IT202000003410A1 - Serbatoio di accumulo e sistema di distribuzione energetica. - Google Patents

Serbatoio di accumulo e sistema di distribuzione energetica. Download PDF

Info

Publication number
IT202000003410A1
IT202000003410A1 IT102020000003410A IT202000003410A IT202000003410A1 IT 202000003410 A1 IT202000003410 A1 IT 202000003410A1 IT 102020000003410 A IT102020000003410 A IT 102020000003410A IT 202000003410 A IT202000003410 A IT 202000003410A IT 202000003410 A1 IT202000003410 A1 IT 202000003410A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
temperature
storage tank
stratification
tank
compartment
Prior art date
Application number
IT102020000003410A
Other languages
English (en)
Inventor
Daniele Cardone
Luca Cardone
Original Assignee
Dielle S P A
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dielle S P A filed Critical Dielle S P A
Priority to IT102020000003410A priority Critical patent/IT202000003410A1/it
Priority to EP21158098.0A priority patent/EP3869137A1/en
Publication of IT202000003410A1 publication Critical patent/IT202000003410A1/it

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/10Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
    • F24H15/174Supplying heated water with desired temperature or desired range of temperature
    • F24H15/175Supplying heated water with desired temperature or desired range of temperature where the difference between the measured temperature and a set temperature is kept under a predetermined value
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/212Temperature of the water
    • F24H15/215Temperature of the water before heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/40Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
    • F24H15/414Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • F28D20/0039Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material with stratification of the heat storage material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/06Solid fuel fired boiler
    • F24D2200/065Wood fired boilers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/12Heat pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/32Heat sources or energy sources involving multiple heat sources in combination or as alternative heat sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/08Storage tanks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2240/00Characterizing positions, e.g. of sensors, inlets, outlets
    • F24D2240/26Vertically distributed at fixed positions, e.g. multiple sensors distributed over the height of a tank, or a vertical inlet distribution pipe having a plurality of orifices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/30Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/375Control of heat pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0065Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
    • F28D2020/0069Distributing arrangements; Fluid deflecting means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0065Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
    • F28D2020/0086Partitions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Description

Serbatoio di accumulo e sistema di distribuzione energetica.
Campo tecnico dell?invenzione
La presente invenzione riguarda un serbatoio di accumulo, in particolare un serbatoio di accumulo a stratificazione, ed un sistema di erogazione energetica ottimizzato comprendente il serbatoio di accumulo.
Pi? dettagliatamente l?invenzione concerne un sistema di erogazione energetica comprendente un generatore a biomassa ed un serbatoio di accumulo a stratificazione, ottimizzato sia dal punto di vista dell?ingombro volumetrico complessivo che dal punto di vista della efficienza di funzionamento.
Stato della tecnica
Nel settore dei generatori di energia termica, in particolare nel settore dei generatori a biomassa, ? noto l?utilizzo di un serbatoio di accumulo da associare al generatore per aumentare il rendimento di funzionamento del generatore.
Il serbatoio di accumulo, o puffer, funziona da volano termico e viene utilizzato per migliorare la flessibilit? di reazione di stufe, caldaie o termocamini a biomassa.
L?acqua tecnica contenuta nel serbatoio consente infatti un accumulo di energia termica prodotta dalla sorgente termica a funzionamento discontinuo, ad esempio dipendente da una richiesta discontinua di acqua sanitaria calda o di acqua per l?impianto di riscaldamento tradizionali con radiatori a parete (che richiede acqua ad alta temperatura) o a pavimento (che richiede acqua ad una temperatura inferiore rispetto al riscaldamento a parete).
Per ottimizzare l?efficienza dell?impianto, anche le normative suggeriscono l?utilizzo di un determinato quantitativo di acqua tecnica per ogni kW di potenza del generatore, in particolare pi? o meno pari a circa 20 litri di accumulo di acqua tecnica per ogni kW di potenza della caldaia o generatore a biomassa. Ad esempio, per una caldaia a biomassa di 24 kW ? richiesto un serbatoio di accumulo contenente circa 500 litri di acqua tecnica, quindi presentante dimensioni e ingombro volumetrico notevoli.
