IT201900017426A1 - Sistema di raffreddamento per un generatore di corrente e gruppo elettrogeno - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

“SISTEMA DI RAFFREDDAMENTO PER UN GENERATORE DI

CORRENTE E GRUPPO ELETTROGENO”

La presente invenzione ha per oggetto un sistema di raffreddamento per un generatore di corrente elettrica usato per l’alimentazione di utenze. Sono noti generatori per l’alimentazione di grosse utenze come, ad esempio, ospedali, interi quartieri, cantieri e simili.

I suddetti generatori presentano tendenzialmente un corpo scatolare in cui sono contenuti (in appositi vani) un motore termico, un generatore elettrico alimentato dal motore termico ed un sistema di raffreddamento del motore dotato di un radiatore e di una o più ventole che possono essere calettate o meno all’albero motore del motore termico.

I generatori di corrente noti presentano alcuni svantaggi di tipo operativo e strutturale.

Svantaggiosamente, la struttura generale di tali generatori porta a svariati problemi in fase di manutenzione legati alla difficoltà nel raggiungere determinati componenti.

Un’altra criticità è data dai sistemi di raffreddamento, comprendenti le ventole calettate sull’albero motore, in quanto sono particolarmente rumorosi e quindi non adatti a centri abitati o a zone nelle immediate vicinanze di ospedali.

L’accoppiamento ventola-motore porta poi a problemi di consumo energetico (ad esempio in inverno quando le basse temperature esterne consentirebbero di non dover utilizzare le ventole) nonché a problemi in fase di manutenzione a causa dei tempi ed alla complessità di smontaggio della ventola.

Anche nel caso in cui le ventole non siano calettate direttamente sull’albero motore insorgono alcuni svantaggi di tipo strutturale tra il motore ed il sistema di raffreddamento.

Ad esempio, per evitare che l’intero gruppo presenti delle dimensioni eccessive, la parte del gruppo relativa al motore dovrà presentare delle dimensioni contenute in quanto all’interno del gruppo è presente anche il sistema di raffreddamento. Di conseguenza, tali restrizioni di tipo dimensionale portano ad una ridotta quantità di energia che sarà possibile produrre.

Un ulteriore svantaggio è dato dal fatto che la regolazione e l’ottimizzazione del sistema di raffreddamento, disposto in prossimità del motore, risulta particolarmente scomoda e poco efficiente in quanto non è possibile ottenere differenti livelli di raffreddamento a seconda delle necessità del sistema (azionando ad esempio solo alcune delle ventole presenti e regolando la velocità di rotazione delle rispettive ventole).

Compito tecnico della presente invenzione risulta dunque essere quello di mettere a disposizione un sistema di raffreddamento che sia in grado di superare gli inconvenienti emersi dall’arte nota.

Scopo della presente invenzione risulta dunque quello di mettere a disposizione un sistema di raffreddamento per generatori di corrente elettrica ed un gruppo elettrogeno che permettano di ovviare alle restrizioni di tipo strutturale attualmente vigenti.

Ulteriore scopo della presente invenzione è fornire un sistema di raffreddamento per generatori di corrente elettrica ed un gruppo elettrogeno che siano in grado di adattarsi a diverse condizioni di utilizzo e/o di sostenere picchi di produzione energetica anche in base alle necessità derivanti ad esempio dalla temperatura esterna e dalla temperatura del motore da raffreddare.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un gruppo elettrogeno dove il sistema di raffreddamento ed il sistema di generazione di corrente siano strutturalmente separati.

Il compito tecnico specificato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un sistema di raffreddamento e da un gruppo elettrogeno comprendenti le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni. Le rivendicazioni dipendenti corrispondono a possibili forme di realizzazione dell’invenzione.

Il compito tecnico specificato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un sistema di raffreddamento per un generatore di corrente comprendente una prima pluralità di moduli di raffreddamento ciascuno comprendente un radiatore, contenente liquido refrigerante, e dei mezzi soffiatori associati al radiatore per realizzare un raffreddamento convettivo del liquido refrigerante. Preferibilmente, i mezzi soffiatori sono realizzati nella forma di due elettroventole disposte l’una sopra l’altra.

Il sistema di raffreddamento comprende inoltre un primo gruppo di ricircolo atto a permettere la circolazione del liquido refrigerante in almeno un primo condotto di mandata ed almeno un primo condotto di ritorno. Il primo condotto di mandata si sviluppa tra un generatore di corrente ed un ingresso di almeno un radiatore della prima pluralità di moduli, mentre il primo condotto di ritorno si sviluppa tra un’uscita dell’almeno un radiatore della prima pluralità di moduli e il generatore. Il sistema di raffreddamento comprende inoltre un sensore di temperatura associato al primo condotto di mandata e un ulteriore sensore di temperatura associato al primo condotto di ritorno, entrambi configurati per monitorare la temperatura del liquido refrigerante e per generare rispettivi segnali di temperatura rappresentativi della temperatura stessa. Il sistema di raffreddamento comprende inoltre una prima unità di controllo configurata per espletare diverse funzioni quali ricevere i segnali di temperatura dai sensori di temperatura, selezionare un numero di moduli di raffreddamento attraverso cui far passare il liquido refrigerante, impartire una velocità di rotazione dei mezzi soffiatori dei rispettivi moduli selezionati. Il sistema di raffreddamento comprende inoltre almeno un primo serbatoio collegato al primo condotto di mandata e a ciascun modulo della prima pluralità e configurato per assorbire eventuali sovrappressioni e/o eccessi di liquido refrigerante.

