IT201900019244A1

IT201900019244A1 - Apparatus for heating a fluid, in particular water, by combustion of solid organic biofuel, in particular pellets.

Info

Publication number: IT201900019244A1
Application number: IT102019000019244A
Authority: IT
Inventors: Vincenzo Antonio Donato Foti; Ilario Giovanni Sarzi
Original assignee: Ergon 3T S R L
Priority date: 2019-10-18
Filing date: 2019-10-18
Publication date: 2021-04-18

Description

“Apparato per il riscaldamento di un fluido, in particolare acqua, mediante combustione di biocombustibile organico solido, in particolare pellet.” "Apparatus for heating a fluid, in particular water, by combustion of solid organic biofuel, in particular pellets."

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente trovato ha come oggetto un apparato per il riscaldamento di un fluido, in particolare acqua, mediante combustione di biocombustibile organico solido, in particolare pellet o agripellet. The present invention relates to an apparatus for heating a fluid, in particular water, by combustion of solid organic biofuel, in particular pellets or agripellets.

L’apparato di riscaldamento qui descritto è particolarmente, seppur non esclusivamente, utile e pratico nell’ambito degli impianti per la produzione e la distribuzione di calore e acqua calda, come ad esempio impianti di riscaldamento domestico. The heating apparatus described here is particularly, although not exclusively, useful and practical in the context of systems for the production and distribution of heat and hot water, such as domestic heating systems.

Ancora più in particolare il presente trovato si riferisce, principalmente ma non esclusivamente, ad un tipo di apparato generalmente noto come caldaia, che serve primariamente a riscaldare l’acqua che viene utilizzata negli impianti di riscaldamento domestico o industriale e/o negli impianti idraulici. Even more particularly, the present invention refers, mainly but not exclusively, to a type of apparatus generally known as a boiler, which primarily serves to heat the water that is used in domestic or industrial heating systems and / or plumbing systems.

Oggigiorno sono in uso diverse tipologie di caldaie a pellet o agripellet, le quali possono integrare o sostituire le caldaie utilizzate negli impianti di riscaldamento tradizionale. Il funzionamento di tali caldaie è simile a quello delle caldaie tradizionali e si basa essenzialmente sulla combustione di un biocombustibile addensato prodotto da biomassa polverizzata (anche noto con il nome di “pellet”) per la produzione di acqua calda da utilizzare in ambienti domestici. Nowadays, different types of pellet or agripellet boilers are in use, which can integrate or replace the boilers used in traditional heating systems. The operation of these boilers is similar to that of traditional boilers and is essentially based on the combustion of a thickened biofuel produced from pulverized biomass (also known as "pellets") for the production of hot water to be used in domestic environments.

Il calore prodotto dalla combustione del pellet viene utilizzato, tramite appositi scambiatori di calore, per riscaldare l’acqua che viene poi utilizzata per il riscaldamento di ambienti (per mezzo di termosifoni o altri scambiatori di calore) e/o viene convogliata nei condotti dell’acqua calda di un impianto idraulico domestico o industriale. The heat produced by the combustion of the pellets is used, through special heat exchangers, to heat the water which is then used for space heating (by means of radiators or other heat exchangers) and / or is conveyed into the ducts of the hot water from a domestic or industrial plumbing system.

La combustione avviene usualmente per mezzo di un bruciatore (o braciere) posizionato al di sotto di una camera di scambio termico nel quale è contenuta l’acqua da scaldare. Combustion usually takes place by means of a burner (or brazier) positioned below a heat exchange chamber which contains the water to be heated.

Seppur utili e pratici, questi apparati di riscaldamento a biocombustibile di tipo noto presentano alcuni limiti e sono perfettibili in alcuni aspetti, tra quali vanno annoverati l’efficienza, le emissioni nocive e l’affidabilità. Although useful and practical, these known types of biofuel heating equipment have some limitations and can be improved in some aspects, including efficiency, harmful emissions and reliability.

In particolare, negli apparati di riscaldamento a biocombustibile tipo noto la combustione è poco controllabile e durante il funzionamento accade non di rado che la combustione stessa degradi causando un peggioramento dell’efficienza e/o delle emissioni nocive, senza che questi fenomeni possano essere rilevati ed efficacemente contrastati. In particular, in known type biofuel heating systems, combustion is not very controllable and during operation it often happens that the combustion itself degrades, causing a worsening of efficiency and / or harmful emissions, without these phenomena being detected and effectively countered.

In particolare, negli apparati di riscaldamento a biocombustibile di tipo noto, accade comunemente che i residui di combustione che si accumulano durante il funzionamento peggiorino la qualità della combustione e quindi l’efficienza. In particular, in known type biofuel heating systems, it commonly happens that the combustion residues that accumulate during operation worsen the quality of combustion and therefore efficiency.

Un altro inconveniente degli apparati di riscaldamento a biocombustibile di tipo noto consiste nelle eccessive emissioni di diossidi di azoto. Per ovviare a questo inconveniente, nell’arte nota vengono comunemente impiegati sistemi di abbattimento ad urea che hanno lo svantaggio di essere alquanto costosi e complessi. Another drawback of known type biofuel heating apparatuses consists in the excessive emissions of nitrogen dioxides. To overcome this drawback, urea abatement systems are commonly used in the known art which have the disadvantage of being somewhat expensive and complex.

Compito precipuo del presente trovato è quello di superare i limiti dell’arte nota sopra esposti, escogitando un apparato per il riscaldamento di un fluido mediante combustione di biocombustibile organico solido che consenta di migliorare l’efficienza del processo di combustione diminuendo al contempo i consumi energetici e l’emissione di fumi nocivi prodotti. The main aim of the present invention is to overcome the limits of the prior art described above, devising an apparatus for heating a fluid by combustion of solid organic biofuel which allows to improve the efficiency of the combustion process while at the same time reducing energy consumption. and the emission of noxious fumes produced.

Nell’ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di concepire un apparato per il riscaldamento di un fluido mediante combustione di biocombustibile organico solido che sia più affidabile rispetto alla tecnica nota. Within this aim, an object of the present invention is to conceive an apparatus for heating a fluid by combustion of solid organic biofuel that is more reliable than the known art.

Un altro scopo del presente trovato è quello di escogitare un apparato per il riscaldamento di un fluido mediante combustione di biocombustibile organico solido, che permetta di ridurre il consumo di combustibile necessario per il processo di combustione. Another object of the present invention is to provide an apparatus for heating a fluid by combustion of solid organic biofuel, which allows to reduce the consumption of fuel necessary for the combustion process.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di concepire un apparato per il riscaldamento di un fluido mediante combustione di biocombustibile organico solido che consenta di ottimizzare il processo di combustione in modo semplice ed economico. A further object of the present invention is to conceive an apparatus for heating a fluid by combustion of solid organic biofuel which allows to optimize the combustion process in a simple and economical way.