Pertanto, per poter procedere all?installazione di un serbatoio di accumulo di forma cilindrica utilizzato nella tecnica nota ? necessario l?utilizzo di uno spazio dedicato, ad esempio di un locale tecnico per il contenimento del generatore, del serbatoio e dei collegamenti idraulici necessari.
Nella tecnica nota di rende inoltre necessario l?utilizzo di manodopera specializzata per l?installazione del serbatoio, o puffer, e per la regolazione dei collegamenti con il generatore e con le utenze.
Pertanto, oltre agli svantaggi derivanti dagli aspetti dimensionali, uno svantaggio della tecnica nota ? legato ai costi da sostenere per installare un serbatoio di accumulo.
Un ulteriore svantaggio della tecnica nota ? legato al fatto che il generatore di calore a biomassa, viene attivato in corrispondenza di qualunque tipologia di richiesta termica per ripristinare le condizioni termiche dell?acqua tecnica accumulata nel serbatoio, ad esempio anche quando la richiesta termica delle utenze non ? particolarmente elevata.
Sommario dell?invenzione
Pertanto, il problema tecnico posto e risolto dalla presente invenzione ? quello di fornire un serbatoio di accumulo ed un sistema di distribuzione di energia termica, che consenta di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati con riferimento alla tecnica nota.
Tale problema viene risolto da un serbatoio di accumulo a stratificazione secondo la rivendicazione 1 e, secondo lo stesso concetto inventivo, da un sistema di distribuzione di energia termica secondo la rivendicazione 12.
Caratteristiche preferite della presente invenzione sono presenti nelle rivendicazioni dipendenti dalle stesse.
La presente invenzione fornisce alcuni rilevanti vantaggi.
Vantaggiosamente, la caratteristica di prevedere un serbatoio di accumulo a sezione oblunga consente di ridurre l?ingombro volumetrico rispetto ai serbatoi cilindrici di tipo noto. Pertanto, il sistema secondo l?invenzione si propone come una soluzione compatta per la gestione energetica delle centrali termiche domestiche.
In particolare, la sezione rettangolare di una forma di realizzazione preferita del serbatoio secondo l?invenzione consente un accoppiamento di forma tra serbatoio e generatore di calore a biomassa, consentendo la fornitura di un sistema preassemblato, compatto e di facile installazione. Inoltre, la previsione di mezzi di rinforzo, assicura il contrasto delle sollecitazioni di spanciamento delle pareti laterali del serbatoio dovute alla pressione dell?acqua tecnica contenuta all?interno.
Un ulteriore vantaggio ? che il serbatoio secondo l?invenzione comprende mezzi di stratificazione di energia termica che consentono il mantenimento di una stratificazione di un gradiente di temperatura dell?acqua tecnica accumulata nel serbatoio.
Un ancora ulteriore vantaggio ? che il sistema secondo la presente invenzione consente una gestione ottimale dell?apporto di energia termica all?acqua tecnica del serbatoio, regolando l?attivazione di uno o pi? generatori di calore collegati al serbatoio tramite una centralina elettronica, in funzione della specifica esigenza termica richiesta delle utenze.
Pertanto, vantaggiosamente, il sistema secondo l?invenzione consente di massimizzare il rendimento del generatore a biomassa connesso al serbatoio di accumulo, prolungandone il tempo di funzionamento alla minima potenza e riducendone il numero di accensioni e spegnimenti nell?arco di una giornata operativa.
Altri vantaggi, caratteristiche e le modalit? di impiego della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione, presentate a scopo esemplificativo e non limitativo.
Descrizione breve delle figure
Verr? fatto riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:
la figura 1 mostra una vista prospettica frontale di una forma di realizzazione del sistema secondo la presente invenzione;
la figura 2 mostra una vista prospettica dal retro in sezione di una prima forma di realizzazione del sistema secondo la presente invenzione;
la figura 3 mostra una vista prospettica dal basso del sistema di figura 2;
la figura 4 mostra una vista dal retro frontale in sezione di una seconda forma di realizzazione del sistema secondo la presente invenzione, ed una rappresentazione schematica di un gradiente di temperature interno al serbatoio di accumulo;
la figura 5 mostra una vista prospettica dal retro in sezione del sistema di figura 4;
la figura 6 mostra una ulteriore vista prospettica dal retro in sezione del sistema di figura 4.
Descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite
Nel seguito la descrizione sar? rivolta ad un serbatoio di accumulo a stratificazione accoppiato o accoppiabile ad un generatore di calore a biomassa, configurato per accumulare acqua tecnica per la distribuzione di energia termica ad un impianto idrico.
Come mostrato nelle figure, il serbatoio 100; 200 secondo l?invenzione comprende un involucro 60 scatolare che definisce un vano V di contenimento dell?acqua tecnica.
L?involucro 60 presenta una bocca di mandata 10 ed una bocca di ritorno 11a,11b connesse o connettibili al generatore di calore a biomassa in maniera tale da consentire un ingresso di acqua tecnica, riscaldata dal generatore di calore, in corrispondenza di una porzione superiore del vano V di contenimento tramite la bocca di mandata 10, ed un ritorno di acqua tecnica dal serbatoio al generatore di calore, in corrispondenza di una porzione inferiore del vano V di contenimento, tramite la bocca di ritorno 11a, 11b.
A seconda della specifica configurazione costruttiva sar? utilizzata la bocca di ritorno 11a (nel caso del serbatoio di accumulo 100 ad una stratificazione) o 11b (nel caso di serbatoio di accumulo 200 a doppia stratificazione).
Vantaggiosamente, l?involucro 60 presenta una sezione oblunga, in maniera tale da conferire al serbatoio 100; 200 un aspetto ed un ingombro volumetrico pi? compatto rispetto ai serbatoi cilindrici a sezione circolare di tipo noto.
Preferibilmente, la sezione oblunga ? sostanzialmente rettangolare e l?involucro ? a forma di parallelepipedo, cos? da consentire un accoppiamento del serbatoio al generatore di calore a biomassa.
Come mostrato in figura 1, la specifica conformazione del serbatoio 100; 200 consente un accoppiamento di forma, tra il serbatoio e la caldaia a biomassa, in una configurazione compatta e di facile installazione.
Per compensare le forze di deformazione dovute alla spinta dell?acqua tecnica accumulata nell?involucro 60 scatolare sulle pareti planari dell?involucro stesso, il serbatoio comprende mezzi di rinforzo 50. In particolare, come mostrato nelle figure, i mezzi di rinforzo 50 comprendono una pluralit? di elementi ad asta o tirante che vengono connessi per creare dei reticoli sostanzialmente planari, ad esempio equamente distanziati, all?interno del serbatoio.
In particolare, la formazione dei reticoli di rinforzo avviene in fase di montaggio del serbatoio tramite saldatura in sequenza, di tutti gli elementi ad asta necessari, alle pareti interne dell?involucro 60.
Forme di realizzazione alternative, possono prevedere configurazioni alternative dei mezzi di rinforzo, ad esempio configurati come una pluralit? di fasce preferibilmente saldate sulla superficie esterna dell?involucro per formare una gabbia di contenimento.
In ogni caso, gli elementi di rinforzo vengono fissati ad una distanza massima di 20cm l?uno dall?altro, in maniera tale da assicurare una compensazione delle forze generate dal liquido contenuto nell?involucro.
Vantaggiosamente, il serbatoio secondo la presente invenzione comprende mezzi di stratificazione di energia termica configurati per convogliare da uno strato all?altro l?acqua tecnica riscaldata nel vano V e consentire il mantenimento di una stratificazione di un gradiente di temperatura dell?acqua tecnica accumulata nel serbatoio. I mezzi di stratificazione sono conformati per consentire, tramite il contenimento di energia termica in un volume di stratificazione del serbatoio, un riscaldamento di acqua tecnica anche in porzioni inferiori del serbatoio ed una distribuzione della energia tecnica all?interno del vano V di contenimento tale da ottimizzare il rendimento del generatore di calore.
Pertanto, l?involucro 60 prevede almeno una apertura di mandata ricavata su una parete laterale in corrispondenza dei mezzi di stratificazione per consentire l?ingresso di energia termica in un rispettivo volume di stratificazione definito dai mezzi di stratificazione.
In particolare, come mostrato nelle figure, i mezzi di stratificazione comprendono un coperchio 60 inferiore conformato come un elemento laminare disposto in configurazione sostanzialmente orizzontale nel vano V per separare una porzione inferiore Pi da una porzione intermedia Pm del vano V.
