di condensazione e di conseguenza una maggiore efficienza energetica rispetto ad una caldaia tradizionale.
Comunque, per entrambe le tipologie di caldaia descritte poc’anzi, è fondamentale assicurare l’isolamento termico del bruciatore, in modo da migliorare le prestazioni energetiche della caldaia medesima.
Tale isolamento viene raggiunto mediante opportuni accorgimenti nella realizzazione del bruciatore, nella disposizione spaziale di bruciatore e scambiatore di calore e, inoltre, con l’utilizzo di appropriati materiali di realizzazione dalle caratteristiche termoisolanti.
Sono noti nell’arte diversi materiali termoisolanti che vengono generalmente divisi in inorganici e organici e che, a loro volta, possono essere divisi a seconda delle caratteristiche fisiche in materiali fibrosi, cellulari e porosi.
Quest’ultima categoria in particolare, presenta ottime proprietà isolanti, di norma maggiori rispetto ai materiali fibrosi e ai materiali cellulari. Infatti, i materiali porosi consistono di una matrice naturale o sintetica presentante una pluralità di alveoli ed interstizi al suo interno, nelle cui cavità viene intrappolata l’aria che in tal modo realizza ottime capacità isolanti del materiale stesso. Maggiore è il numero di cavità interne al materiale maggiore sarà perciò la capacità isolante del materiale.
Tuttavia, l’aumento delle cavità presenti nel materiale poroso porta inevitabilmente ad un indebolimento del materiale medesimo che non ne permette un utilizzo pratico in situazioni termiche rilevanti, come ad esempio in prossimità di un bruciatore per caldaie e, ancor di più, in caldaie a condensazione dove il vapore di condensa viene mantenuto per una durata maggiore all’interno della caldaia.
La presente invenzione intende superare le limitazioni e gli inconvenienti indicati.
In particolare, è uno scopo dell’invenzione realizzare una caldaia che permetta di ottenere migliorate prestazioni termoisolanti rispetto alle caldaie di tipo noto.
Un altro scopo dell’invenzione è quello di realizzare una caldaia in cui la camera di combustione sia maggiormente coibentata rispetto alle camere di combustione note.
E’ un ulteriore scopo dell’invenzione, realizzare un materiale composito dalle ottime proprietà termoisolanti e al contempo di elevata resistenza, in modo da poter essere applicato all’interno di una caldaia.
Gli scopi detti sono raggiunti con la realizzazione di una caldaia, in accordo con la rivendicazione principale.
Ulteriormente, i suddetti scopi sono raggiunti mediante realizzazione di una caldaia a condensazione, in accordo con la rivendicazione 2.
Ulteriori caratteristiche della caldaia vengono descritte nelle rivendicazioni dipendenti.
I suddetti scopi, assieme ai vantaggi che verranno menzionati in seguito, saranno meglio evidenziati durante la descrizione di alcune preferite forme esecutive dell’invenzione che vengono date, a titolo indicativo ma non limitativo, con riferimento alle tavole di disegno allegate, dove:
- in figura 1 è rappresentata una vista assonometrica assemblata della caldaia dell’invenzione secondo una prima forma esecutiva preferita;
- in figura 2 è rappresentato uno spaccato della vista assonometrica della caldaia di figura 1;
- le figure da 3 a 6 rappresentano secondo una sezione longitudinale quattro possibili varianti della caldaia dell’invenzione di figura 1;
- in figura 7 è rappresentato uno spaccato della vista assonometrica di una seconda forma esecutiva della caldaia dell’invenzione;
- le figure da 8 a 11 rappresentano secondo una sezione longitudinale quattro possibili varianti della caldaia di figura 7.
La caldaia oggetto dell’invenzione è rappresentata in fig. 1 ove è indicata complessivamente con 1.
Essa è utilizzata per la produzione di acqua calda da destinare ad usi sanitari o per il riscaldamento degli ambienti mediante un impianto di riscaldamento.
In particolare, la caldaia 1 comprende una camera di combustione 2 configurata per accogliere uno scambiatore di calore 3 ed un bruciatore 4.