Ancora, scopo del presente trovato è quello di escogitare un apparato per il riscaldamento di un fluido mediante combustione di biocombustibile che permetta di limitare l’emissione di particolato in maniera semplice ed economica. Still, the object of the present invention is to devise an apparatus for heating a fluid by combustion of biofuel which allows to limit the emission of particulate matter in a simple and economical way.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare un apparato per il riscaldamento di un fluido mediante combustione di biocombustibile organico solido che sia di elevata affidabilità, di relativamente semplice realizzazione, ed a costi competitivi se paragonato alla tecnica nota. Not least object of the present invention is to provide an apparatus for heating a fluid by combustion of solid organic biofuel which is highly reliable, relatively simple to manufacture, and at competitive costs if compared to the known art.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un apparato per il riscaldamento di un fluido, in particolare acqua, comprendente: This task, as well as these and other purposes which will become clearer hereinafter, are achieved by an apparatus for heating a fluid, in particular water, comprising:

- una camera di scambio termico atta a contenere il fluido da riscaldare; - a heat exchange chamber adapted to contain the fluid to be heated;

- un bruciatore configurato per riscaldare il fluido contenuto in detta camera di scambio termico e che comprende: una camera di combustione in comunicazione termica con detta camera di scambio termico e atta ad ospitare una combustione di un biocombustibile organico solido, una o più griglie posizionate all’interno di detta camera di combustione e atte a supportare detto combustibile, un apparato di convogliamento del combustibile configurato per convogliare detto combustibile su detta griglia, uno o più ugelli di immissione aria comburente configurati per immettere aria comburente in detta camera di combustione, un gruppo di pulizia ad aria compressa configurato per generare uno o più getti di aria compressa atti a spostare i residui di combustione; - a burner configured to heat the fluid contained in said heat exchange chamber and which comprises: a combustion chamber in thermal communication with said heat exchange chamber and suitable for hosting a combustion of a solid organic biofuel, one or more grids positioned inside inside of said combustion chamber and adapted to support said fuel, a fuel conveying apparatus configured to convey said fuel on said grate, one or more combustion air inlet nozzles configured to introduce combustion air into said combustion chamber, a group compressed air cleaning device configured to generate one or more jets of compressed air designed to displace the combustion residues;

- un condotto di scarico dei fumi in comunicazione di fluido con detta camera di combustione atto a convogliare fumi esausti generati in detta camera di combustione verso una bocca di scarico; - a flue gas discharge duct in fluid communication with said combustion chamber adapted to convey exhaust fumes generated in said combustion chamber towards an exhaust mouth;

- un apparato di riciclo dei fumi esausti configurato per convogliare parte di detti fumi esausti da detto condotto di scarico a detta camera di combustione; - an exhaust fumes recycling apparatus configured to convey part of said exhaust fumes from said exhaust duct to said combustion chamber;

- un depolveratore centrifugo per l’estrazione di polveri da detti fumi esausti, posizionato lungo detto condotto di scarico a monte di detta bocca di scarico; - a centrifugal dust collector for the extraction of dust from said exhaust fumes, positioned along said discharge duct upstream of said discharge mouth;

- un deprimometro configurato per rilevare almeno una pressione all’interno di detto condotto di scarico e/o di detta camera di combustione; - a draft gauge configured to detect at least one pressure inside said exhaust duct and / or said combustion chamber;

- un dispositivo di rilevazione ossigeno configurato per rilevare una percentuale di ossigeno presente in detti fumi esausti; - an oxygen detection device configured to detect a percentage of oxygen present in said exhaust fumes;

- un sistema elettronico di controllo, comprendente un controllore logico programmabile, operativamente collegato a detto apparato di convogliamento del combustibile, a detti ugelli di immissione aria comburente, a detto gruppo di pulizia ad aria compressa, a detto apparato di riciclo dei fumi esausti, a detto depolveratore centrifugo, a detto apparato di riciclo dei fumi esausti, a detto deprimometro e a detto dispositivo di rilevazione ossigeno; - an electronic control system, comprising a programmable logic controller, operatively connected to said fuel conveying apparatus, to said combustion air inlet nozzles, to said compressed air cleaning unit, to said exhaust fumes recycling apparatus, to said centrifugal dust collector, said exhaust fumes recycling apparatus, said draft gauge and said oxygen detection device;

detto sistema elettronico di controllo essendo configurato per comandare il funzionamento di detto apparato di convogliamento del combustibile, di detti ugelli di immissione aria comburente, di detto apparato di riciclo dei fumi esausti e di detto gruppo di pulizia ad aria compressa in funzione della percentuale di ossigeno rilevata da detto dispositivo di rilevazione ossigeno; said electronic control system being configured to control the operation of said fuel conveying apparatus, said combustion air inlet nozzles, said exhaust fumes recycling apparatus and said compressed air cleaning unit as a function of the percentage of oxygen detected by said oxygen detection device;

detto sistema elettronico di controllo essendo inoltre configurato per comandare il funzionamento di detto depolveratore centrifugo in funzione della pressione rilevata da detto deprimometro. said electronic control system being furthermore configured to control the operation of said centrifugal deduster as a function of the pressure detected by said draft gauge.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, dell’apparato per il riscaldamento di un fluido secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo con l’ausilio dell’allegata figura che illustra una rappresentazione schematica di una possibile forma di realizzazione dell’apparato per il riscaldamento di un fluido secondo il trovato. Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the description of a preferred but not exclusive embodiment of the apparatus for heating a fluid according to the invention, illustrated by way of non-limiting example with the aid of the attached figure which shows a schematic representation of a possible embodiment of the apparatus for heating a fluid according to the invention.

Con riferimento alla figura citata, l’apparato per il riscaldamento di un fluido secondo il trovato, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, comprende una camera di scambio termico 20 atta a contenere il fluido da riscaldare e un bruciatore 3 (o braciere) configurato per riscaldare il fluido contenuto in suddetta camera di scambio termico 20. With reference to the aforementioned figure, the apparatus for heating a fluid according to the invention, generally indicated by the reference number 1, comprises a heat exchange chamber 20 suitable for containing the fluid to be heated and a burner 3 (or brazier) configured to heat the fluid contained in the aforementioned heat exchange chamber 20.

Preferibilmente, il bruciatore 3 è un bruciatore a fiamma orizzontale e ha potenza che varia tra 25 e 1000 kW, a seconda delle forme di realizzazione. Preferably, the burner 3 is a horizontal flame burner and has a power ranging between 25 and 1000 kW, depending on the embodiments.

Più in dettaglio, il bruciatore 3 comprende una camera di combustione 30 che è in comunicazione termica con la camera di scambio termico 20. More in detail, the burner 3 comprises a combustion chamber 30 which is in thermal communication with the heat exchange chamber 20.