Vantaggiosamente, il coperchio 60 inferiore comprende un convogliatore 66 per convogliare una acqua tecnica riscaldata dalla porzione inferiore Pi verso la porzione superiore Ps del vano V.
In particolare, il convogliatore 66 ? strutturato come un elemento tubolare comprendente una pluralit? di aperture sulla superficie laterale per consentire la fuoriuscita dell?acqua riscaldata dal convogliatore 66 al vano V in corrispondenza di un uguale valore di densit?, ovvero in corrispondenza di una uguale temperatura dell?acqua tecnica esterna al convogliatore 66.
Preferibilmente, il volume di stratificazione inferiore ? dimensionato per alloggiare una serpentina 16 connessa o connettibile ad un impianto solare 600.
Una seconda forma di realizzazione del serbatoio 200 secondo l?invenzione prevede inoltre un coperchio 70 intermedio conformato come un elemento laminare disposto in configurazione sostanzialmente orizzontale nel vano V per separare una porzione intermedia Pm da una porzione superiore Ps del vano V.
Preferibilmente, sia il coperchio 60 che il coperchio 70 sono connessi a due pareti tra loro opposte dell?involucro. Ad esempio, per consentire una circolazione naturale dell?acqua tecnica nel serbatoio, almeno due lati di ciascun coperchio sono distanziati delle pareti dell?involucro 60.
In particolare, il coperchio 70 intermedio comprende almeno un convogliatore 77 per convogliare una acqua tecnica riscaldata, dalla porzione intermedia Pm verso una porzione superiore Ps di detto vano V.
Preferibilmente, come mostrato in figura 4, per una questione di simmetria strutturale e di migliore distribuzione dell?energia termica all?interno del vano V, il coperchio 70 presenta due convogliatori 77 tubolari egualmente distanziati dal convogliatore 66 centrale. Come descritto sopra in riferimento al convogliatore 66, anche i convogliatori 77 presentano aperture sulla superficie laterale.
Preferibilmente, per facilitare un convogliamento del fluido ciascun coperchio, come mostrato nelle figure, presenta porzioni di superficie inclinate verso la bocca di ingresso di ciascun convogliatore.
Come mostrato nelle figure 4 e 5, i mezzi di stratificazione comprendono inoltre almeno un elemento divisore 68,78 laterale sostanzialmente verticale, vincolato a ciascun coperchio 60,70 e dimensionato per meglio definire il volume di stratificazione in detto vano V e consentire il riscaldamento dell?acqua tecnica in esso contenuta.
In particolare, come mostrato nelle figure da 4 a 6, il volume di stratificazione intermedio ? dimensionato per alloggiare una bocca di mandata 27 connessa o connettibile ad un generatore di calore a temperatura intermedia, preferibilmente ad una pompa di calore 700.
La pompa di calore ? alimentata tramite corrente elettrica, pertanto, vantaggiosamente non produce emissioni inquinanti.
La presente invenzione ? rivolta inoltre ad un sistema di distribuzione di energia termica comprendente un generatore di calore a biomassa ed un serbatoio di accumulo a stratificazione, come descritto sopra, in cui il generatore di calore a biomassa ed il serbatoio di accumulo sono conformati in maniera tale da poter essere accoppiati in accoppiamento di forma.
Una prima forma di realizzazione del sistema 1000 secondo la presente invenzione comprende un generatore a biomassa 500, ad esempio una caldaia a pellet, ed un serbatoio di compensazione 100 comprendente un generatore di calore a bassa temperatura 600, opzionalmente un impianto solare.
Una seconda forma di realizzazione del sistema 2000 secondo la presente invenzione comprende un generatore a biomassa 500, ad esempio una caldaia a pellet, ed un serbatoio di compensazione 200 comprendente un generatore di calore a bassa temperatura 600, opzionalmente un impianto solare ed un generatore di calore a temperatura intermedia 700, opzionalmente una pompa di calore.
Il sistema secondo l?invenzione, con serbatoio di accumulo o puffer integrato, consente di ottenere la massima flessibilit? tra fonti di calore.
In particolare, la doppia stratificazione del serbatoio consente di far lavorare ogni generatore con temperature ottimali di mandata e di ritorno.
