IT201900004551U1

IT201900004551U1 - Impianto di riscaldamento a condotti radianti

Info

Publication number: IT201900004551U1
Application number: IT202019000004551U
Authority: IT
Inventors: Oscar Pallaro
Original assignee: Oscar Pallaro
Priority date: 2019-12-16
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2021-06-16
Also published as: FR3104685B3; ES1263589U; FR3104685A3; DE202020107285U1; ES1263589Y

Description

IMPIANTO DI RISCALDAMENTO A CONDOTTI RADIANTI

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

Il presente trovato concerne un impianto di riscaldamento a condotti radianti, secondo il preambolo della rivendicazione principale indipendente.

L?impianto di cui trattasi ? destinato vantaggiosamente ad essere impiegato in ambito industriale o commerciale per riscaldare in particolare stabili di grandi dimensioni sia per un riscaldamento totale che per riscaldare aree parziali dello stabile.

Stato della tecnica

Come ? noto, esistono da anni sul mercato diversi impianti di riscaldamento a nastri radianti da disporre poco al di sotto del soffitto degli stabili da riscaldare, in modo da irraggiare calore per irraggiamento verso le cose o persone sottostanti, preferibilmente con radiazioni termiche nel campo dell?infrarosso.

Tali impianti di tipo noto comprendono tradizionalmente dei condotti radianti a circuito chiuso, denominati nel gergo del settore con il termine di ?nastri radianti?, i quali sono connessi ad un bruciatore, in cui viene fatta bruciare una miscela comburente composta da aria e gas.

Tale miscela produce un flusso di prodotti di combustione ad alta temperatura che viene immesso nel circuito chiuso dei condotti radianti.

Il suddetto circuito dell?impianto ? intercettato da un ventilatore vantaggiosamente posto a ridosso ed a monte del bruciatore in modo da sottoporre tutto il circuito dei condotti radianti ad una depressione suscettibile anche di mantenere in sicurezza l?impianto. Il flusso di gas combusti prodotto dal bruciatore si mescola nel circuito chiuso con un flusso di prodotti della combustione gi? immessi ed in circolazione riscaldandolo, cos? da formare un fluido vettore di riscaldamento che viene fatto circolare in depressione dall?azione del ventilatore.

Il tratto di circuito compreso fra il suddetto ventilatore ed il bruciatore si viene a trovare in pressione ed ivi trovasi collocata una presa di un condotto fumi avente il compito di ricevere in pressione una parte del fluido vettore di riscaldamento ed espellerlo sottoforma di fumi di combustione, tramite il suddetto condotto, direttamente nell?ambiente esterno. Negli ultimi anni, anche nell?ambito industriale del riscaldamento di ambienti c?? l?esigenza di aumentare l?efficienza termica globale degli apparecchi destinati a tale scopo, in particolare per le norme legislative di riferimento sempre pi? restrittive che richiedono per gli impianti termici di riscaldamento, rendimenti termici di combustione (misurati in uscita dal camino) pi? performanti ed una migliore qualit? delle emissioni in atmosfera. Allo scopo di aumentare l?efficienza termica degli apparecchi, sono noti impianti a nastri radianti dotati di dispositivi di recupero del calore posti ad intercettazione del camino di scarico dei fumi. Tali dispositivi trasferiscono il calore recuperato dal camino mediante un fluido vettore che cede calore nell?ambiente da riscaldare mediante uno scambiatore di calore fumi-acqua solitamente installato all?esterno dell?ambiente da riscaldare.

Le apparecchiature per il riscaldamento di ambienti industriali del tipo noto fin qui sommariamente descritte, nella pratica non mancano per? di inconvenienti.

Il maggior inconveniente risiede nel fatto che essendo lo scambiatore di calore fumi-acqua installato all?esterno dell?ambiente da riscaldare, esso pu? essere soggetto a condizioni climatiche estreme (basse temperature) e tali da causare problemi ai componenti ivi installati, quali pompe circolazione acqua e sistemi di sicurezza elettrici/elettronici. Altro inconveniente risiede nel fatto che per arrivare comunque al valore di efficienza termica (rendimento di combustione) richiesto dagli attuali standard normativi del settore industriale del riscaldamento di ambienti, i sistemi scambiatore di calore fumi-acqua impiegati per il recupero calore e accoppiati ai nastri radianti per poter innalzare l?efficienza termica dell?impianto, necessitano l?adozione di scambiatori ad alta efficienza, oltre a sistemi di sicurezza affidabili anche a temperature estreme, progettati cio? per essere installati all?esterno e tutto questo comporta per l?intero impianto un costo elevato.