E’ utile chiarire che, nella presente descrizione e nelle allegate rivendicazioni, con l’espressione ”in comunicazione termica” si intende operativamente collegati in modo tale da poter scambiare calore, vale a dire che due elementi descritti come “in comunicazione termica” sono da intendersi come in grado di scambiarsi calore o in maniera diretta (per contatto, irraggiamento o convezione) o in maniera indiretta (essendo collegati tramite un conduttore termico o un flusso di un fluido termovettore). It is useful to clarify that, in the present description and in the attached claims, the expression "in thermal communication" means operationally connected in such a way as to be able to exchange heat, that is to say that two elements described as "in thermal communication" are to be to be understood as capable of exchanging heat either directly (by contact, radiation or convection) or indirectly (being connected via a thermal conductor or a flow of a heat transfer fluid).

Tornando alla camera di combustione 30, questa è atta ad ospitare una combustione di un biocombustibile organico solido che è costituito preferibilmente da biomassa legnosa (ancor più preferibilmente di tipo pellet) o altro combustibile rientrante nella categoria delle biomasse (ad esempio legna, sansa, ramaglie e residui di attività agricole e forestali, scarti delle industrie alimentari o di allevamenti, etc.). Returning to the combustion chamber 30, this is suitable for hosting a combustion of a solid organic biofuel which is preferably made up of woody biomass (even more preferably of the pellet type) or other fuel falling within the category of biomass (for example wood, pomace, twigs and residues of agricultural and forestry activities, waste from the food or livestock industries, etc.).

Nelle forme di realizzazione preferite, il bruciatore 3 scalda il fluido presente nella camera di scambio termico 20 per mezzo di un sistema di scambio di calore che comprende preferibilmente un fascio tubiero 2 che si estende all’interno della camera di scambio termico 20 e che mette in comunicazione termica quest’ultima con la camera di combustione 30. In the preferred embodiments, the burner 3 heats the fluid present in the heat exchange chamber 20 by means of a heat exchange system which preferably comprises a tube bundle 2 which extends inside the heat exchange chamber 20 and which places in thermal communication the latter with the combustion chamber 30.

Nelle forme di realizzazione preferite, la camera di scambio termico 20 comprende un fascio tubiero 2 verticale che mette in comunicazione di fluido la camera di combustione 30 con un condotto di scarico dei fumi 50 e che è in comunicazione termica con il fluido da riscaldare all’interno della camera di scambio termico 20, fungendo in pratica da scambiatore di calore. Il fascio tubiero 2, in altre parole, è costituito da una pluralità di tubi 22 che attraversano verticalmente la camera di scambio termico 20 e attraverso i quali i fumi fluiscono dalla camera di combustione 30 al condotto di scarico dei fumi 50; questi tubi 22 sono quindi a contatto con il fluido da scaldare così che il calore dei fumi contribuisce a scaldare il fluido stesso. In the preferred embodiments, the heat exchange chamber 20 comprises a vertical tube bundle 2 which places the combustion chamber 30 in fluid communication with a flue gas discharge duct 50 and which is in thermal communication with the fluid to be heated at the inside the heat exchange chamber 20, practically acting as a heat exchanger. The tube bundle 2, in other words, consists of a plurality of tubes 22 which cross vertically the heat exchange chamber 20 and through which the fumes flow from the combustion chamber 30 to the fumes exhaust duct 50; these pipes 22 are therefore in contact with the fluid to be heated so that the heat of the fumes helps to heat the fluid itself.

Preferibilmente, il fascio tubiero 2 comprende una pluralità di tubi 22 all’interno dei quali sono alloggiati rispettivi turbolatori 23. Come è noto, i turbolatori 23 sono elementi metallici atti a trattenere calore all’interno del fascio tubiero 2, aumentando il tempo di passaggio dei fumi nei tubi 22 e/o trattenendone il calore, aventi forma preferibilmente di molla o elicoidale o simili. Preferably, the tube bundle 2 comprises a plurality of tubes 22 inside which respective turbulators 23 are housed. As is known, the turbulators 23 are metal elements capable of retaining heat inside the tube bundle 2, increasing the passage time of the fumes in the pipes 22 and / or retaining the heat thereof, preferably having the shape of a spring or helical or the like.

Secondo una caratteristica opzionale e vantaggiosa, i turbolatori 23 sono scorrevoli longitudinalmente all’interno dei tubi 22 nei quali sono alloggiati e sono operativamente collegati ad un attuatore (non illustrato) configurato per muovere ciascun turbolatore 23 all’interno del tubo 23 nel quale è alloggiato in modo da pulirlo tramite un’azione di raschiamento. According to an optional and advantageous feature, the turbulators 23 slide longitudinally inside the tubes 22 in which they are housed and are operatively connected to an actuator (not shown) configured to move each turbulator 23 inside the tube 23 in which it is housed. in order to clean it through a scraping action.

Nelle forme di realizzazione preferite, il bruciatore 3 è provvisto di una struttura interna (non illustrata) che definisce un percorso dei fumi esausti generati dalla combustione, dalla camera di combustione 30 verso il fascio tubiero 3; preferibilmente tale percorso comprende almeno tre giri di fumo. In the preferred embodiments, the burner 3 is provided with an internal structure (not shown) which defines a path of the exhaust fumes generated by combustion, from the combustion chamber 30 towards the tube bundle 3; preferably this path comprises at least three smoke passes.

Il fluido da riscaldare a cui si fa riferimento è, nelle forme di realizzazione preferite, acqua e pertanto, in queste forme di realizzazione, l’apparato di riscaldamento 1 è del tipo noto come caldaia. In altre forme di realizzazione l’apparato di riscaldamento 1 è configurato per scaldare altri tipi di fluido (ad esempio aria). The fluid to be heated to which reference is made is, in the preferred embodiments, water and therefore, in these embodiments, the heating apparatus 1 is of the type known as a boiler. In other embodiments, the heating apparatus 1 is configured to heat other types of fluid (for example air).

Ovviamente, la camera di scambio termico 20 è collegata, tramite uno o più condotti, ad un sistema idraulico (non illustrato) che, in modo nodo, convoglia il fluido da scaldare dall’esterno dell’apparato di riscaldamento 1 alla camera di scambio termico 20 e da questa verso un apparato o un luogo di destinazione (ad esempio un impianto di riscaldamento domestico). Obviously, the heat exchange chamber 20 is connected, by means of one or more ducts, to a hydraulic system (not shown) which, in a knot manner, conveys the fluid to be heated from the outside of the heating apparatus 1 to the heat exchange chamber. 20 and from this towards an apparatus or a place of destination (for example a domestic heating system).