Come mostrato in figura 4, il profilo di temperature interno al serbatoio 200 a stratificazione qui descritto, prevede una temperatura di circa 70 ?C nella porzione superiore Ps del serbatoio dedicata all?alloggiamento di una serpentina, alettata in rame, per la produzione di acqua sanitaria.
Una porzione intermedia (Pm) del serbatoio presenta un gradiente di temperatura compreso tra circa 70?C e circa 55?C.
Una porzione inferiore (Pi) del serbatoio presenta un gradiente di temperatura compreso tra circa 55?C e circa 35?C.
Nella porzione pi? bassa del serbatoio a 35?C, lavora l?impianto solare termico.
Pertanto, grazie alla doppia stratificazione sar? possibile prelevare acqua calda sanitaria anche in condizioni di poco sole o uso esclusivo della pompa di calore 700.
Inoltre, grazie alla doppia stratificazione il generatore di calore 500, preferibilmente una caldaia a pellet, lavora solo in un intervallo di temperature comprese tra circa 75?C e circa 55?C, supportando cos? la pompa di calore 700 che non risulta conveniente ad alte temperature.
Pertanto, anche la pompa di calore 700 lavora in un proprio intervallo di temperature ottimale consentendo di raggiungere i massimi valori in termini di Coefficiente di Prestazione (COP) ed al tempo stesso un massimo risparmio.
Vantaggiosamente, il sistema secondo l?invenzione comprende primi mezzi di misurazione di temperatura per misurare una temperatura interna al serbatoio di accumulo, disposti all?interno dello stesso serbatoio di accumulo 100; 200, ed una unit? logica di controllo (CU) collegata ai primi mezzi di misurazione di temperatura e configurata per acquisire il valore di della temperatura rilevata dai primi mezzi di misurazione di temperatura e confrontare il valore della temperatura rilevata con una predeterminata soglia di temperatura e se il valore di temperatura ? minore della predeterminata soglia di temperatura, attivare il generatore a biomassa 500 e/o il generatore a temperatura intermedia 700.
Il sistema potr? pertanto determinare in maniera automatica ed indipendente dall?intervento di un utente la necessit? di attivare o disattivare uno o pi? generatori a seconda di una temperatura interna rilevata ed a seconda di una temperatura soglia preimpostata.
Il sistema secondo l?invenzione comprende inoltre mezzi di rilevamento configurati per rilevare una o pi? richieste termiche di utenze collegate al serbatoio di accumulo. L?unit? logica di controllo CU ? collegata ai mezzi di rilevamento e configurata per attivare/disattivare il generatore a biomassa 500 e/o detto generatore a temperatura intermedia 700, in base alle una o pi? richieste termica rilevate dai mezzi di rilevamento, in maniera tale da ottimizzare l?efficienza del sistema.
Il sistema potr? pertanto determinare in maniera automatica ed indipendente dall?intervento di un utente la necessit? di attivare o disattivare uno o pi? generatori a seconda della specifica richiesta termica delle utenze, in particolare in considerazione della temperatura gi? presente all?interno del serbatoio di accumulo.
Vantaggiosamente, il sistema di distribuzione di energia termica secondo la presente invenzione comprendente inoltre secondi mezzi di misurazione di temperatura per misurare una temperatura ambiente esterna al serbatoio di accumulo 100; 200, disposti all?esterno del serbatoio. L?unit? logica di controllo CU ? collegata ai secondi mezzi di misurazione di temperatura e configurata per acquisire il valore della temperatura ambiente e per attivare/disattivare il generatore a biomassa 500 e/o il generatore a temperatura intermedia 700, in base al valore acquisito in maniera tale da regolare una temperatura in uscita verso le utenze termiche a seconda di detto valore di temperatura ambiente acquisito.
Il sistema potr? pertanto determinare in maniera automatica ed indipendente dall?intervento di un utente la necessit? di attivare o disattivare uno o pi? generatori a seconda della specifica temperatura esterna rilevata, in particolare in considerazione della temperatura gi? presente all?interno del serbatoio di accumulo.
Ad esempio, in condizioni climatiche sfavorevoli e di temperature ambiente particolarmente basse, in particolare nel caso di un picco di richiesta termica, il sistema provveder? ad escludere la pompa di calore e attivare esclusivamente la caldaia a pellet.