Presentazione dell?invenzione

In tale contesto quindi, lo scopo principale del presente trovato ? quello di superare gli inconvenienti della tecnica gi? nota sopra descritta, presentando un impianto di riscaldamento a condotti radianti che sia in grado di migliorare il rendimento di combustione misurato sui fumi espulsi in corrispondenza del camino, e sia allo stesso modo un impianto a costi contenuti, pi? precisamente, accettabili dal mercato e competitivi con altre tecnologie di riscaldamento di ambienti industriali disponibili oggi.

Ulteriore scopo del presente trovato, ? quello di mettere a disposizione un impianto di riscaldamento a nastri radianti operativamente semplice ed affidabile.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo il compito e gli scopi proposti, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione, secondo il trovato, illustrate a titolo esemplificativo e non limitativo, nelle unite tavole di disegno in cui:

? la figura 1 illustra uno schema dell?impianto di riscaldamento oggetto del presente trovato, in accordo con una prima forma realizzativa;

? la figura 2 illustra uno schema dell?impianto di riscaldamento oggetto del presente trovato, in accordo con una seconda forma realizzativa.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferita Con riferimento agli uniti disegni ? stato indicato nel suo complesso con 1, un impianto di riscaldamento a condotti radianti in accordo con alcune forme realizzative preferenziali del presente trovato.

Esso ? destinato ad essere impiegato prevalentemente nella climatizzazione degli ambienti mediante irraggiamento in ambito industriale e commerciale.

L?impianto di riscaldamento 1 a condotti radianti, comprende un circuito chiuso 2 di condotti radianti che si sviluppa totalmente in un ambiente interno I ed opportunatamente posizionato a soffitto in modo da coprire l?area che si intende riscaldare.

Vantaggiosamente tale circuito chiuso 2 di condotti radianti comprende un condotto radiante 3 ottenuto con tubazioni in metallo ad elevata emissione termica nel campo dell?infrarosso il quale, a seconda delle esigenze, si sviluppa con una lunghezza che pu? arrivare anche a 300 metri.

Preferibilmente il condotto radiante 3 comprende un nastro continuo di materiale metallico sviluppantesi a spirale formando un corpo sostanzialmente tubolare.

Vantaggiosamente tale condotto radiante 3 ? comunque disposto nell?ambiente interno I e si sviluppa tra una prima sezione di ingresso 4 ed una sezione di uscita 5 ed ? suscettibile ad essere attraversato da un fluido vettore FV caldo. Quest?ultimo, riscalda le superfici esterne del condotto radiante 3 le quali cedono, prevalentemente per irraggiamento, una quota parte del calore posseduto dal fluido vettore FV caldo all?ambiente interno I. Vantaggiosamente l?impianto di riscaldamento 1, in accordo con la presente invenzione, comprende un modulo termico 6 disposto prevalentemente in un ambiente esterno E separato da detto ambiente interno I da una parete P, che pu? essere anche la copertura dell?ambiente interno I, comunque in muratura o in pannelli sandwich, ed opportunamente dimensionate per sostenere il modulo termico 6.

Il modulo termico 6 comprende un bruciatore 7 che pu? essere vantaggiosamente alimentato a gas o gasolio ed ? posto ad intercettazione del circuito chiuso 2 di condotti radianti; esso ? dotato poi di una camera di combustione CC connessa al bruciatore 7 e dalla quale si generano prodotti di combustione ad alta temperatura.

Vantaggiosamente nel modulo termico 6 risultano presenti dei primi mezzi di alimentazione 24 predisposti per immettere una portata di aria A al bruciatore 7. Altres? sono presenti nel modulo termico 6 dei secondi mezzi di alimentazione 25 predisposti per immettere una portata di gas G al bruciatore 7, in modo tale da formare nella camera di combustione CC, una miscela comburente fra l?aria A ed il gas G.

Vantaggiosamente, sono presenti nel modulo termico 6 pure dei mezzi di innesco 26 azionabili per generare la combustione della miscela combustibile C con conseguente generazione nella camera di combustione CC dei prodotti di combustione caldi.