Riferendosi ancora con maggior dettaglio alla camera di combustione 30, questa è preferibilmente cilindrica e comprende al suo interno una o più griglie 31, provviste di fori o fessure e atte a supportare il combustibile; nelle forme di realizzazione preferite, la griglia 31 è preferibilmente una e si sviluppa lungo una superficie cilindrica parallela alla parete interna dalla camera di combustione 30 avendo in pratica forma di una porzione di una parete cilindrica. Referring still in greater detail to the combustion chamber 30, this is preferably cylindrical and comprises inside one or more grids 31, provided with holes or slots and suitable for supporting the fuel; in the preferred embodiments, the grate 31 is preferably one and extends along a cylindrical surface parallel to the internal wall from the combustion chamber 30 having in practice the form of a portion of a cylindrical wall.

Opzionalmente, la griglia 31 è divisa in settori separati in modo da contrastare gli effetti delle dilatazioni termiche; preferibilmente, la griglia 31 è provvista di fessure sulla parte frontale verticale per favorire l’espulsione dei residui di combustione. Optionally, the grid 31 is divided into separate sectors so as to counteract the effects of thermal expansions; preferably, the grill 31 is provided with slits on the vertical front part to facilitate the expulsion of combustion residues.

Il bruciatore 3 comprende poi un apparato di convogliamento del combustibile 32 configurato per convogliare il combustibile sulla griglia 31, prelevandolo da un contenitore esterno o da una tramoggia o da un altro sistema di alimentazione. L’apparato di convogliamento del combustibile 32 comprende preferibilmente una coclea che convoglia il combustibile verso l’interno della camera di combustione 30 facendolo cadere sulla griglia 31. The burner 3 then comprises an apparatus for conveying the fuel 32 configured to convey the fuel on the grate 31, taking it from an external container or from a hopper or from another feeding system. The fuel conveying apparatus 32 preferably comprises an auger that conveys the fuel towards the interior of the combustion chamber 30 making it fall onto the grate 31.

Il bruciatore 3 comprende inoltre uno o più ugelli di immissione aria comburente 34 configurati per immettere aria comburente nella camera di combustione 30. Opportunamente, uno o più di questi ugelli di immissione aria comburente 34 sono associati ad una resistenza elettrica (o altro dispositivo di riscaldamento) che riscalda l’aria comburente favorendo così l’innesco della fiamma; in questo modo la combustione del combustibile può essere vantaggiosamente innescata dall’aria comburente surriscaldata. The burner 3 also comprises one or more combustion air inlet nozzles 34 configured to introduce combustion air into the combustion chamber 30. Conveniently, one or more of these combustion air inlet nozzles 34 are associated with an electrical resistance (or other heating device ) which heats the combustion air thus favoring the ignition of the flame; in this way the combustion of the fuel can be advantageously triggered by the overheated combustion air.

Preferibilmente, l’operazione di innesco e la successiva combustione sono controllate per mezzo di un fotolettore, compreso nel bruciatore 3, operativamente collegato al sistema elettronico di controllo 90 che verrà descritto in seguito. Preferably, the ignition operation and subsequent combustion are controlled by means of a photolector, included in the burner 3, operatively connected to the electronic control system 90 which will be described later.

Nelle forme di realizzazione preferite, sono presenti una pluralità di ugelli di immissione aria comburente 34 che comprendono: In the preferred embodiments, a plurality of combustion air inlet nozzles 34 are present which comprise:

- ugelli primari 34 posizionati sotto la griglia 31 così da insufflare aria comburente primaria al di sotto della griglia 31, e - primary nozzles 34 positioned under the grate 31 so as to blow primary combustion air below the grate 31, and

- ugelli secondari (non illustrati) configurati per insufflare aria comburente secondaria in direzione perpendicolare alla fiamma in modo da variarne la geometria. - secondary nozzles (not shown) configured to blow in secondary combustion air in a direction perpendicular to the flame in order to vary its geometry.

Il bruciatore 3 comprende anche un gruppo di pulizia ad aria compressa 37A, 37B configurato per generare uno o più getti di aria compressa atti a spostare i residui di combustione (in particolare cenere) in modo da liberare la griglia 31 da tali residui e/o da espellere i residui stessi. The burner 3 also comprises a compressed air cleaning unit 37A, 37B configured to generate one or more jets of compressed air adapted to displace the combustion residues (in particular ash) so as to free the grate 31 from such residues and / or to expel the residues themselves.

Nelle forme di realizzazione preferite, il gruppo di pulizia ad aria compressa 37A, 37B comprende almeno un emettitore di aria inferiore 37B, posizionato sotto la griglia 31 e configurato per emettere un getto di aria compressa al di sotto della griglia 31 così da allontanare i residui di combustione caduti dalla griglia 31, e almeno un emettitore di aria superiore 37A che aggetta al di sopra della griglia 31 ed è configurato per emettere un getto di aria compressa sulla griglia 31 per espellere i residui di combustione dalla griglia 31 stessa. In preferred embodiments, the compressed air cleaning assembly 37A, 37B comprises at least one lower air emitter 37B, positioned under the grille 31 and configured to emit a jet of compressed air below the grille 31 so as to remove the residues. of combustion fallen from the grate 31, and at least one upper air emitter 37A which projects above the grate 31 and is configured to emit a jet of compressed air on the grate 31 to expel the combustion residues from the grate 31 itself.

Opzionalmente, il bruciatore 3 comprende anche un dispositivo di pulizia meccanica 35 della griglia 31 comprendente una pluralità di steli mobili 36 configurati per muoversi in modo da movimentare il combustibile sulla griglia 31. Più in dettaglio, tali steli mobili 36 sono contenuti, in una condizione retratta, all’interno di cavità ricavate in una parete interna dalla camera di combustione 30 e, durante l’azione di pulizia, scorrono sulla griglia 31 parallelamente a questa, al di fuori di tali cavità, verso una condizione estratta in cui si trovano sopra la griglia 31, adiacenti o a contatto con questa. In pratica scorrendo dalla posizione retratta alla posizione estratta (e viceversa) gli steli 36 scorrono sulla griglia 31 liberandola dai residui di combustione. Optionally, the burner 3 also comprises a mechanical cleaning device 35 of the grate 31 comprising a plurality of movable rods 36 configured to move so as to move the fuel on the grate 31. More in detail, these movable rods 36 are contained, in a condition retracted, inside cavities obtained in an internal wall of the combustion chamber 30 and, during the cleaning action, they slide on the grate 31 parallel to this, outside these cavities, towards an extracted condition in which they are located above the grille 31, adjacent or in contact with it. In practice, sliding from the retracted position to the extracted position (and vice versa) the rods 36 slide on the grate 31 freeing it from combustion residues.

Vantaggiosamente, gli steli mobili 36 svolgono la funzione di movimentare il combustibile in modo da impedire ad eventuali fusioni del combustibile stesso di ostruire i fori della griglia. Advantageously, the movable stems 36 perform the function of moving the fuel so as to prevent any melting of the fuel itself from obstructing the holes in the grate.