Secondo la prima forma esecutiva preferita dell’invenzione, lo scambiatore di calore 3 comprende una o più tubazioni tra loro raccordate e avvolte preferibilmente con andamento elicoidale in modo da definire una pluralità di spire attraverso cui l’acqua da riscaldare viene fatta circolare, come mostrato in figura 2. Non si esclude, che tale scambiatore di calore 3 avvolto elicoidalmente comprenda due tubi inseriti coassialmente uno sull'altro, in modo che il calore generato dal bruciatore 4 riscaldi, per esempio, contemporaneamente sia l'acqua per il riscaldamento, che fluisce all'interno del primo tubo, sia l'acqua sanitaria, che scorre nel secondo tubo.
Come si può notare in fig. 2, il bruciatore 4 è inserito, preferibilmente in modo coassiale, all’interno dello spazio definito dalla tubazione elicoidale dello scambiatore di calore 3, in modo che il calore generato dalla combustione si trasmetta alle spire contenenti l’acqua da riscaldare mediante un’elevata superficie di trasmissione.
Inoltre, per permettere il funzionamento del bruciatore 4, la camera di combustione 2 presenta una parete di separazione 5 interposta tra la camera di combustione 2 stessa e l’ambiente esterno. Tale parete di separazione 5 è configurata per consentire l’introduzione di una miscela di combustibile e aria nel bruciatore 4.
Secondo l’invenzione, tale parete di separazione 5, solitamente realizzata in materiale metallico, è almeno parzialmente ricoperta da un materiale composito isolante 6 comprendente uno strato di materiale microporoso 7 accoppiato ad uno strato di materiale di supporto 8.
Vantaggiosamente, il materiale composito isolante 6 presenta da un lato le proprietà termoisolanti di un materiale a struttura microporosa, cioè un materiale ad elevato numero di pori interni regolari di dimensioni preferibilmente non superiori a 20 Å, e dall’altro la resistenza meccanica del materiale di supporto. In tal modo, viene diminuito il rischio di ottenere un veloce deterioramento del materiale microporoso 7 causato dal calore trasmesso dal bruciatore 4.
In modo particolarmente vantaggioso, secondo la prima forma esecutiva preferita dell’invenzione, il materiale microporoso 7 presenta valore di densità compresa tra 220 e 480 Kg/m<3>, preferibilmente tra 280 e 450 Kg/m<3>, ancor più preferibilmente tra 280 e 320 Kg/m<3>. Il rispetto di tali valori preferiti di densità consente di ottenere un materiale microporoso avente una conducibilità termica estremamente bassa, in particolar modo alle alte temperature, pertanto il materiale microporoso dell’invenzione è particolarmente idoneo ad essere utilizzato nella caldaia 1 dove viene richiesto un abbattimento elevato delle temperature.
Ancor più vantaggiosamente, l’utilizzo del materiale microporoso 7 avente densità compresa tra 280 e 320 Kg/m<3 >permette di ottenere ottime prestazioni termiche anche con uno strato di microporoso di spessore limitato perciò particolarmente idoneo ad essere utilizzato su superfici contenute quali la superficie della parete di separazione 5.
Specificatamente, nel rispetto dei range di densità sopraindicati, i valori di conduttività termica del materiale microporoso 7 dell’invenzione sono compresi tra 0.01 e 0.05 W/mK, preferibilmente tra 0.02 e 0.05 W/mK, quando tale valore è misurato ad una temperatura media compresa tra 200°C e 800°C.
Secondo la prima forma esecutiva preferita dell’invenzione, il materiale microporoso 7 è essenzialmente costituito da silice pirogenica. La silice pirogenica è particolarmente resistente alle alte temperature, caratteristica particolarmente vantaggiosa per ottenere gli scopi della presente invenzione. Per ottenere la struttura microporosa del materiale microporoso 7 dell’invenzione, la silice pirogenica viene sottoposta a processi noti ad un esperto del settore per la realizzazione di materiali a struttura microporosa.
E’ risultato particolarmente vantaggioso, l’utilizzo di un materiale microporoso 7 essenzialmente costituito di una miscela di filamenti di silice pirogenica, fibre e opacizzanti compressi. Un esempio da non considerarsi limitativo degli opacizzanti utilizzabili comprende il carburo di silicio.