Preferibilmente, il primo serbatoio è disposto sopra ai moduli della prima pluralità.

Preferibilmente, il sistema di raffreddamento comprende inoltre una seconda pluralità di moduli. Ogni modulo della seconda pluralità comprende un radiatore, contenente liquido refrigerante, e dei mezzi soffiatori. Preferibilmente, i mezzi soffiatori sono realizzati nella forma di due elettroventole disposte l’una sopra l’altra. Preferibilmente, i moduli sono collegati ad un generatore mediante un secondo gruppo di ricircolo comprendente almeno un secondo condotto di mandata ed almeno un secondo condotto di ritorno. Il secondo condotto di mandata si sviluppa tra il generatore di corrente ed un ingresso di almeno un radiatore della seconda pluralità di moduli, mentre il secondo condotto di ritorno si sviluppa tra un’uscita dell’almeno un radiatore della seconda pluralità di moduli e il generatore.

Preferibilmente, anche il secondo gruppo di ricircolo è dotato di un sensore di temperatura associato al secondo condotto di mandata e un ulteriore sensore di temperatura associato al secondo condotto di ritorno le cui informazioni vengono elaborate dalla prima unità di controllo o da una seconda unità di controllo.

Preferibilmente, il sistema di raffreddamento comprende inoltre un secondo serbatoio collegato al secondo condotto di mandata e a ciascun modulo della seconda pluralità e atto a svolgere funzioni analoghe al primo serbatoio. Preferibilmente, il secondo serbatoio è disposto sopra ai moduli della seconda pluralità.

Preferibilmente, ciascun radiatore della prima e/o seconda pluralità di moduli è collegato al rispettivo primo o secondo gruppo di ricircolo tramite una valvola di input e una valvola di output atte a permettere/bloccare il passaggio di liquido refrigerante in entrata e in uscita dal radiatore.

Preferibilmente, i moduli di raffreddamento della prima e/o seconda pluralità sono collegati al rispettivo primo o secondo condotto di mandata ed al rispettivo primo o secondo condotto di ritorno in modo tale da risultare connessi l’uno con l’altro in parallelo.

Preferibilmente, il sistema di raffreddamento è inserito in un corpo scatolare differente rispetto a quello in cui è contenuto il sistema di generazione.

Preferibilmente, i moduli di raffreddamento della prima e/o seconda pluralità sono disposti l’uno affiancato all’altro lungo due pareti laterali contrapposte del corpo scatolare in modo tale che i mezzi soffiatori di ogni modulo si affaccino esternamente al corpo scatolare.

Preferibilmente, il corpo scatolare comprende un corridoio delimitato lateralmente dai moduli della prima e/o seconda pluralità. Il corridoio si sviluppa lungo una direzione principale di sviluppo del corpo scatolare in modo tale da circoscrivere uno spazio atto alla movimentazione di un operatore per effettuare operazioni di manutenzione del sistema di raffreddamento.

Vantaggiosamente, il sistema di raffreddamento consente una maggiore flessibilità di gestione e regolazione delle operazioni di raffreddamento grazie alla presenza di più pluralità di moduli distinte e funzionanti in maniera indipendente.

Vantaggiosamente, il sistema di raffreddamento risulta più efficiente grazie alla presenza di pluralità di moduli distinte e atte a raffreddare differenti componenti del generatore quali ad esempio il motore ed i gas di scarico. Il compito tecnico specificato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti poi da un gruppo elettrogeno comprendente un sistema di generazione di corrente e un sistema di raffreddamento comprendente la prima e/o la seconda pluralità di moduli in cui il sistema di generazione e quello di raffreddamento sono strutturalmente indipendenti.

Vantaggiosamente, il sistema di raffreddamento, non risentendo dell’influenza del sistema di generazione, presenta un’efficienza energetica maggiore.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa di una forma di realizzazione di un sistema di raffreddamento di un generatore e di un gruppo elettrogeno.

Tale descrizione verrà esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e, pertanto, non limitativo, nei quali:

- La figura 1 mostra una vista prospettica del sistema di raffreddamento;

- La figura 2 mostra una vista di una sezione del sistema di raffreddamento;

- Le figure 3A e 3B mostrano uno schema di funzionamento del sistema di raffreddamento secondo due rispettive forme di realizzazione esemplificative.

Con riferimento alle figure allegate, con “S” è stato complessivamente indicato un sistema di raffreddamento atto al raffreddamento di un generatore di corrente.

Il sistema di raffreddamento “S” comprende una prima pluralità di moduli di raffreddamento 1 ciascuno comprendente un radiatore 2, contenente liquido refrigerante, e dei mezzi soffiatori 3 associati al radiatore 2 per realizzare un raffreddamento convettivo del liquido refrigerante. Si precisa che nelle figure allegate così come nella descrizione, con 1 si può intendere sia complessivamente la pluralità dei moduli che il singolo modulo.