Il modulo termico 6 ? altres? collegato in rapporto di fluido alla prima sezione di ingresso 4 del condotto radiante 3 per poter immettere nello stesso i prodotti di combustione ad alta temperatura che vanno a formare, almeno in parte, il fluido vettore FV caldo destinato a fluire nel condotto radiante 3.

Il modulo termico 6 comprende un ventilatore 8 posto ad intercettazione del circuito chiuso 2 di condotti radianti e provvisto di una bocca di aspirazione 9 in comunicazione di fluido con la prima sezione di uscita 5 del condotto radiante 3, e dotato altres? di una bocca di mandata 10 in comunicazione di fluido con il bruciatore 7, per far s? che lungo il condotto radiante 3 fluisca, comunque in depressione, il fluido vettore FV caldo.

Nel modulo termico 6 vantaggiosamente viene intercettato il circuito chiuso 2 di condotti radianti il quale comprende un tratto in pressione 20 che si estende tra la bocca di mandata 10 del ventilatore 8 ed il bruciatore 7; al tratto in pressione 20 ? collegata la porzione di ingresso 12 di un condotto di espulsione 11 che preleva una parte di fluido vettore FV caldo, da espellere poi come fumi di espulsione FE nell?ambiente esterno E.

Vantaggiosamente il condotto di espulsione 11 si sviluppa tra la porzione di ingresso 12 collegata in rapporto di fluido al circuito chiuso 2 di condotti radianti per poter prelevare una parte di fluido vettore FV, ed una porzione di uscita 13; la porzione di uscita 13 del condotto di espulsione 11 ? situata preferibilmente in prossimit? della parete P o della copertura dell?ambiente interno I.

Vantaggiosamente il condotto di espulsione 11 ? provvisto di un rivestimento in materiale termicamente isolante, il quale ? disposto sul tratto esterno 11E del condotto di espulsione 11 destinato ad essere posizionato nell?ambiente esterno E.

L?impianto di riscaldamento 1, in accordo con la presente invenzione, comprende inoltre una unit? di recupero calore a scambio diretto 14 posta all?interno dell?ambiente I per poter cedere nello stesso ambiente I parte del calore dei fumi di espulsione FE, e collegata al condotto di espulsione 11 tramite la porzione di uscita 13 dello stesso.

Vantaggiosamente l?unit? di recupero calore a scambio diretto 14 comprende un condotto radiante ausiliario 15, a continuazione del condotto di espulsione 11 per poter ricevere i fumi di espulsione FE; esso ? dotato di una seconda sezione di ingresso 16, collegata alla porzione di uscita 13 del condotto di espulsione 11, e di una seconda sezione di uscita 17 destinata ad essere in comunicazione di fluido con l?ambiente esterno E per evacuare i fumi di espulsione FE nell?ambiente esterno E.

Preferibilmente il condotto radiante ausiliario 15 comprende un nastro continuo di materiale metallico sviluppantesi a spirale formando un corpo sostanzialmente tubolare. Preferibilmente il condotto radiante ausiliario 15 ? dotato di un tratto di irraggiamento 19 che si sviluppa tra la seconda sezione di ingresso 16 e la seconda sezione di uscita 17; il tratto di irraggiamento 19 ? comunque disposto nell?ambiente interno I per cedere prevalentemente per irraggiamento, almeno una parte di calore dei fumi di espulsione FE all?ambiente interno I.

Preferibilmente, con riferimento all?esempio di Fig. 1, il tratto di irraggiamento 19 del condotto radiante ausiliario 15 comprende una porzione di raccordo 21 che si sviluppa con una piega del percorso sostanzialmente di 180?.

Preferibilmente come rappresentato nella Fig.1, il tratto di irraggiamento 19 del condotto radiante ausiliario 15 comprende una porzione di andata 22 che si estende tra la seconda sezione di ingresso 16 del condotto radiante ausiliario 15 e la porzione di raccordo 21 del tratto di irraggiamento 19.

Preferibilmente come rappresentato nella Fig.1, il tratto di irraggiamento 19 del condotto radiante ausiliario 15 comprende una porzione di ritorno 23 che si estende tra la porzione di raccordo 21 del tratto di irraggiamento 19 e la seconda sezione di uscita 17 del condotto radiante ausiliario 15.

Vantaggiosamente, con riferimento all?esempio di Fig.2, il tratto di irraggiamento 19 si sviluppa in maniera sostanzialmente rettilinea dalla seconda sezione di ingresso 16 fino alla seconda sezione di uscita 17 del condotto radiante ausiliario 15.