Ulteriormente, la suddetta miscela di silice pirogenica può comprendere ossido di alluminio al fine di aumentarne la densità e quindi la resistenza anche a temperature superiori a 1000°C.
Ritornando al materiale di supporto 8 del materiale composito isolante 6 dell’invenzione, esso è scelto nel gruppo costituito da vermiculite, fibra di silice, materiale vetroso e miscele di questi.
Vantaggiosamente, tali materiali di supporto 8 specificati possiedono da un lato ottime caratteristiche di resistenza meccanica in modo da rinforzare lo strato di microporoso e, dall’altro buone caratteristiche termoisolanti. In tal modo viene raggiunto un effetto isolante maggiore rispetto a quello raggiunto dai materiali termoisolanti di per sé noti utilizzati nelle caldaie.
A tal proposito, il Richiedente ha eseguito prove comparative sperimentali per la valutazione della capacità di isolamento termico del materiale composito 6 dell’invenzione e altri materiali termoisolanti di per sé noti. I risultati ottenuti hanno evidenziato come, durante un ciclo standard di riscaldamento della caldaia, la temperatura misurata esternamente alla camera di combustione di una caldaia secondo la prima forma esecutiva dell’invenzione, era minore rispetto ad una caldaia sostanzialmente corrispondente nella tecnologia ma dotata di una differente tipologia di materiali termoisolanti. Nella fattispecie delle prove, la temperatura rilevata esternamente alla camera di combustione 2 dell’invenzione era risultata inferiore a 150°C. Tale situazione non si è altrettanto verificata con l’utilizzo delle suddette altre tipologie di materiali termoisolanti noti.
Ritornando al materiale di supporto 8 dell’invenzione, si specifica che vengono intesi quali materiali vetrosi, i composti appartenenti al gruppo dei silicati non cristallini contenenti preferibilmente altri ossidi metallici come ad esempio CaO, Na2O, K2O e Al2O3.
Ancora, i materiali vetrosi possono comprendere vetri inorganici che dopo appropriato trattamento termico ad elevata temperatura (c.d. cristallizzazione) passano da uno stato non cristallino ad uno stato cristallino a formare un materiale policristallino a grana fine misto con materiale amorfo.
Per quanto riguarda la vermiculite, essa è preferibilmente in forma espansa e/o in miscela con agenti leganti rinforzanti che ne aumentano vantaggiosamente la resistenza meccanica da compressione.
Ancora preferibilmente, la vermiculite usata nella presente invenzione ha densità compresa tra 400 e 780 kg/m<3>, più preferibilmente tra 430 e 600 kg/m<3>.
Possono comunque essere utilizzati altri materiali di supporto, come ad esempio altri materiali rappresentanti del gruppo dei fillosilicati e/o rocce vulcaniche altamente porose quali la perlite.
Indipendentemente dal materiale di supporto 8 utilizzato, secondo la prima forma esecutiva preferita dell’invenzione, lo strato di materiale composito isolante 6 presenta uno spessore superiore a 10 mm, preferibilmente superiore a 15 mm. Il rispetto di tali valori di spessore risultano vantaggiosamente in un materiale composito 6 a maggiore resistenza meccanica e inferiore conducibilità termica rispetto ai pannelli termoisolanti di per sé noti nel settore delle caldaie.
In particolare, il suddetto strato di materiale composito 6 viene realizzato secondo differenti varianti esecutive che dipendono dal materiale di supporto 8 utilizzato e che verranno di seguito descritte facendo riferimento alle figure da 3 a 6.
Nel dettaglio, secondo una prima variante della prima forma esecutiva preferita dell’invenzione, mostrata in figura 3, quando il materiale di supporto 8 è un materiale vetroso, lo strato di materiale microporoso 7 è incorporato nello strato di materiale di supporto 8.
In tal modo, il materiale microporoso 7 risulta completamente inglobato nello strato di materiale vetroso e perciò protetto da sollecitazioni meccaniche dovute per esempio al maneggiamento dello strato di materiale composito 6 per il fissaggio alla parete di separazione 5.