Ciascun mezzo soffiatore 3 può comprendere almeno un’elettroventola. Come rappresentato ad esempio nelle figure allegate, ciascun mezzo soffiatore 3 comprende almeno due elettroventole disposte l’una sull’altra in modo tale da sovrapporsi ad una superficie di scambio del radiatore 2. In uso, le elettroventole (o gli eventuali altri mezzi soffiatori 3 se comprendenti dispositivi analoghi) generano un flusso di aria che da una porzione esterna del sistema di raffreddamento attraversa il rispettivo radiatore 2 al fine di raffreddarne il liquido refrigerante che lo attraversa. In altre parole, le elettroventole generano un flusso d’aria che investe il radiatore 2 lungo tutta la sua lunghezza in modo che il liquido refrigerante possa venire raffreddato fino ad una temperatura pre-stabilita.

Vantaggiosamente, le elettroventole non sono calettate direttamente sull’albero del motore del generatore e pertanto non causano un rumore indesiderato rendendo l’intero sistema di raffreddamento “S” adatto ad essere utilizzato anche nei centri abitati.

Preferibilmente ogni modulo di raffreddamento 1 comprende anche un sensore di temperatura 4 per monitorare la temperatura del liquido refrigerante durante il suo raffreddamento all’interno del modulo di raffreddamento 1.

Il sistema di raffreddamento “S” comprende inoltre un primo gruppo di ricircolo 5 atto a permettere la circolazione del liquido refrigerante dal generatore di corrente verso il sistema di raffreddamento “S” e viceversa. Tale primo gruppo di ricircolo 5 comprende almeno un primo condotto di mandata 5a, sviluppantesi tra il generatore di corrente ed un ingresso di ciascun radiatore 2 della prima pluralità di moduli 1, ed almeno un primo condotto di ritorno 5b, sviluppantesi tra un’uscita di ciascun radiatore 2 della prima pluralità di moduli 1 e il generatore.

Più in dettaglio il primo condotto di mandata 5a permette il trasporto del liquido refrigerante caldo, cioè del liquido che ha assorbito il calore proveniente dal motore del generatore, e che deve essere raffreddato per mezzo della prima pluralità di moduli 1. Inoltre, il primo condotto di ritorno 5b permette il trasporto del liquido refrigerante in uscita da ogni modulo 1 della prima pluralità verso il motore. Il liquido così raffreddato è pronto ad assorbire nuovamente il calore generato dal motore del generatore.

Il primo condotto di mandata 5a definisce pertanto, in prossimità di ciascun radiatore 2 di un rispettivo modulo 1, una tubazione di ingresso del liquido refrigerante nel rispettivo radiatore 2.

Analogamente, il primo condotto di ritorno 5b definisce una tubazione di uscita del liquido refrigerante da un ciascun radiatore 2 dei rispettivi moduli 1.

Preferibilmente, ogni modulo della prima pluralità di moduli 1 è collegato al rispettivo primo gruppo di ricircolo 5 mediante una valvola di input 23 ed una valvola di output 25 atte a permettere/bloccare il passaggio del liquido refrigerante in entrata ed in uscita dal radiatore 2 in modo tale che sia possibile, in caso di necessità, escludere un modulo 1 dal passaggio del liquido. In altre parole, il primo condotto di mandata 5a presenta la valvola di input 23 ed il condotto di ritorno 5b presenta la valvola di output 25 che vengono attivate per permettere o evitare il passaggio di liquido refrigerante all’interno del modulo 1.

Il sistema di raffreddamento “S” comprende inoltre un sensore di temperatura 6, posto sul primo condotto di mandata 5a, e un ulteriore sensore di temperatura 7, posto sul primo condotto di ritorno 5b, configurati per monitorare la temperatura di detto liquido refrigerante e per generare rispettivi segnali di temperatura rappresentativi della stessa. Il sistema di raffreddamento “S” comprende anche una prima unità di controllo (non illustrata) configurata per ricevere i segnali di temperatura ed elaborare le informazioni provenienti dai suddetti sensori 6, 7. In questo modo vengono sia selezionati un numero di moduli di raffreddamento 1 attraverso cui far passare il liquido refrigerante in funzione dei segnali di temperatura, sia viene impartita una velocità di rotazione ai mezzi soffiatori 3 dei rispettivi moduli 1 selezionati in funzione dei segnali di temperatura. Ciascun modulo 1 della prima pluralità può essere controllato in maniera autonoma. Ad esempio, i mezzi soffiatori 3 di un modulo 1 possono presentare velocità di rotazione differente rispetto ai mezzi soffiatori di un differente modulo 1.

I moduli 1 della prima pluralità possono essere collegati (o collegabili) al primo condotto di mandata 5a ed al primo condotto di ritorno 5b in modo tale da risultare connessi in parallelo l’uno rispetto all’altro.

Tale caratteristica permette di deviare il flusso del liquido refrigerante caldo ai moduli 1 che la prima unità di controllo ritiene necessario attivare al fine di raffreddare, in modo ottimale, il liquido refrigerante stesso in modo da ottenere la miglior efficienza energetica possibile.

Ad esempio, il sistema di controllo permette di aprire o chiudere rispettive valvole di input 23 e di output 25 in modo da deviare il liquido refrigerante entro i moduli 1 attivati.

Inoltre, tale collegamento in parallelo dei moduli 1 permette di eseguire operazioni di manutenzione nel caso in cui un solo modulo specifico risulti guasto o malfunzionante.

Vantaggiosamente, tale controllo, unitamente al collegamento in parallelo dei moduli 1, permette di incrementare l’efficienza del sistema di raffreddamento “S” in quanto permette di adattare il funzionamento del sistema di raffreddamento “S” alle condizioni di lavoro. Di conseguenza tale controllo permette di abbassare i costi di funzionamento del sistema “S” stesso. Se ad esempio la temperatura esterna dell’ambiente è bassa, come in inverno, verrà azionato un numero minore di moduli 1.