Preferibilmente il condotto radiante ausiliario 15 ? posto in prossimit? del condotto radiante 3.

Vantaggiosamente l?unit? di recupero calore a scambio diretto 14, disposta nell?ambiente interno I, comprende uno o pi? ventilatori d?aria ambiente (non illustrati nelle allegate figure) posizionati lungo il tratto di irraggiamento 19 del condotto radiante ausiliario 15 ed in prossimit? ad esso, ed atti a convogliare un flusso d?aria prelevata dall?ambiente interno I contro detto tratto di irraggiamento 19 al fine di aumentare lo scambio termico tra il fluido vettore FV caldo che circola nel condotto radiante ausiliario 15 e l?ambiente interno I che deve essere riscaldato.

Vantaggiosamente l?unit? di recupero calore a scambio diretto 14, disposta nell?ambiente interno I, comprende almeno un riflettore (non illustrato nelle allegate figure) disposto al di sopra del tratto di irraggiamento 19 del condotto radiante ausiliario 15; tale riflettore ? provvisto di una superficie riflettente rivolta verso il basso avente lo scopo di riflettere verso il suolo la gran parte di radiazione termica emessa dal condotto radiante ausiliario 15.

Preferibilmente l?unit? di recupero calore a scambio diretto 14 comprende un camino di evacuazione 27 collegato alla seconda sezione di uscita 17 del condotto radiante ausiliario 15, uscita che ? posta nell?ambiente interno I in prossimit? della parete P o della copertura dell?ambiente interno I.

Il camino di evacuazione 27 dell?unit? di recupero calore a scambio diretto 14 ? provvisto di un?apertura di espulsione 18 posizionata nell?ambiente esterno E ed avente lo scopo di espellere i fumi di espulsione FE nell?ambiente esterno E.