Preferibilmente, il movimento degli steli mobili 36 è azionato da un sistema di attuazione idraulico e ancor più preferibilmente per mezzo di aria compressa. Preferably, the movement of the movable rods 36 is driven by a hydraulic actuation system and even more preferably by means of compressed air.

Opzionalmente, il bruciatore 3 comprende un dispositivo di estrazione dei residui di combustione 40 configurato per convogliare i residui di combustione all’esterno della camera di combustione 30. Optionally, the burner 3 comprises a combustion residue extraction device 40 configured to convey the combustion residues outside the combustion chamber 30.

Nelle forme di realizzazione preferite, il dispositivo di estrazione dei residui di combustione 40 comprende almeno una coclea 41 posizionata sotto la griglia 31 e configurata per estrarre dalla camera di combustione 30 i residui di combustione (in particolare cenere) che cadono dalla griglia 31 (per gravità e/o per azione del dispositivo di pulizia meccanica 35 e/o per azione del gruppo di pulizia ad aria compressa), convogliandoli verso un apposito contenitore (ad esempio un bidone esterno); in alcune di queste forme di realizzazione le coclee 41 posizionate sotto la griglia sono più di una. In preferred embodiments, the combustion residue extraction device 40 comprises at least one auger 41 positioned under the grate 31 and configured to extract from the combustion chamber 30 the combustion residues (in particular ash) which fall from the grate 31 (for gravity and / or by the action of the mechanical cleaning device 35 and / or by the action of the compressed air cleaning unit), conveying them to a suitable container (for example an external bin); in some of these embodiments the augers 41 positioned under the grid are more than one.

In alcune forme di realizzazione, il dispositivo di estrazione dei residui di combustione 40 comprende anche almeno una seconda coclea posizionata lungo il percorso dei fumi (definito dalla struttura interna) verso il fascio tubiero 3 e più in dettaglio tra un secondo e un terzo giro dei fumi. In some embodiments, the device for extracting the combustion residues 40 also comprises at least a second screw positioned along the path of the fumes (defined by the internal structure) towards the tube bundle 3 and in more detail between a second and a third turn of the smoke.

Nelle forme di realizzazione preferite, la camera di scambio termico 20 e il bruciatore 3 sono alloggiate in un unico corpo di caldaia 10, che nella forma di realizzazione illustrata ha forma sostanzialmente parallelepipeda. In the preferred embodiments, the heat exchange chamber 20 and the burner 3 are housed in a single boiler body 10, which in the illustrated embodiment has a substantially parallelepiped shape.

Opportunamente, l’apparato di riscaldamento 1 comprende un gruppo di stoccaggio dell’aria compressa 111, comprende ad esempio una o più bombole, per lo stoccaggio dell’aria compressa utilizzata dal gruppo di pulizia ad aria compressa 37A, 37B e/o per attuare il movimento degli steli mobili 36. Conveniently, the heating apparatus 1 comprises a compressed air storage unit 111, comprises for example one or more cylinders, for the storage of the compressed air used by the compressed air cleaning unit 37A, 37B and / or for carrying out the movement of the movable stems 36.

Come già accennato, l’apparato di riscaldamento 1 comprende un condotto di scarico dei fumi 50, in comunicazione di fluido con la camera di combustione 30, atto a convogliare i fumi esausti generati nella camera di combustione 30 verso una bocca di scarico 59 (ad esempio l’uscita di un comignolo o di una ciminiera o simili). Il condotto di scarico 50 può comprendere ad esempio uno o più tubi metallici o simili. As already mentioned, the heating apparatus 1 comprises a flue gas discharge duct 50, in fluid communication with the combustion chamber 30, suitable for conveying the exhaust fumes generated in the combustion chamber 30 towards a discharge mouth 59 (e.g. example the exit of a chimney or chimney or similar). The exhaust duct 50 can comprise, for example, one or more metal pipes or the like.

Lungo questo condotto di scarico 50, a monte della bocca di scarico 59, è posizionato un depolveratore centrifugo 70 (ovvero un dispositivo noto anche come ciclone) per l’estrazione di polveri dai fumi esausti in uscita dall’apparato di riscaldamento 1. In pratica, il depolveratore centrifugo 70 riduce la quantità di particolato emesso in atmosfera. A centrifugal dust collector 70 (i.e. a device also known as a cyclone) is positioned along this discharge duct 50, upstream of the discharge mouth 59, for the extraction of dust from the exhaust fumes leaving the heating apparatus 1. In practice , the centrifugal dust collector 70 reduces the quantity of particulate emitted into the atmosphere.

Nelle forme di realizzazione preferite, il depolveratore centrifugo 70 comprende un ventilatore 71 che estrae i fumi permettendo di vincere le contropressioni create dallo scambio termico e dallo stesso depolveratore centrifugo 70; in queste forme di realizzazione, il ventilatore 71 è controllato da un sistema elettronico di controllo 90 in funzione delle rilevazioni di un deprimometro 81, come sarà più chiaro in seguito. In the preferred embodiments, the centrifugal deduster 70 comprises a fan 71 which extracts the fumes allowing to overcome the counter pressures created by the heat exchange and by the centrifugal deduster 70 itself; in these embodiments, the fan 71 is controlled by an electronic control system 90 as a function of the readings of a draft gauge 81, as will become clearer hereinafter.

In alcune forme di realizzazione evolute (non illustrate) il depolveratore centrifugo 70 è integrato all’interno del corpo di caldaia 10. In some advanced embodiments (not shown) the centrifugal deduster 70 is integrated inside the boiler body 10.

L’apparato di riscaldamento 1, secondo il trovato, comprende anche un apparato di riciclo dei fumi esausti 60 configurato per convogliare parte dei fumi esausti dal condotto di scarico 50 nuovamente alla camera di combustione 30 dalla quale provengono, in corrispondenza della fiamma. Questa soluzione ha l’effetto di ridurre le emissioni di ossidi di azoto (NO2, NO3, etc.): il Richiedente ha rilevato che in questo modo si ottiene una riduzione delle emissioni di ossidi di azoto di circa il 40%. The heating apparatus 1, according to the invention, also comprises an apparatus for recycling the exhausted fumes 60 configured to convey part of the exhaust fumes from the exhaust duct 50 back to the combustion chamber 30 from which they come, in correspondence with the flame. This solution has the effect of reducing nitrogen oxide emissions (NO2, NO3, etc.): the Applicant has found that in this way a reduction of nitrogen oxide emissions of about 40% is achieved.

In alcune forme di realizzazione evolute (non illustrate) è presente un apparato di riciclo dei fumi esausti integrato all’interno del bruciatore 3. In some advanced embodiments (not shown) there is an exhaust fumes recycling apparatus integrated inside the burner 3.