La possibilità di azionare un modulo della prima pluralità 1 indipendentemente dagli altri e la possibilità di controllarne i parametri operativi garantisce al sistema di raffreddamento “S” una buona flessibilità. Il sistema di raffreddamento “S” comprende inoltre almeno un primo serbatoio 8a, preferibilmente un vaso di espansione, collegato al primo condotto di mandata 5a e ad ognuno dei primi moduli di raffreddamento 1 in modo tale da assorbire eventuali sovrappressioni e/o eccessi di liquido refrigerante.

Tale serbatoio funge da polmone di sfiato nel caso in cui all’interno della prima pluralità di moduli 1 o del primo condotto di mandata 5a si verifichino delle sovrapressioni.

Vantaggiosamente il serbatoio 8a permette di espandere il liquido refrigerante in caso di sovrapressioni evitando così brusche variazioni di pressione.

Vantaggiosamente la presenza del primo serbatoio 8a e dei relativi tubi 9, che lo collegano ai moduli 1 ed al primo condotto di mandata 5a, permette di evitare una serie di problematiche derivanti dalle sovrapressioni e dalle eccessive temperature del liquido refrigerante preservando sia i moduli 1 che i condotti 5a, 5b del sistema di raffreddamento “S” stesso.

Se ad esempio si verifica una sovrapressione nei moduli 1 o nel primo gruppo di ricircolo 5, il liquido viene spinto all’interno dei tubi 9 in modo da essere riversato all’interno del serbatoio 8a. In questo modo viene riportato il livello di pressione del liquido refrigerante al valore operativo senza che vi siano danni o vi sia la necessità di fermare l’intero sistema di raffreddamento “S”.

Nella forma realizzativa mostrata in figura 3A, sono presenti due serbatoi 8a, 8b comprendenti una sezione contenente acqua, una valvola di sfiato 10 atta a permettere la fuoriuscita/entrata di aria ed una serie di indicatori 12 del livello di refrigerante presente in ciascun serbatoio 8a, 8b.

Più in dettaglio, la valvola di sfiato 10 entra in funzione nel caso in cui la pressione del liquido refrigerante o la quantità di liquido siano eccessivi. La valvola di sfiato 10, inoltre, permette di compensare eventuali differenze di pressione nel momento in cui, a freddo, il liquido refrigerante si ritira. Tale compensazione avviene mediante l’ingresso di aria nel serbatoio per mezzo della valvola 10.

I due serbatoi 8a, 8b sono collegati l’uno all’altro mediante un condotto 9a in modo da permettere lo scorrimento del liquido refrigerante dall’uno all’altro e rendere ancora più agevoli le operazioni “di sfiato” del liquido refrigerante.

Come illustrato nella figura 3A, uno dei due serbatoi 8a, 8b prevede un circuito di riempimento 11 del serbatoio in modo che questo possa venire riempito con una pre-determinata quantità di acqua.

Tale circuito presenta un primo tubo 11a avente almeno un tratto 11b in comune con il primo condotto di mandata 5a ed un secondo tubo 11c uscente da uno dei due serbatoi 8a, 8b. Il primo tubo 11a è conformato per agevolare la fuoriuscita di aria dal serbatoio 8a durante il suo riempimento mentre il secondo tubo 11c è atto ad espellere l’acqua in eccesso quando nel serbatoio 8a è raggiunta una pre- determinata quantità di acqua.

Vantaggiosamente, grazie alla conformazione del circuito di riempimento 11, le operazioni di riempimento risultano facili e veloci e non necessitano di un fermo dell’intero sistema di raffreddamento “S”.

Il sistema di raffreddamento “S” comprende inoltre una seconda pluralità di moduli di raffreddamento 13.

Si precisa che nelle figure allegate così come nella descrizione, con 13 si può intendere sia complessivamente la pluralità dei moduli che il singolo modulo.

Ciascun modulo della seconda pluralità 13 comprende un radiatore 14 contenente liquido refrigerante e dei mezzi soffiatori 15 associati al radiatore 14 per realizzare un raffreddamento convettivo del liquido refrigerante.

Ciascun mezzo soffiatore 15 può comprendere almeno un’elettroventola. Come rappresentato ad esempio nelle figure allegate, ciascun mezzo soffiatore 15 comprende almeno due elettroventole disposte l’una sull’altra in modo tale da sovrapporsi ad una superficie di scambio del radiatore 14. In uso, le elettroventole (o gli eventuali altri mezzi soffiatori 15 se comprendenti dispositivi analoghi) definiscono un flusso di aria che da una porzione esterna del sistema di raffreddamento attraversa il rispettivo radiatore 14 al fine di raffreddarne il liquido refrigerante che lo attraversa. In altre parole, le elettroventole generano un flusso d’aria che investe il radiatore 14 lungo tutta la sua lunghezza in modo che il liquido refrigerante possa venire raffreddato fino ad una temperatura pre-stabilita. Vantaggiosamente, le elettroventole non sono calettate direttamente sull’albero del motore del generatore e pertanto non causano un rumore indesiderato rendendo l’intero sistema di raffreddamento “S” adatto ad essere utilizzato anche nei centri abitati.