Il trovato cos? concepito raggiunge pertanto gli scopi prefissi.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Impianto di riscaldamento (1) a condotti radianti, il quale comprende: - un circuito chiuso (2) di condotti radianti, il quale comprende almeno un condotto radiante (3) il quale si sviluppa tra una prima sezione di ingresso (4) ed una prima sezione di uscita (5), ? suscettibile essere attraversato da un fluido vettore (FV) caldo, ed ? atto ad essere disposto in un ambiente interno (I) per cedere, mediante irraggiamento, almeno parte di calore di detto fluido vettore (FV) a detto ambiente interno (I); - un modulo termico (6) atto ad essere disposto in un ambiente esterno (E) separato da detto ambiente interno (I) da almeno una parete (P), il quale modulo termico (6) comprende: - un bruciatore (7), il quale ? posto ad intercettazione di detto circuito chiuso (2), ? dotato di una camera di combustione (CC) suscettibile di generare prodotti di combustione ad alta temperatura, ed ? collegato in rapporto di fluido alla prima sezione di ingresso (4) di detto condotto radiante (3) per immettere in detto condotto radiante (3) detti prodotti di combustione atti a formare, almeno in parte, detto fluido vettore (FV); - almeno un ventilatore (8), il quale ? posto ad intercettazione di detto circuito chiuso (2), ? provvisto di una bocca di aspirazione (9) in comunicazione di fluido con la prima sezione di uscita (5) di detto condotto radiante (3), e di una bocca di mandata (10) in comunicazione di fluido con detto bruciatore (7), ed ? predisposto per fare circolare, lungo detto condotto radiante (3), detto fluido vettore (FV) in depressione; - un condotto di espulsione (11), il quale si sviluppa tra una porzione di ingresso (12), la quale ? collegata in rapporto di fluido a detto circuito chiuso (2) per estrarre una parte di detto fluido vettore (FV) da espellere come fumi di espulsione (FE) in detto ambiente esterno (E), ed una porzione di uscita (13); detto impianto di riscaldamento (1) essendo caratterizzato dal fatto di comprendere una unit? di recupero calore a scambio diretto (14), la quale ? collegata a detto condotto di espulsione (11) e comprende almeno un condotto radiante ausiliario (15), il quale comprende: - una seconda sezione di ingresso (16) collegata alla porzione di uscita (13) di detto condotto di espulsione (11) per ricevere detti fumi di espulsione (FE); - una seconda sezione di uscita (17) destinata ad essere in comunicazione di fluido con detto ambiente esterno (E) per espellere detti fumi di espulsione (FE) in detto ambiente esterno (E), - un tratto di irraggiamento (19) sviluppantesi tra detta seconda sezione di ingresso (16) e detta seconda sezione di uscita (17) e atto ad essere disposto in detto ambiente interno (I) per cedere, almeno per irraggiamento, almeno parte di calore di detti fumi di espulsione (FE) a detto ambiente interno (I).
2. Impianto di riscaldamento (1) secondo la rivendicazione l, caratterizzato dal fatto che detto circuito chiuso (2) comprende un tratto in pressione (20) estendentesi tra la bocca di mandata (10) di detto ventilatore (8) e detto bruciatore (7), al quale tratto in pressione (20) ? collegata la porzione di ingresso (12) di detto condotto di espulsione (11).
3. Impianto di riscaldamento (1) secondo la rivendicazione l o 2, caratterizzato dal fatto che detto condotto radiante ausiliario (15) si sviluppa, a partire da detta seconda sezione di ingresso (16), a continuazione di detto condotto di espulsione (11).
4. Impianto di riscaldamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto condotto radiante (3) comprende un nastro continuo di materiale metallico sviluppantesi a spirale formando un corpo sostanzialmente tubolare.
5. Impianto di riscaldamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto condotto radiante ausiliario (15) comprende un nastro continuo di materiale metallico sviluppantesi a spirale formando un corpo sostanzialmente tubolare.
6. Impianto di riscaldamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il tratto di irraggiamento (19) di detto condotto radiante ausiliario (15) comprende: - una porzione di raccordo (21), la quale si sviluppa con una piega sostanzialmente di 180?; - una porzione di andata (22) estendentesi tra detta seconda sezione di ingresso (16) e detta porzione di raccordo (21); - una porzione di ritorno (23) estendentesi tra detta porzione di raccordo (21) e detta seconda sezione di uscita (17).
7. Impianto di riscaldamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti dalla 1 alla 5, caratterizzato dal fatto che detto tratto di irraggiamento (19) si sviluppa in maniera sostanzialmente rettilinea da detta seconda sezione di ingresso (16) fino a detta seconda sezione di uscita (17).
8. Impianto di riscaldamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto condotto radiante ausiliario (15) ? posto in prossimit? di detto condotto radiante (3).
9. Impianto di riscaldamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unit? di recupero calore a scambio diretto (14) comprende uno o pi? secondi ventilatori esterni posti lungo il tratto di irraggiamento (19) di detto condotto radiante ausiliario (15), ed atti a convogliare un flusso d?aria ambiente contro detto tratto di irraggiamento (19).
10. Impianto di riscaldamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unit? di recupero calore a scambio diretto (14) comprende almeno un riflettore disposto sopra al tratto di irraggiamento (19) di detto condotto radiante ausiliario (15) e provvisto di una superficie di riflessione rivolta verso il basso per riflettere verso il suolo parte di radiazione termica emessa da detto condotto radiante ausiliario (15).
11. Impianto di riscaldamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto modulo termica (6) comprende: - primi mezzi di alimentazione (24) collegati a detto bruciatore (7) e predisposti per immettere una portata di aria (A) in detto bruciatore (7); - secondi mezzi di alimentazione (25) collegati a detto bruciatore (7) e predisposti per immettere una portata di gas (G) in detto bruciatore (7), in modo tale da formare, in detta camera di combustione (CC), una miscela combustibile (C) di detta aria (A) e di detto gas (G); - mezzi di innesco (26) azionabili per generare una combustione di detta miscela combustibile (C) con conseguente generazione di detti prodotti di combustione caldi.
12. Impianto di riscaldamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto condotto di espulsione (11) ? provvisto di un rivestimento in materiale termicamente isolante, il quale ? disposto almeno su un tratto esterno (11E) di detto condotto di espulsione (11) destinato ad essere posizionato in detto ambiente esterno (E).
13. Impianto di riscaldamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unit? di recupero calore a scambio diretto (14) comprende un camino di evacuazione (27), il quale ? collegato alla seconda sezione di uscita (17) di detto condotto radiante ausiliario (15) ed ? provvisto di un?apertura di espulsione (18) atta ad essere disposta in detto ambiente esterno (E) per espellere detti fumi di espulsione (FE) in detto ambiente esterno (E).