Nelle forme di realizzazione preferite, tra cui quella illustrata, l’apparato di riciclo dei fumi esausti 60 comprende: un condotto di riciclo 61 (ad esempio un tubo metallico) che collega il condotto di scarico dei fumi 50 alla camera di combustione 30, una valvola di regolazione 62 per la regolazione del flusso di fumi esausti verso la camera di combustione 30 e un dispositivo generatore di flusso 63 (ad esempio una ventola) per indirizzare il flusso di fumi esausti verso la camera di combustione 30. In preferred embodiments, including the one illustrated, the exhaust fumes recycling apparatus 60 comprises: a recycling duct 61 (for example a metal tube) which connects the fumes exhaust duct 50 to the combustion chamber 30, a regulation valve 62 for regulating the flow of exhausted fumes towards the combustion chamber 30 and a flow generating device 63 (for example a fan) to direct the flow of exhausted fumes towards the combustion chamber 30.

L’apparato di riscaldamento 1, secondo il trovato, comprende inoltre un deprimometro 81 configurato per rilevare almeno una pressione all’interno del condotto di scarico 50 e/o della camera di combustione 30 e un dispositivo di rilevazione ossigeno 82 configurato per rilevare una percentuale (ovvero la concentrazione) di ossigeno presente nei fumi esausti. The heating apparatus 1, according to the invention, further comprises a draft gauge 81 configured to detect at least one pressure inside the exhaust duct 50 and / or the combustion chamber 30 and an oxygen detection device 82 configured to detect a percentage (i.e. the concentration) of oxygen present in the exhaust fumes.

Nelle forme di realizzazione preferite, il dispositivo di rilevazione ossigeno 82 è una sonda lambda. Come noto, la sonda lamda 82 è un sondino preferibilmente filiforme con almeno un’estremità metallica che contiene uno o più sensori in grado di rilevare l’ossigeno presente in un gas. In preferred embodiments, the oxygen detection device 82 is a lambda probe. As known, the lamda probe 82 is a preferably filiform tube with at least one metal end that contains one or more sensors capable of detecting the oxygen present in a gas.

Preferibilmente, il dispositivo di rilevazione ossigeno 82 (e più precisamente i sensori della sonda quando si tratta di una sonda lamda) è posizionato a valle del depolveratore centrifugo 70, tra questo e la bocca di scarico 59. Preferably, the oxygen detection device 82 (and more precisely the sensors of the probe when dealing with a lamda probe) is positioned downstream of the centrifugal dust collector 70, between this and the discharge mouth 59.

Ad esempio, il deprimometro 81 è un deprimometro di tipo noto, vale a dire uno strumento comunemente utilizzato per rilevare la depressione all’interno di una camera o un condotto (normalmente per misurare il tiraggio delle canne fumarie), il cui funzionamento si basa su due misurazioni di pressione (una pressione esterna e una pressione interna) e più precisamente sulla differenza delle due pressioni. For example, the draft gauge 81 is a known type draft gauge, that is to say an instrument commonly used to detect the depression inside a chamber or a duct (normally to measure the draft of the flues), whose operation is based on two pressure measurements (an external pressure and an internal pressure) and more precisely on the difference of the two pressures.

Nell’esempio non limitativo illustrato, il deprimometro 81 è raffigurato per ragioni di chiarezza lungo il condotto di scarico 50, ma può opportunamente essere collocato nella camera di combustione 30 per rilevare la pressione interna ed eventualmente la pressione esterna. In the illustrated non-limiting example, the draft gauge 81 is depicted for reasons of clarity along the exhaust duct 50, but can conveniently be placed in the combustion chamber 30 to detect the internal pressure and possibly the external pressure.

L’apparato di riscaldamento 1, secondo il trovato, comprende un sistema elettronico di controllo 90, comprendente un controllore logico programmabile (preferibilmente una scheda PLC), operativamente collegato almeno all’apparato di convogliamento del combustibile 32, agli ugelli di immissione aria comburente 34, al gruppo di pulizia ad aria compressa 37A, 37B, all’apparato di riciclo dei fumi esausti 60, al depolveratore centrifugo 70, al deprimometro 81, all’apparato di riciclo dei fumi esausti 60 e al dispositivo di rilevazione ossigeno 82. Preferibilmente, il sistema elettronico di controllo 90 è operativamente collegato anche al dispositivo di estrazione dei residui di combustione 40 (quando presente) e al fotolettore (quando presente). The heating apparatus 1, according to the invention, comprises an electronic control system 90, comprising a programmable logic controller (preferably a PLC card), operatively connected at least to the fuel conveying apparatus 32, to the combustion air inlet nozzles 34 , to the compressed air cleaning unit 37A, 37B, to the exhaust fumes recycling apparatus 60, to the centrifugal dust collector 70, to the draft gauge 81, to the exhaust fumes recycling apparatus 60 and to the oxygen detection device 82. Preferably, the electronic control system 90 is also operatively connected to the combustion residue extraction device 40 (when present) and to the photolector (when present).

Il sistema elettronico di controllo 90 è quindi configurato per comandare il funzionamento dell’apparato di convogliamento del combustibile 32, degli ugelli di immissione aria comburente 34, del gruppo di pulizia ad aria compressa 37A, 37B, dell’apparato di riciclo dei fumi esausti 60 e preferibilmente anche del dispositivo di estrazione dei residui di combustione 40 (quando presente), in funzione della percentuale di ossigeno rilevata dal dispositivo di rilevazione ossigeno 82 ed eventualmente anche delle rilevazioni effettuate dal fotolettore. The electronic control system 90 is therefore configured to control the operation of the fuel conveying apparatus 32, of the combustion air inlet nozzles 34, of the compressed air cleaning unit 37A, 37B, of the exhaust fumes recycling apparatus 60 and preferably also of the combustion residue extraction device 40 (when present), as a function of the percentage of oxygen detected by the oxygen detection device 82 and possibly also of the detections carried out by the photolector.

In questo modo è possibile rendere più efficace la combustione ottimizzando l’uniformità e la distribuzione dell’aria nella camera di combustione 30 e il rapporto stechiometrico combustibile/aria. In this way it is possible to make combustion more effective by optimizing the uniformity and distribution of air in the combustion chamber 30 and the stoichiometric fuel / air ratio.