Ogni modulo della seconda pluralità 13 è connesso al generatore mediante un secondo gruppo di ricircolo 16. Il secondo gruppo di ricircolo 16 comprende almeno un secondo condotto di mandata 16a, sviluppantesi tra il generatore di corrente ed un ingresso di ciascun radiatore 14 della seconda pluralità di moduli 13, ed almeno un secondo condotto di ritorno 16b, sviluppantesi tra un’uscita di ciascun radiatore 14 della seconda pluralità di moduli 13 e il generatore. Più precisamente, la seconda pluralità di moduli 13 è atta al raffreddamento dei fumi uscenti da un condotto di scarico del motore del generatore.

In altre parole, il secondo condotto di mandata 16a permette lo scorrimento del liquido refrigerante caldo, a causa dell’assorbimento del calore dei fumi, dal tubo di scarico verso la seconda pluralità di moduli 13, mentre il secondo condotto di ritorno 16b permette lo scorrimento del liquido refrigerante raffreddato dai moduli 13 verso il tubo di scarico.

Anche nel caso del secondo gruppo di ricircolo 16 sono presenti due sensori 17, 18 di cui un sensore 17 posto sul secondo condotto di mandata 16a e un ulteriore sensore 18 posto sul secondo condotto di ritorno 16b in modo da monitorare la temperatura del liquido refrigerante e generare i rispettivi segnali di temperatura.

Tali segnali vengono ricevuti ed elaborati dalla prima unità di controllo (non illustrata) che seleziona, anche nel caso della seconda pluralità di moduli 13, il numero dei moduli attraverso cui far passare il liquido refrigerante e la velocità di rotazione dei mezzi soffiatori 15 dei moduli 13 selezionati.

Vantaggiosamente, ciascun modulo 13 della seconda pluralità può essere controllato in maniera autonoma rispetto agli altri con vantaggi analoghi a quelli precedentemente discussi per i moduli 1 della prima pluralità.

I moduli 13 della seconda pluralità sono collegati rispettivamente al secondo condotto di mandata/ritorno 16a e 16b in modo tale da risultare connessi in parallelo l’uno rispetto all’altro con vantaggi analoghi a quelli precedentemente discussi per i moduli 1 della prima pluralità.

Preferibilmente, ogni modulo della seconda pluralità 13 è collegato al rispettivo secondo gruppo di ricircolo 16 mediante una rispettiva valvola di input 24 ed una valvola di output 26 atte a permettere/bloccare il passaggio di liquido refrigerante in entrata ed in uscita dal radiatore 14. Vantaggiosamente, tali valvole 24 e 26 permettono, ad esempio, di escludere un modulo 13 in caso di necessità facendo in modo che il liquido refrigerante non vi scorra all’interno.

In un ulteriore possibile forma realizzativa, il sistema di raffreddamento “S” comprende una prima unità di controllo atta all’elaborazione e alla gestione dei segnali di temperatura provenienti dalla sola prima pluralità di moduli 1 e una seconda unità di controllo atta all’elaborazione e alla gestione dei segnali di temperatura provenienti dalla sola seconda pluralità di moduli 13.

Il sistema di raffreddamento “S” comprende anche almeno un secondo serbatoio 19a, preferibilmente un vaso di espansione, dedicato alla seconda pluralità di moduli 13. Il secondo serbatoio 19a è collegato al secondo condotto di mandata 16a e ad ogni modulo della seconda pluralità 13 tramite una serie di tubi 21 in modo da assorbire eventuali sovrappressioni e/o eccessi di liquido refrigerante. Anche il secondo serbatoio presenta una valvola di sfiato atta a facilitare l’entrata/fuoriuscita di aria dal serbatoio 19a stesso. In particolare, anche in questo caso, la valvola di sfiato entra in funzione sia nel caso in cui la pressione o la quantità di liquido refrigerante siano eccessivi sia nel caso ci sia necessità di compensare eventuali differenze di pressione dovute al ritiro del liquido refrigerante a freddo.

Nella forma realizzativa mostrata in figura 3B, sono previsti due secondi serbatoi 19a, 19b di cui un serbatoio 19a presentante un secondo circuito di riempimento 20 analogo al primo circuito di riempimento. Entrambi i secondi serbatoio 19a, 19b presentano anche indicatori di livello 22 del liquido refrigerante.

In altre parole, quando il generatore di corrente è in funzione, il motore si scalda raggiungendo temperature elevate. Per evitare problematiche relative ad un innalzamento eccessivo delle temperature, viene previsto un raffreddamento del motore mediante il liquido refrigerante che viene fatto scorrere in prossimità del motore all’interno dei condotti del primo gruppo di ricircolo 5 in modo da assorbire il calore proveniente dal motore stesso raffreddandolo.

Una volta che il liquido refrigerante ha assorbito il calore derivante dal motore, esso viene trasportato verso il sistema di raffreddamento “S” mediante il primo condotto di mandata 5a. Nel sistema di raffreddamento “S” il liquido viene inviato a ciascun modulo di raffreddamento della prima pluralità 1 e viene raffreddato grazie all’azione dei mezzi soffiatori 3 per poi essere introdotto nel primo condotto di ritorno 5b atto ad indirizzarlo nuovamente verso il motore.