Il processo di preparazione del materiale composito 6 secondo tale prima variante descritta poc’anzi, è eseguito preferibilmente in forno mediante deposito di una massa del materiale vetroso in forma di polvere o similari, e successiva transizione vetrosa dello stesso seguita da raffreddamento.
Si specifica che il processo appena descritto viene riportato a titolo meramente esemplificativo da non considerarsi limitativo in quanto suscettibile di modificazioni determinate dalle caratteristiche dell’apparato termico da utilizzare, delle materie prime e altre variabili di processo ben note ad un esperto del settore.
Secondo una seconda variante della prima forma esecutiva preferita dell’invenzione, mostrata in figura 4, quando il materiale di supporto 8 è scelto tra vermiculite, fibra di silice o miscele di questi, lo strato di materiale microporoso 7 è alloggiato in una sede definita nello strato di materiale di supporto 8.
Come visibile nella figura 4, lo strato di materiale microporoso 7 viene alloggiato in tale sede e disposto a contatto con la parete di separazione 5.
Preferibilmente ma non necessariamente, il materiale composito 6 secondo tale seconda variante esecutiva, è realizzato mediante preparazione a stampo o scavatura della sede per l’alloggiamento del materiale microporoso 7 nello strato di materiale di supporto 8, preparazione dello strato del materiale microporoso 7 sotto forma di pannello di dimensioni idonee a permetterne l’inserimento in tale sede e inserimento del pannello in quest’ultima. L’associazione stabile tra il materiale microporoso 7 e il materiale di supporto 8 è ottenuta per bloccaggio per interferenza del pannello di microporoso nella suddetta sede.
Non si esclude che il procedimento di realizzazione del materiale composito 6 comprenda operazioni differenti da quanto descritto purché idonee a permettere l’associazione stabile dello strato di materiale microporoso 7 nella sede del materiale di supporto 8.
Secondo una terza variante della prima forma esecutiva preferita dell’invenzione, mostrata in figura 5, lo strato di materiale di supporto 8 e lo strato di materiale microporoso 7 sono disposti a contatto e associati stabilmente a formare un composito a doppio strato, ove operativamente, lo strato di materiale microporoso 7 verrà interposto tra lo strato di materiale di supporto 8 e la parete di separazione 5 in modo che la parte interna della camera di combustione 2 risulti affacciata allo strato di materiale di supporto 8.
Secondo una quarta variante della prima forma esecutiva preferita dell’invenzione, mostrata in figura 6, quando il materiale di supporto 8 è scelto tra vermiculite, fibra di silice o miscele di questi, lo strato di materiale microporoso 7 è alloggiato in una sede definita nello strato di materiale di supporto 8 ed è ulteriormente ricoperto da uno strato di materiale di supporto 8 formante un tappo sullo strato di materiale microporoso 7.
Operativamente, il suddetto tappo sarà disposto a contatto con la parete di separazione 5.
In particolare, per tale quarta variante esecutiva, lo strato di materiale microporoso 7 presenta uno spessore inferiore rispetto allo spessore della sede definita nello strato di materiale di supporto 8, in modo tale che il successivo ricoprimento con il suddetto tappo di materiale di supporto 8 risulti in uno strato di materiale composito 6 avente superficie esterna piana.
Preferibilmente, quando il materiale di supporto 8 di tale quarta variante esecutiva è vermiculite, lo strato di materiale di supporto 8 in cui è definita la suddetta sede presenta una densità maggiore rispetto alla densità della vermiculite utilizzata nel tappo.
Particolarmente preferito è l’utilizzo di vermiculite di densità circa 600 kg/m<3 >per la realizzazione dello strato presentante la sede e l’utilizzo di vermiculite di densità circa 450 kg/m<3 >per la realizzazione del tappo.
Tale variazione di densità consente vantaggiosamente di disporre la vermiculite a minore densità, e quindi dalle migliori prestazioni termoisolanti, a contatto con la parete di separazione 5 migliorando ulteriormente l’isolamento della camera di combustione 2 dall’ambiente esterno.