In particolare, il sistema elettronico di controllo 90 è vantaggiosamente configurato per rendere più efficiente la combustione comandando in maniera sinergica gli elementi sopra citati, tenendo in considerazione i seguenti fattori: In particular, the electronic control system 90 is advantageously configured to make combustion more efficient by synergistically controlling the aforementioned elements, taking into consideration the following factors:

- più la griglia è pulita, maggiore è l’uniformità di distribuzione dell’aria e quindi più efficiente è la combustione; - the cleaner the grill, the greater the uniformity of air distribution and therefore the more efficient the combustion;

- ogni azione di movimentazione del combustibile, e specialmente l’immissione di aria compressa per la pulizia, modifica il rapporto stechiometrico combustibile/aria e dà origine ad un degrado della combustione. Inoltre, il sistema elettronico di controllo 90 è configurato per comandare il funzionamento del depolveratore centrifugo 70 (e più precisamente, nelle forme di realizzazione preferite, del ventilatore 71 del depolveratore centrifugo 70) in funzione della pressione (e più precisamente, nelle forme di realizzazione preferite, della differenza di pressione) rilevata dal deprimometro 81, in modo da garantire una depressione stabile e costante nella camera di combustione 30. Questo contribuisce a rendere la combustione più efficiente. - any fuel handling action, and especially the introduction of compressed air for cleaning, changes the stoichiometric fuel / air ratio and gives rise to a degradation of combustion. Furthermore, the electronic control system 90 is configured to control the operation of the centrifugal deduster 70 (and more precisely, in the preferred embodiments, of the fan 71 of the centrifugal deduster 70) as a function of pressure (and more precisely, in the embodiments preferred, of the pressure difference) detected by the draft gauge 81, so as to ensure a stable and constant depression in the combustion chamber 30. This contributes to making combustion more efficient.

Nelle forme di realizzazione preferite, in pratica, il sistema elettronico di controllo 90 controlla in maniera sinergica le seguenti funzioni in modo da ottimizzare l’efficienza della combustione: In the preferred embodiments, in practice, the electronic control system 90 synergistically controls the following functions in order to optimize combustion efficiency:

- tempi e quantità di caricamento del combustibile nelle diverse fasi di funzionamento, tramite il controllo dell’apparato di convogliamento del combustibile 32; - times and quantities of fuel loading in the different phases of operation, by controlling the fuel conveying apparatus 32;

- quantità e intensità dell’aria comburente insufflata nella camera di combustione 30, tramite il controllo degli ugelli di immissione aria comburente 34; - quantity and intensity of the combustion air blown into the combustion chamber 30, by controlling the combustion air intake nozzles 34;

- la frequenza e la lunghezza della corsa degli steli mobili 36 del dispositivo di pulizia meccanica 35 della griglia 31; - the frequency and length of the stroke of the movable stems 36 of the mechanical cleaning device 35 of the grate 31;

- la frequenza e l’intensità dell’azione di pulizia tramite aria compressa controllando il gruppo di pulizia ad aria compressa (ed in particolare l’aria emessa dagli emettitori di aria inferiori 37B e dagli emettitori di aria superiori 37A; - the frequency and intensity of the cleaning action using compressed air by controlling the compressed air cleaning unit (and in particular the air emitted by the lower air emitters 37B and by the upper air emitters 37A;

- durata e frequenza dell’estrazione dei residui di combustione tramite il controllo del dispositivo di estrazione dei residui di combustione 40; - duration and frequency of combustion residue extraction by checking the combustion residue extraction device 40;

- durata e frequenza della pulizia del fascio tubiero 2, tramite il controllo dell’attuatore per il movimento dei turbolatori 23 nei tubi 22; - duration and frequency of cleaning the tube bundle 2, by controlling the actuator for the movement of the turbulators 23 in the tubes 22;

- la quantità di fumi esausti immessi nella camera di combustione 30, tramite il controllo dell’apparato di riciclo dei fumi esausti 60 (in particolare del generatore di flusso 63). - the amount of exhaust fumes introduced into the combustion chamber 30, through the control of the exhaust fumes recycling apparatus 60 (in particular of the flow generator 63).

Controllando in maniera sinergica le suddette funzioni è anche possibile minimizzare le emissioni nocive. By synergistically controlling the aforementioned functions it is also possible to minimize harmful emissions.

Vantaggiosamente, il sistema elettronico di controllo 90 controlla le suddette funzioni in modo da mantenere la percentuale di ossigeno presente nei fumi esausti entro un predeterminato intervallo di valori. Nelle forme di realizzazione preferite questo intervallo di valori è compreso tra il 7% e il 9%. Advantageously, the electronic control system 90 controls the aforementioned functions so as to keep the percentage of oxygen present in the exhaust fumes within a predetermined range of values. In the preferred embodiments this range of values is between 7% and 9%.

Nell’apparato di riscaldamento secondo il trovato è quindi possibile ottimizzare in modo automatico la combustione monitorando un solo parametro (percentuale di ossigeno presente nei fumi esausti), ricavando gli altri parametri (percentuali di monossido di carbonio, di anidride carbonica, rendimento, etc.) in funzione di questo. In the heating apparatus according to the invention it is therefore possible to automatically optimize the combustion by monitoring a single parameter (percentage of oxygen present in the exhaust fumes), obtaining the other parameters (percentage of carbon monoxide, carbon dioxide, efficiency, etc. ) in function of this.

Preferibilmente, il sistema elettronico di controllo 90 comprende almeno un dispositivo di interfaccia (comprendente ad esempio uno schermo eventualmente touchscreen e/o una tastiera o simili) attraverso il quale è possibile impostare parametri di funzionamento (quali temperatura, cicli orari, etc.) in funzione dei quali il sistema elettronico di controllo 90 guida il funzionamento del bruciatore 3. Preferably, the electronic control system 90 comprises at least one interface device (comprising for example a touchscreen and / or a keyboard or the like) through which it is possible to set operating parameters (such as temperature, hourly cycles, etc.) in function of which the electronic control system 90 guides the operation of the burner 3.

L’apparato di riscaldamento 1 comprende eventualmente dispositivi di sicurezza di tipo noto anch’essi operativamente collegati a, e comandati da, il sistema elettronico di controllo 90. The heating apparatus 1 possibly includes known safety devices also operatively connected to, and controlled by, the electronic control system 90.

Il funzionamento dell’apparato di riscaldamento 1 è chiaro ed evidente da quanto descritto. The operation of the heating apparatus 1 is clear and evident from what has been described.

Si è in pratica constatato come il trovato assolva pienamente il compito e gli scopi prefissati. In particolare, si è visto come l’apparato di riscaldamento così concepito permette di superare i limiti qualitativi dell’arte nota, in quanto consente di migliorare l’efficienza del processo di combustione diminuendo al contempo i consumi energetici e l’emissione di fumi nocivi prodotti. In practice it has been found that the invention fully achieves the intended aim and objects. In particular, it has been seen how the heating apparatus thus conceived allows to overcome the qualitative limits of the known art, as it allows to improve the efficiency of the combustion process while decreasing energy consumption and the emission of noxious fumes. products.

Un altro vantaggio dell’apparato di riscaldamento, secondo il trovato, consiste nel fatto di essere più affidabile rispetto alla tecnica nota. Another advantage of the heating apparatus, according to the invention, is that it is more reliable than the known art.