Parallelamente, è necessario raffreddare anche i fumi uscenti dal tubo di scarico del motore. Per far ciò viene utilizzato il liquido refrigerante che, una volta assorbito il calore proveniente dai fumi, viene trasportato verso il sistema di raffreddamento “S” mediante il secondo condotto di mandata 16a. Nel sistema di raffreddamento “S” il liquido viene inviato a ciascun modulo di raffreddamento della seconda pluralità 13 e viene raffreddato grazie all’azione dei mezzi soffiatori 15 per poi essere introdotto nel secondo condotto di ritorno 16b atto ad indirizzarlo nuovamente verso il tubo di scarico.

Il sistema di raffreddamento “S” può pertanto comprende sia una prima che una seconda pluralità di moduli 1, 13 distinte tra loro e funzionanti indipendentemente l’una dall’altra.

Vantaggiosamente la prima e la seconda pluralità di moduli 1, 13 possono funzionare indipendentemente l’una dall’altra senza condividere né condotti, né sensori e serbatoi.

Il sistema di raffreddamento “S” prevede dunque due livelli di raffreddamento, uno dedicato al motore ed uno ai sui fumi di scarico, dati dalla prima 1 e dalla seconda 13 pluralità i moduli che risultano quindi due unità separate ed indipendenti.

Vantaggiosamente tale indipendenza di funzionamento permette di ottenere un sistema di raffreddamento “S” flessibile e facilmente adattabile a diverse condizioni operative. È ad esempio possibile azionare entrambe oppure solo una tra la prima e la seconda pluralità di moduli 1, 13, è inoltre possibile azionare solo alcuni moduli della prima e/o della seconda pluralità di moduli 1, 13.

Vantaggiosamente il collegamento in parallelo ed il controllo dei moduli della prima e della seconda pluralità 1, 13 permette di isolare un modulo dall’altro in modo tale che il sistema possa funzionare anche a regime parziale. Se ad esempio non vi è necessità di azionare tutti i moduli (come accade in inverno), le valvole di input 23, 24 dei moduli che non si intende azionare vengono chiuse. In questo modo il liquido refrigerante scorrerà solo nei moduli le cui valvole 23, 24 risulteranno aperte. Se invece ad esempio uno o più moduli 1, 13 si dovessero rompere, i restanti moduli potrebbero comunque funzionare grazie al collegamento in parallelo che permette di bypassare i moduli danneggiati.

Preferibilmente la prima pluralità di moduli 1 comprende tre moduli 1 atti al raffreddamento del liquido refrigerante dedicato al raffreddamento del motore del generatore, mentre la seconda pluralità di moduli 13 comprende preferibilmente cinque moduli 13 atti al raffreddamento del liquido refrigerante dedicato al raffreddamento dei fumi uscenti dal tubo di scarico del motore.

Per quanto riguarda il layout esterno del sistema di raffreddamento “S”, mostrato in figura 1, esso è realizzato nella forma di un corpo scatolare 26 a sezione rettangolare, come ad esempio un container.

Il corpo scatolare 26 comprende una parete di fondo 26a, dotata esternamente di sostegni inferiori 27 che permettono al corpo scatolare 26 di adattarsi a ogni terreno in modo da essere strutturalmente stabile, di una parete superiore, costituita da delle griglie 26b per l’areazione e quattro pareti laterali 26c, 26d, 26e, 26f.

Lungo due pareti laterali contrapposte 26e, 26f sono disposti i moduli di raffreddamento della prima pluralità 1 (e della seconda 13 se presente) l’uno affianco all’altro. In particolare i moduli 1 e 13 (se presenti) sono tra loro affiancati in modo tale che i mezzi soffiatori 3, 15 di ogni modulo risultino affacciati esternamente al corpo scatolare 26 ed in modo tale che i primi ed i secondi serbatoi 8a, 8b, 19a, 19b siano disposti nella parte superiore del corpo scatolare 26 al di sopra dei moduli della prima e della seconda pluralità 1, 13.

Preferibilmente, i moduli 1 e 13 (se presenti) sono distribuiti lungo le due pareti laterali del corpo scatolare l’uno di seguito all’altro senza lasciare nessuno spazio al fine di sfruttare l’intera superficie delle pareti del corpo scatolare 26 ed avere un numero di moduli idoneo a sostenere qualsiasi tipologia di picco energetico erogato dal generatore e pertanto in grado di gestire qualsiasi picco di temperatura.

Preferibilmente, il numero di moduli della prima 1 e della seconda pluralità 13 sono scelti in modo tale da poter essere distribuiti lungo le pareti laterali 26e, 26f in modo da occupare lo spazio a disposizione. In particolare, il numero di moduli presenti nella prima pluralità 1 è inferiore al numero di moduli presenti nella seconda pluralità 13.

Come mostrato nella forma realizzativa delle allegate figure, essendo che la prima pluralità di moduli 1 comprende tre moduli, mentre la seconda pluralità 13 ne comprende cinque, lungo la parete laterale 26e, sono presenti i tutti moduli della prima pluralità 1 e un modulo della seconda pluralità 13.

In altre parole, a seconda del numero di moduli presenti nella prima 1 e nella seconda pluralità 13 è possibile organizzare lo spazio delle pareti laterali 26e e 26f in modo da sfruttarlo al meglio.

In una forma realizzativa possibile, la prima pluralità di moduli 1 è disposta lungo una prima parete laterale 26e del corpo scatolare 26 mentre la seconda pluralità di moduli 13 è disposta lungo un’ulteriore parete laterale 26f del corpo scatolare 26 opposta alla prima parete 26e.