Preferibilmente ma non necessariamente, il materiale composito 6 secondo tale quarta variante esecutiva, è realizzato mediante preparazione a stampo o scavatura della sede per l’alloggiamento del materiale microporoso 7 nello strato di materiale di supporto 8, preparazione dello strato del materiale microporoso 7 sotto forma di pannello di dimensioni idonee a permetterne l’inserimento in tale sede e preparazione del tappo di materiale di supporto 8, inserimento rispettivamente del pannello di microporoso e del tappo di materiale di supporto 8 nella suddetta sede. L’associazione stabile tra il materiale microporoso 7 e il materiale di supporto 8 è ottenuta per bloccaggio per interferenza del tappo e del pannello di microporoso nella suddetta sede.
Per tutte le varianti esecutive descritte poc’anzi, la successiva associazione dello strato di materiale composito 6 con la parete di separazione 5 è eseguita preferibilmente per incastro ad interferenza, e, opzionalmente, mediante uso di mezzi di fissaggio come ad esempio ancoraggi meccanici e clips metalliche.
Una seconda forma esecutiva dell’invenzione, presentante tutte le caratteristiche descritte per la prima forma esecutiva preferita dell’invenzione, comprese le varianti, si differenzia da quest’ultima per il fatto che la caldaia è una caldaia a condensazione 10, mostrata nelle figure da 7 a 11.
In particolare, tale caldaia a condensazione 10 comprende una camera di combustione 20 configurata per accogliere un bruciatore 40 e una prima porzione di uno scambiatore di calore 30 e una camera di condensazione 90 configurata per accogliere la restante seconda porzione dello scambiatore di calore 30.
Come descritto per la prima forma esecutiva dell’invenzione, lo scambiatore di calore 30 comprende una o più tubazioni tra loro raccordate e avvolte preferibilmente con andamento elicoidale in modo da definire una pluralità di spire attraverso cui l’acqua da riscaldare viene fatta circolare, come mostrato in figura 7.
Si specifica che la prima porzione e la seconda porzione dello scambiatore di calore 30 comprendono rispettivamente un numero definito di spire che sommate realizzano il numero di spire totali del suddetto scambiatore di calore 30.
Nella caldaia a condensazione 10 è presente inoltre una prima parete di separazione 51 interposta tra la camera di combustione 20 e l’ambiente esterno e una seconda parete di separazione 52 interposta tra la camera di combustione 20 e la camera di condensazione 90. Nella camera di condensazione 90 avviene la condensazione del vapore acqueo dei fumi di scarico del bruciatore 40 in modo da preriscaldare l’acqua in entrata dall’impianto.
Vantaggiosamente, secondo l’invenzione la prima parete di separazione 51 e la seconda parete di separazione 52 sono almeno parzialmente ricoperte da uno strato di materiale composito isolante 6 comprendente uno strato di materiale microporoso 7 accoppiato ad uno strato di materiale di supporto 8.
Alternativamente, solo una tra la prima parete di separazione 51 e la seconda parete di separazione 52 è almeno parzialmente ricoperta dal suddetto strato di materiale composito isolante 6.
Tale materiale composito isolante 6 corrisponde al materiale composito isolante descritto per la prima forma esecutiva dell’invenzione, comprese le varianti, e presenta pertanto tutti i vantaggi citati precedentemente.
Si specifica che nella forma esecutiva in cui la seconda parete di separazione 52 è ricoperta dallo strato di materiale composito 6, tale strato è disposto sulla superficie di tale seconda parete di separazione 52 che è affacciata verso lo spazio interno della camera di combustione 20.Questa disposizione consente di ottenere un maggiore isolamento termico della camera di combustione rispetto alla camera di condensazione.
Si specifica, che nella forma esecutiva in cui entrambe la prima parete di separazione 51 e la seconda parete di separazione 52 sono almeno parzialmente ricoperte da uno strato di materiale composito 6 dell’invenzione, i due strati di materiale composito 6 possono essere tra loro uguali e presentare le caratteristiche di una soltanto tra le varianti esecutive descritte precedentemente, oppure possono essere differenti presentando le caratteristiche di due diverse varianti esecutive, tra quelle riportate precedentemente.