Nelle condizioni di picco, impostando una temperatura di uscita del fluido termovettore elevata, i generatori lavorano in combinato per ottenere un rapido riscaldamento
Nelle condizioni di mantenimento invece, la temperatura dell?acqua tecnica accumulata nel serbatoio viene regolata in modo da utilizzare solo la pompa di calore
Vantaggiosamente, la regolazione automatica del sistema secondo l?invenzione consente di fornire acqua in uscita dal serbatoio di accumulo ad una temperatura compresa tra 40?C e 70?C a seconda della specifica richiesta termica delle utenze.
In particolare, per il riscaldamento tramite radiatori, il sistema secondo l?invenzione consente di regolare la temperatura dell?acqua tecnica (o fluido termovettore) in uscita in base alla temperatura ambiente rilevata ed alle condizioni climatiche esterne.
La grande flessibilit? di utilizzo, rende il sistema secondo l?invenzione estremamente vantaggioso sia nel caso di impianti con radiatori tradizionali ad alta temperatura che nel caso di impianti radianti a bassa temperatura, anche nel caso di impianti gi? esistenti.
Inoltre, vantaggiosamente, nella stagione estiva sar? possibile produrre acqua fredda per il raffreddamento degli ambienti utilizzando la sola pompa di calore.
La presente invenzione ? stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo una sua forma preferita di realizzazione, ma ? da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti del ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (17)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Serbatoio di accumulo (100; 200) a stratificazione accoppiato o accoppiabile ad un generatore di calore a biomassa, configurato per accumulare acqua tecnica per la distribuzione di energia termica ad un impianto idrico, detto serbatoio comprendendo: - un involucro (60) scatolare, a sezione oblunga, che definisce un vano (V) di contenimento dell?acqua tecnica, detto involucro (60) presentando una bocca di mandata (10) ed una bocca di ritorno (11a; 11b) connesse o connettibili al generatore di calore a biomassa, - mezzi di rinforzo (50) di una parete laterale di detto involucro (60) scatolare, - mezzi (60,66,68; 70,76,78) di stratificazione di energia termica configurati per convogliare da uno strato all?altro l?acqua tecnica riscaldata in detto vano (V), consentendo il mantenimento di una stratificazione di un gradiente di temperatura dell?acqua tecnica accumulata nel serbatoio, - almeno una apertura di mandata ricavata su una parete laterale in corrispondenza dei mezzi (60,66,68; 70,76,78) di stratificazione per consentire l?ingresso di energia termica in un volume di stratificazione definito da detti mezzi di stratificazione.
  2. 2. Serbatoio di accumulo (100; 200) secondo la rivendicazione precedente, in cui detti mezzi di stratificazione comprendono un coperchio (60) inferiore conformato come un elemento laminare disposto in configurazione sostanzialmente orizzontale in detto vano (V) per separare una porzione inferiore (Pi) di detto vano (V) da una porzione intermedia (Pm) di detto vano (V).
  3. 3. Serbatoio di accumulo (100; 200) secondo la rivendicazione precedente, in cui detto coperchio (60) inferiore comprende un convogliatore (66) per convogliare una acqua tecnica riscaldata da detta porzione inferiore (Pi) verso una porzione superiore (Ps) di detto vano (V).
  4. 4. Serbatoio di accumulo (200) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di stratificazione comprendono un coperchio (70) intermedio conformato come un elemento laminare disposto in configurazione sostanzialmente orizzontale in detto vano (V) per separare una porzione intermedia (Pm) di detto vano (V) da una porzione superiore (Ps) di detto vano (V).
  5. 5. Serbatoio di accumulo (200) secondo la rivendicazione precedente, in cui detto coperchio (70) intermedio comprende almeno un convogliatore (77) per convogliare una acqua tecnica riscaldata da detta porzione intermedia (Pm) verso una porzione superiore (Ps) di detto vano (V).
  6. 6. Serbatoio di accumulo (100; 200) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 2 alla 5, in cui detto coperchio (60;70) presenta porzioni di superficie inclinate per consentire un convogliamento del fluido verso una bocca di ingresso di detto convogliatore (66,77).
  7. 7. Serbatoio di accumulo (100;200) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 6, in cui detti mezzi di stratificazione comprendono almeno un elemento divisore (68,78) laterale sostanzialmente verticale, vincolato a detto coperchio (60,70) dimensionato per definire un volume di stratificazione in detto vano (V).