In un’ulteriore possibile forma realizzativa, le due pareti laterali 26e, 26f contrapposte sono occupate solo dalla prima pluralità di moduli 1 (pertanto nel caso in cui non siano presenti i moduli 13 e che quindi non sia richiesto/necessario il raffreddamento dei fumi di scarico).

Il corpo scatolare 26 comprende inoltre un corridoio delimitato lateralmente dai moduli della prima e/o seconda pluralità 1, 13. Il corridoio si sviluppa lungo una direzione principale di sviluppo del corpo scatolare 26 in modo tale da circoscrivere uno spazio atto alla movimentazione di un operatore per effettuare operazioni di manutenzione del sistema di raffreddamento “S”.

Preferibilmente, lungo una delle due pareti 26c, 26d corrispondenti ai lati di lunghezza inferiore della sezione del corpo 26 è invece disposto un varco di accesso 28 che permette all’operatore di entrare/uscire comodamente dal corpo scatolare 26 durante le operazioni di controllo e/o manutenzione.

Forma oggetto della presente invenzione anche un gruppo elettrogeno comprendente: un sistema di generazione di corrente comprendente un generatore elettrico ed un motore termico atti alla generazione di energia elettrica ed un sistema di raffreddamento “S” in accordo con quanto sopra descritto.

Tale sistema di raffreddamento “S” è strutturalmente indipendente rispetto al sistema di generazione ed è collegato al sistema di generazione di corrente mediante il primo gruppo di ricircolo 5 ed al secondo gruppo di ricircolo 16 nel caso in cui si necessario raffreddare i fumi di scarico.

In altre parole, il volume di contenimento del sistema di generazione ed il corpo scatolare 26, dove è inserito il sistema di raffreddamento “S”, sono distinti e collegati tra loro solo mediante i primi e/o i secondi condotti di mandata e ritorno 5a, 5b, 16a, 16b.

Preferibilmente, il sistema di raffreddamento “S” prevede un primo gruppo di ricircolo 5, configurato per trasportare il liquido refrigerante tra il motore e la prima pluralità di moduli 1, ed un secondo gruppo di ricircolo 16 configurato per trasportare il liquido refrigerante tra il tubo/condotto di scarico dei fumi e la seconda pluralità di moduli 13.

Vantaggiosamente tale distinzione permette di ottenere un sistema flessibile e adattabile facilmente a diverse condizioni operative.

Vantaggiosamente tale disposizione strutturale permette di movimentare il sistema di raffreddamento “S” in maniera indipendente rispetto al sistema di generazione di corrente.

Vantaggiosamente tale disposizione strutturale permette di incrementare l’efficienza del sistema di raffreddamento “S” in quanto non risente della presenza del sistema di generazione di corrente.

La presente invenzione raggiunge gli scopi preposti eliminando gli inconvenienti evidenziati dalla tecnica nota.

Infatti il sistema di raffreddamento “S” così descritto e rivendicato consente una maggiore flessibilità di gestione e regolazione grazie alla presenza di più pluralità di moduli 1, 13 distinte e funzionanti in maniera indipendente. Un ulteriore vantaggio risiede nel fatto che è possibile far funzionare e regolare ogni modulo della prima e della seconda pluralità 1, 13 in maniera indipendente l’uno dall’altro.