In base a quanto detto quindi la caldaia dell’invenzione raggiunge tutti gli scopi prefissati.
In particolare, grazie alle caratteristiche termoisolanti vantaggiose del materiale composito isolante dell’invenzione è realizzata una caldaia dalle migliorate prestazioni termoisolanti rispetto alle caldaie di tipo noto.
Ancora, grazie alla disposizione dello strato di materiale composito isolante sulle pareti di separazione affacciate alla camera di combustione, quest’ultima risulta maggiormente coibentata rispetto alle camere di combustione note.
Non ultimo, il materiale composito isolante dell’invenzione presenta ottime proprietà termoisolanti e al contempo elevata resistenza, in modo da poter essere applicato all’interno di una caldaia.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Caldaia (1) per la produzione di acqua calda, comprendente una camera di combustione (2) configurata per accogliere uno scambiatore di calore (3) ed un bruciatore (4) e presentante una parete di separazione (5) interposta tra detta camera di combustione (2) e l’ambiente esterno e configurata per l’introduzione di una miscela di combustibile e aria in detto bruciatore (4), caratterizzata dal fatto che detta parete di separazione (5) è almeno parzialmente ricoperta dalla parte di detta camera di combustione (2) da uno strato di materiale composito isolante (6) comprendente uno strato di materiale microporoso (7) accoppiato ad uno strato di materiale di supporto (8).
  2. 2) Caldaia a condensazione (10) per la produzione di acqua calda, comprendente: - una camera di combustione (20) configurata per accogliere un bruciatore (40) e una prima porzione di uno scambiatore di calore (30); - una camera di condensazione (90) configurata per accogliere una seconda porzione di detto scambiatore di calore (30); - una prima parete di separazione (51) interposta tra detta camera di combustione (20) e l’ambiente esterno e una seconda parete di separazione (52) interposta tra detta camera di combustione (20) e detta camera di condensazione (90), caratterizzata dal fatto che detta prima parete di separazione (51) e/o detta seconda parete di separazione (52) è almeno parzialmente ricoperta dalla parte di detta camera di combustione (2) da uno strato di materiale composito isolante (6) comprendente uno strato di materiale microporoso (7) accoppiato ad uno strato di materiale di supporto (8).
  3. 3) Caldaia (1, 10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto materiale microporoso (7) ha densità compresa tra 220 e 480 Kg/m<3>, preferibilmente tra 280 e 450 Kg/m<3>, ancor più preferibilmente tra 280 e 320 Kg/m<3>.
  4. 4) Caldaia (1, 10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto materiale microporoso (7) è essenzialmente costituito da silice pirogenica.
  5. 5) Caldaia (1, 10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto materiale di supporto (8) è scelto nel gruppo costituito da vermiculite, fibra di silice, materiale vetroso e miscele di questi.
  6. 6) Caldaia (1, 10) secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto strato di materiale microporoso (7) è incorporato in detto strato di materiale di supporto (8) quando detto materiale di supporto (8) è un materiale vetroso.
  7. 7) Caldaia (1, 10) secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto strato di materiale microporoso (7) è alloggiato in una sede definita in detto strato di materiale di supporto (8) quando detto materiale di supporto (8) è scelto tra vermiculite, fibra di silice o miscele di questi.
  8. 8) Caldaia (1, 10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto strato di materiale composito isolante (6) ha uno spessore superiore a 10 mm, preferibilmente superiore a 15 mm.
  9. 9) Caldaia (1, 10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto scambiatore di calore (3, 30) comprende una tubazione avvolta elicoidalmente in modo da definire una pluralità di spire attraverso cui è fatta fluire detta acqua da riscaldare.
  10. 10) Caldaia (1, 10) secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che detto bruciatore (4, 40) è inserito coassialmente all’interno di detta tubazione elicoidale.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1998043019A1 (de) * 1997-03-24 1998-10-01 Vth Verfahrenstechnik Für Heizung Ag Mit einem brenner ausgerüsteter heizkessel
DE202005012763U1 (de) * 2004-08-19 2005-12-29 Microtherm International Ltd., Wirral Mikroporöses thermisch isolierendes Paneel
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