  8. 8. Serbatoio di accumulo (100;200) secondo la rivendicazione precedente, in cui detto volume di stratificazione inferiore ? dimensionato per alloggiare una serpentina (16) connessa o connettibile ad un impianto solare (600).
  9. 9. Serbatoio di accumulo (200) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 6 o 7, in cui detto volume di stratificazione intermedio ? dimensionato per alloggiare una bocca di mandata (27) connessa o connettibile ad un generatore di calore a temperatura intermedia (700), opzionalmente una pompa di calore.
  10. 10. Serbatoio di accumulo (100; 200) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta sezione oblunga ? di forma rettangolare.
  11. 11. Serbatoio di accumulo (100; 200) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di rinforzo (50) comprendono una pluralit? di elementi ad asta o tiranti, opzionalmente configurati come un reticolo, posizionati tra pareti opposte dell?involucro (V).
  12. 12. Sistema di distribuzione (1000;2000) di energia termica comprendente un generatore di calore a biomassa (500) ed un serbatoio di accumulo (100;200) a stratificazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 1 alla 11, in cui detto generatore di calore a biomassa (500) e detto serbatoio di accumulo (100;200) sono conformati in maniera tale da poter essere accoppiati in accoppiamento di forma.
  13. 13. Sistema di distribuzione (2000) di energia termica, secondo la rivendicazione precedente comprendente un generatore di calore a temperatura intermedia (700), opzionalmente una pompa di calore.
  14. 14. Sistema di distribuzione (1000;2000) di energia termica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 12 o 13 comprendente un generatore di calore a bassa temperatura (600), opzionalmente un impianto solare.
  15. 15. Sistema di distribuzione (1000;2000) di energia termica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 12 alla 14, comprendente - primi mezzi di misurazione di temperatura per misurare una temperatura interna a detto serbatoio di accumulo (100; 200), disposti all?interno di detto serbatoio di accumulo (100; 200), ed - una unit? logica di controllo (CU) collegata a detti primi mezzi di misurazione di temperatura e configurata per o acquisire il valore di detta temperatura rilevata da detti primi mezzi di misurazione di temperatura, o confrontare il valore di detta temperatura con una predeterminata soglia di temperatura, e o se detto valore di temperatura ? minore di detta predeterminata soglia di temperatura, attivare detto generatore a biomassa (500) e/o detto generatore a temperatura intermedia (700).
  16. 16. Sistema di distribuzione (1000;2000) di energia termica secondo la rivendicazione precedente, comprendente mezzi di rilevamento configurati per rilevare una o pi? richieste termiche di utenze collegate al serbatoio di accumulo, in cui detta unit? logica di controllo (CU) ? collegata a detti mezzi di rilevamento e configurata per attivare/disattivare detto generatore a biomassa (500) e/o detto generatore a temperatura intermedia (700), in base a dette una o pi? richieste termica rilevate da detti mezzi di rilevamento, in maniera tale da ottimizzare l?efficienza del sistema.
  17. 17. Sistema di distribuzione (1000;2000) di energia termica secondo la rivendicazione 15 o 16, comprendente secondi mezzi di misurazione di temperatura per misurare una temperatura ambiente esterna a detto serbatoio di accumulo (100; 200), disposti all?esterno di detto serbatoio di accumulo (100; 200), in cui detta unit? logica di controllo (CU) ? collegata a detti secondi mezzi di misurazione di temperatura e configurata per acquisire il valore di detta temperatura ambiente e per attivare/disattivare detto generatore a biomassa (500) e/o detto generatore a temperatura intermedia (700), in base a detto valore in maniera tale da regolare una temperatura in uscita verso le utenze a seconda di detto valore di temperatura ambiente acquisito.
IT102020000003410A 2020-02-19 2020-02-19 Serbatoio di accumulo e sistema di distribuzione energetica. IT202000003410A1 (it)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000003410A IT202000003410A1 (it) 2020-02-19 2020-02-19 Serbatoio di accumulo e sistema di distribuzione energetica.