Un ulteriore vantaggio deriva dal fatto che il sistema di raffreddamento “S” presenta una migliore efficienza dal momento che è strutturalmente indipendente rispetto al sistema di generazione di corrente e non risente della sua presenza.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di raffreddamento (S) per un generatore di corrente comprendente: - una prima pluralità di moduli di raffreddamento (1) ciascuno comprendente un radiatore (2) contenente liquido refrigerante e dei mezzi soffiatori (3) associati a detto radiatore (2) per realizzare un raffreddamento convettivo di detto liquido refrigerante; - un primo gruppo di ricircolo (5) atto a permettere la circolazione di detto liquido refrigerante e comprendente almeno un primo condotto di mandata (5a), sviluppantesi tra un generatore di corrente ed un ingresso di almeno un radiatore (2) di detta prima pluralità di moduli (1), ed almeno un primo condotto di ritorno (5b), sviluppantesi tra un’uscita di detto almeno un radiatore (2) di detta prima pluralità di moduli (1) e detto generatore; - un sensore di temperatura (6) associato al primo condotto di mandata (5a) e un ulteriore sensore di temperatura (7) associato al primo condotto di ritorno (5b) e configurati per monitorare la temperatura di detto liquido refrigerante e per generare rispettivi segnali di temperatura rappresentativi di detta temperatura; - una prima unità di controllo configurata per: -ricevere detti segnali di temperatura da detto sensore di temperatura (6) e/o ulteriore sensore di temperatura (7); -selezionare un numero di moduli di raffreddamento (1) attraverso cui far passare detto liquido refrigerante in funzione di detti segnali di temperatura; -impartire una velocità di rotazione dei mezzi soffiatori (3) dei rispettivi moduli (1) selezionati in funzione di detti segnali di temperatura; - almeno un primo serbatoio (8a, 8b), preferibilmente un vaso d’espansione, collegato a detto primo condotto di mandata (5a) e a ciascun modulo di detta prima pluralità (1) e configurato per assorbire eventuali sovrappressioni e/o eccessi di detto liquido refrigerante.
2. 2. Sistema di raffreddamento (S) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti: - una seconda pluralità di moduli di raffreddamento (13) ciascuno comprendente un radiatore (14) contenente liquido refrigerante e dei mezzi soffiatori (15) associati a detto radiatore (14) per realizzare un raffreddamento convettivo di detto liquido refrigerante; - un secondo gruppo di ricircolo (16) atto a permettere la circolazione di detto liquido refrigerante e comprendente almeno un secondo condotto di mandata (16a), sviluppantesi tra un generatore di corrente ed un ingresso di almeno un radiatore (14) di detta seconda pluralità di moduli (13), ed almeno un secondo condotto di ritorno (16b), sviluppantesi tra un’uscita di detto almeno un radiatore (14) di detta seconda pluralità di moduli (13) e detto generatore; - un sensore di temperatura (17) associato al secondo condotto di mandata (16a) e un ulteriore sensore di temperatura (18) associato al secondo condotto di ritorno (16b) e configurati per monitorare la temperatura di detto liquido refrigerante e per generare rispettivi segnali di temperatura rappresentativi di detta temperatura; in cui l’unità di controllo è inoltre configurata per: - ricevere detti segnali di temperatura da detto sensore di temperatura (17) e/o ulteriore sensore di temperatura (18); - selezionare un numero di moduli di raffreddamento (13) attraverso cui far passare detto liquido refrigerante in funzione di detti segnali di temperatura; - impartire una velocità di rotazione dei mezzi soffiatori (15) dei rispettivi moduli (13) selezionati in funzione di detti segnali di temperatura; - almeno un secondo serbatoio (19a, 19b), preferibilmente un vaso d’espansione, collegato a detto secondo condotto di mandata (16a) e a ciascun modulo di detta seconda pluralità (13) e configurato per assorbire eventuali sovrappressioni e/o eccessi di detto liquido refrigerante.
3. 3. Sistema di raffreddamento (S) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascun radiatore (2, 14) di detta prima e/o seconda pluralità di moduli (1, 13) è collegato al rispettivo primo o secondo gruppo di ricircolo (5, 16) tramite una valvola di input (23, 24) e una valvola di output (25, 26) atte a permettere o a evitare il passaggio di liquido refrigerante in entrata e in uscita da detto radiatore (2, 14).
4. 4. Sistema di raffreddamento (S) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui i moduli di raffreddamento di detta prima e/o seconda pluralità (1, 13) sono collegati al rispettivo primo o secondo condotto di mandata (5a, 16a) ed al rispettivo primo o secondo condotto di ritorno (5b, 16b) in modo tale da risultare connessi l’uno con l’altro in parallelo.
5. 5. Sistema di raffreddamento (S) secondo le rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi soffiatori (3, 15) della prima e/o della seconda pluralità di moduli di raffreddamento (1, 13) comprendono ciascuno almeno un’elettroventola, preferibilmente due elettroventole disposte l’una sopra l’altra.
6. 6. Sistema di raffreddamento (S) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto sistema di raffreddamento (S) è realizzato nella forma di un corpo scatolare (26) a sezione rettangolare, preferibilmente nella forma di un container.
7. 7. Sistema di raffreddamento (S) secondo la rivendicazione 6, in cui i moduli di raffreddamento di detta prima e/o seconda pluralità (1, 13) sono disposti l’uno affiancato all’altro lungo due pareti laterali contrapposte (26e, 26f) di detto corpo scatolare (26) in modo tale che i mezzi soffiatori (3, 15) di ogni modulo della prima e/o della seconda pluralità (1, 13) si affaccino esternamente a detto corpo scatolare (26).
8. 8. Sistema di raffreddamento (S) secondo la rivendicazione 7, in cui detto corpo scatolare (26) comprende un corridoio delimitato lateralmente dai moduli di detta prima e/o seconda pluralità (1, 13), detto corridoio sviluppandosi lungo una direzione principale di sviluppo di detto corpo scatolare (26) in modo tale da circoscrivere uno spazio atto alla movimentazione di un operatore per effettuare operazioni di manutenzione di detto sistema di raffreddamento (S).
9. 9. Sistema di raffreddamento (S) secondo le rivendicazioni 7 o 8, in cui detto almeno un primo serbatoio (8a, 8b) e/o detto almeno un secondo serbatoio (19a, 19b) sono disposti nella parte superiore di detto corpo scatolare (26), preferibilmente al di sopra dei moduli di detta prima e seconda pluralità (1, 13).
10. 10. Gruppo elettrogeno comprendente: - un sistema di generazione di corrente comprendente un generatore elettrico ed un motore termico atti alla generazione di energia elettrica; - un sistema di raffreddamento (S) in accordo con una qualunque delle rivendicazioni precedenti; detto sistema di raffreddamento (S) essendo strutturalmente indipendente rispetto a detto sistema di generazione e collegato a detto sistema di generazione di corrente mediante detto primo e/o secondo gruppo di ricircolo (5, 16).
11. 11. Gruppo elettrogeno secondo la rivendicazione 10, in cui detto sistema di raffreddamento (S) comprende un primo gruppo di ricircolo (5), configurato per trasportare detto liquido refrigerante tra un tubo di scarico dei fumi di detto motore e detta prima pluralità di moduli (1), ed un secondo gruppo di ricircolo (16) configurato per trasportare detto liquido refrigerante tra detto motore e detta seconda pluralità di moduli (13).