Un ulteriore vantaggio dell’apparato di riscaldamento, secondo il trovato, consiste nel fatto di ridurre il consumo di combustibile necessario per il processo di combustione. A further advantage of the heating apparatus, according to the invention, consists in the fact of reducing the consumption of fuel necessary for the combustion process.

Un altro vantaggio dell’apparato di riscaldamento, secondo il trovato, consiste nel fatto di consentire di ottimizzare il processo di combustione in modo semplice ed economico. Another advantage of the heating apparatus, according to the invention, consists in the fact that it allows to optimize the combustion process in a simple and economical way.

Ancora un vantaggio dell’apparato di riscaldamento, secondo il trovato, consiste nel fatto di consentire di limitare l’emissione di particolato in maniera semplice ed economica. Another advantage of the heating apparatus, according to the invention, is that it allows to limit the emission of particulate matter in a simple and economical way.

Non ultimo vantaggio dell’apparato di riscaldamento, secondo il trovato, consiste nel fatto di essere sia di elevata affidabilità, di relativamente semplice realizzazione, ed a costi competitivi se paragonato alla tecnica nota. Not the least advantage of the heating apparatus, according to the invention, consists in the fact that it is highly reliable, relatively simple to manufacture, and at competitive costs if compared to the prior art.

Benché l’apparato di riscaldamento secondo il trovato sia stato concepito in particolare per il riscaldamento dell’acqua, esso potrà comunque essere utilizzato, più generalmente, per riscaldare un fluido qualsiasi (ad esempio aria). Although the heating apparatus according to the invention was conceived in particular for heating water, it can still be used, more generally, to heat any fluid (for example air).

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept.

Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. Furthermore, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.

In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l’uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica. In practice, the materials used, provided they are compatible with the specific use, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to the needs and the state of the art.

In conclusione, l’ambito di protezione delle rivendicazioni non deve essere limitato dalle illustrazioni o dalle forme di realizzazione preferite illustrate nella descrizione sotto forma di esempi, ma piuttosto le rivendicazioni devono comprendere tutte le caratteristiche di novità brevettabile che risiedono nella presente invenzione, incluse tutte le caratteristiche che sarebbero trattate come equivalenti dal tecnico del ramo. In conclusion, the scope of the claims must not be limited by the illustrations or preferred embodiments illustrated in the description in the form of examples, but rather the claims must encompass all of the patentable novelty features that reside in the present invention, including all the characteristics that would be treated as equivalent by the person skilled in the art.

Claims

CLAIMS 1. Heating apparatus (1) for heating a fluid, in particular water, comprising: - a heat exchange chamber (20) adapted to contain the fluid to be heated; - a burner (3) configured to heat the fluid contained in said heat exchange chamber (20) and which comprises: a combustion chamber (30) in thermal communication with said heat exchange chamber (20) and adapted to host a combustion of a solid organic biofuel, one or more grids (31) positioned inside said combustion chamber (30) and adapted to support said fuel, a fuel conveying apparatus (32) configured to convey said fuel onto said grate ( 31), one or more combustion air inlet nozzles (34) configured to introduce combustion air into said combustion chamber (30), a compressed air cleaning unit (37A, 37B) configured to generate one or more jets of compressed air able to move combustion residues; - a flue gas discharge duct (50) in fluid communication with said combustion chamber (30), adapted to convey exhaust fumes generated in said combustion chamber (30) towards an exhaust mouth (59); - an exhaust fumes recycling apparatus (60) configured to convey part of said exhaust fumes from said exhaust duct (50) to said combustion chamber (30); - a centrifugal dust collector (70) for the extraction of dust from said exhaust fumes, positioned along said discharge duct (50) upstream of said discharge mouth (59); - a draft gauge (81) configured to detect at least one pressure inside said exhaust duct (50) and / or said combustion chamber (30); - an oxygen detection device (82) configured to detect a percentage of oxygen present in said exhaust fumes; - an electronic control system (90), comprising a programmable logic controller, operatively connected to said fuel conveying apparatus (32), to said combustion air inlet nozzles (34), to said compressed air cleaning unit (37A , 37B), said exhaust fumes recycling apparatus (60), said centrifugal dust collector (70), said exhaust fumes recycling apparatus (60), said draft gauge (81) and said oxygen detection device (82 ); said electronic control system (90) being configured to control the operation of said fuel conveying apparatus (32), said combustion air inlet nozzles (34), said exhaust fumes recycling apparatus (60) and said compressed air cleaning unit (37A, 37B) as a function of the percentage of oxygen detected by said oxygen detection device (82); said electronic control system (90) being also configured to control the operation of said centrifugal dust collector (70) as a function of the pressure detected by said draft gauge (81).

2. Heating apparatus (1) according to claim 1, characterized in that said exhaust fumes recycling apparatus (60) comprises: a recycling duct (61) which connects said fumes exhaust duct (50) to said chamber combustion chamber (30), a regulation valve (62) for regulating the flow of exhausted fumes towards the combustion chamber (30) and a flow generator device (63) to direct said flow of exhausted fumes towards the combustion chamber (30).

Heating apparatus (1) according to claim 1 or 2, characterized in that said burner (3) comprises a mechanical grate cleaning device (35) comprising a plurality of movable stems (36) configured to move so as to moving said fuel on said grid (31).

4. Heating apparatus (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that said burner (3) comprises a device for extracting the combustion residues (40) configured to convey the combustion residues outside said combustion chambers combustion (30).

5. Heating apparatus (1) according to claim 4, characterized in that said burner (3) is provided with an internal structure which defines a path of the fumes generated by combustion, which path includes at least three smoke passes, and from the fact that said combustion residue extraction device (40) comprises at least a first screw (41) positioned under said grate (31) and at least a second screw positioned along said flue gas path, between a second and a third turn of the smoke.

6. Heating apparatus (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that said compressed air cleaning assembly (37A, 37B) comprises at least one lower air emitter (37B) configured to emit a jet of compressed air to the below said grate and an at least one upper air emitter (37A) configured to emit a jet of compressed air onto said grate (31) to expel the combustion residues from the grate (31).

7. Heating apparatus (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that said centrifugal deduster (70) comprises a fan (71) controlled by said electronic control system (90) according to the readings of said draft gauge (81) ).

8. Heating apparatus (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that said heat exchange chamber (20) comprises a vertical tube bundle (2) which puts said combustion chamber (30) in fluid communication with said flue gas discharge duct (50) and in thermal communication with said fluid to be heated inside said heat exchange chamber (20).

9. Heating apparatus (1) according to the previous claim, characterized by the fact that said tube bundle (2) comprises a plurality of tubes (22) inside which respective turbulators (23) are housed.

10. Heating apparatus (1) according to the preceding claim, characterized in that said turbulators (23) slide longitudinally inside the tubes (22) in which they are housed and operatively connected to an actuator configured to move said tubulators (23 ) inside the tubes (22) so as to clean said tubes (22) by means of a scraping action.