EP21158098.0A EP3869137A1 (en) 2020-02-19 2021-02-19 Storage tank and energy distribution system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000003410A IT202000003410A1 (it) 2020-02-19 2020-02-19 Serbatoio di accumulo e sistema di distribuzione energetica.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
IT202000003410A1 true IT202000003410A1 (it) 2021-08-19

Family

ID=70480737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT102020000003410A IT202000003410A1 (it) 2020-02-19 2020-02-19 Serbatoio di accumulo e sistema di distribuzione energetica.

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3869137A1 (it)
IT (1) IT202000003410A1 (it)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4692592A (en) * 1984-02-23 1987-09-08 Kale Hemant D Compartmentalized electric liquid heater
JP2003090626A (ja) * 2001-09-17 2003-03-28 Tokyo Gas Co Ltd 加圧式貯湯タンク及びその製造方法
WO2011078767A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-30 Fueltech Sweden Ab Accumulator tank with partition walls
DE102010004984A1 (de) * 2010-01-19 2011-07-21 IVT Installations- und Verbindungstechnik GmbH & Co. KG, 91126 Wärmespeicher
EP3220062A1 (en) * 2016-03-14 2017-09-20 Riello S.p.A. Thermal integrated multi-source plant
EP3379166A1 (de) * 2017-03-21 2018-09-26 Ulrich Brunner GmbH Warmwasseranlage zum speichern und verteilen von warmem wasser
FR3084144A1 (fr) * 2018-07-17 2020-01-24 Feng Technologies (Fengtech) Installation thermique

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4692592A (en) * 1984-02-23 1987-09-08 Kale Hemant D Compartmentalized electric liquid heater
JP2003090626A (ja) * 2001-09-17 2003-03-28 Tokyo Gas Co Ltd 加圧式貯湯タンク及びその製造方法
WO2011078767A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-30 Fueltech Sweden Ab Accumulator tank with partition walls
DE102010004984A1 (de) * 2010-01-19 2011-07-21 IVT Installations- und Verbindungstechnik GmbH & Co. KG, 91126 Wärmespeicher
EP3220062A1 (en) * 2016-03-14 2017-09-20 Riello S.p.A. Thermal integrated multi-source plant
EP3379166A1 (de) * 2017-03-21 2018-09-26 Ulrich Brunner GmbH Warmwasseranlage zum speichern und verteilen von warmem wasser
FR3084144A1 (fr) * 2018-07-17 2020-01-24 Feng Technologies (Fengtech) Installation thermique

Also Published As

Publication number Publication date
EP3869137A1 (en) 2021-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101392952B (zh) 取暖用自循环锅炉
KR100751485B1 (ko) 전기보일러
US20100034528A1 (en) Water heating apparatus and system
US20230375281A1 (en) Energy storage arrangements and installations including such energy storage arrangements
KR20160035904A (ko) 히터봉과 상변화물질을 이용하는 축열식 보일러
US9857097B2 (en) Artificial light and evacuated tube boiler
CN106678955A (zh) 固体蓄热式供热设备
KR101109115B1 (ko) 상변화물질이 충전된 이중 파형통을 이용한 축열식 보일러
IT202000003410A1 (it) Serbatoio di accumulo e sistema di distribuzione energetica.
KR20060128875A (ko) 태양열 물 가열기
CN103697602A (zh) 非承压阳台壁挂太阳能热水器
KR101602755B1 (ko) 태양열을 이용한 온수,난방용 하이브리드 전기보일러
CN106091381A (zh) 内置盘管储能换热燃气热水炉
CN102679432B (zh) 一种空气源混合动力地暖系统
CN202133136U (zh) 一种阳台壁挂太阳能热水系统
CN2380855Y (zh) 分体式热水器
ITMI20070615A1 (it) Impianto di riscaldamento a integrazione di energia solare e metodo di riscaldamento attuabile mediante tale impianto
RU2509268C2 (ru) Когенерационная фотоэлектрическая тепловая система
KR101240451B1 (ko) 태양열을 이용한 난방 및 온수공급 시스템
CN203687398U (zh) 非承压阳台壁挂太阳能热水器
CN209415549U (zh) 一种太阳能串联耦合自循环蓄热式采暖系统
CN2393027Y (zh) 分体式热水器
CN201322433Y (zh) 取暖用自循环锅炉
KR20090047636A (ko) 태양열 발전 장치
TW201634877A (zh) 太陽能電熱板及運用太陽能電熱板之居家熱水供應系統