IT202100001091A1 - LATENT HEAT THERMAL STORAGE BATTERY - Google Patents
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Description
TITOLO: BATTERIA DI ACCUMULO TERMICO A CALORE LATENTE TITLE: LATENT HEAT THERMAL STORAGE BATTERY
DESCRIZIONE DESCRIPTION
CAMPO DELL'INVENZIONE FIELD OF THE INVENTION
L'invenzione riguarda un dispositivo di accumulo termico, in particolare una batteria di accumulo termico a calore latente. The invention relates to a thermal storage device, in particular a latent heat thermal storage battery.
STATO DELLA TECNICA STATE OF THE ART
Dallo stato della tecnica sono note diverse variet? di dispositivi di accumulo termico. From the state of the art, different varieties are known of thermal storage devices.
Per comodit?, nel seguito della descrizione, con riferimento a tali dispositivi, si utilizzeranno indifferentemente i termini ?dispositivo di accumulo termico?, ?batteria termica? o simili, senza che tali termini debbano essere intesi come limitazione dell'invenzione. For convenience, in the following description, with reference to these devices, the terms ?thermal storage device?, ?thermal battery? or the like, without these terms being intended as a limitation of the invention.
Tali dispositivi permettono lo stoccaggio di calore non direttamente utilizzato, ad esempio a causa di una temporanea sovrapproduzione, in un determinato mezzo di accumulo termico. Detto calore viene conservato e, quindi, all?occorrenza, restituito e messo a disposizione delle utenze. These devices allow the storage of heat not directly used, for example due to a temporary overproduction, in a specific thermal storage medium. This heat is conserved and, therefore, if necessary, returned and made available to the users.
Il processo di accumulo e rilascio del calore avviene, rispettivamente, mediante cicli di carica e scarica regolati, opportunamente, da sonde di temperatura, pressione e flusso e gestiti da sistemi di controllo interni e/o dall?interazione con sorgenti e utenze esterne. La modalit? di scambio di calore ? essenzialmente del tipo acqua/acqua. The heat accumulation and release process takes place, respectively, through charge and discharge cycles suitably regulated by temperature, pressure and flow probes and managed by internal control systems and/or by interaction with external sources and utilities. The mode? of heat exchange? essentially of the water/water type.
Per ?mezzo di accumulo termico? si deve intendere una sostanza o un materiale, in forma solida, liquida, gassosa o mista, in grado di immagazzinare temporaneamente energia termica sotto forma di calore sensibile e/o latente. By ?means of thermal storage? it must be understood as a substance or material, in solid, liquid, gaseous or mixed form, capable of temporarily storing thermal energy in the form of sensible and/or latent heat.
L?applicazione di tali dispositivi porta a evidenti e noti vantaggi, tra cui la possibilit? di produrre e accumulare energia in periodi di scarsa domanda, un maggior controllo dei picchi di consumo, una compensazione dell?uso di energia derivante da combustibili fossili, etc. The application of these devices leads to obvious and well-known advantages, including the possibility to produce and accumulate energy in periods of low demand, greater control of consumption peaks, compensation for the use of energy deriving from fossil fuels, etc.
Ogni mezzo di accumulo ? caratterizzato da una propria efficienza, una capacit? di accumulo e un tempo di carica/scarica e immagazzinamento del calore. Any means of accumulation ? characterized by its own efficiency, a capacity? accumulation and a charge/discharge time and heat storage.
Tra i mezzi di accumulo termico pi? comuni e di pi? larga diffusione vi ? sicuramente l?acqua, nelle sue forme liquida e solida (ghiaccio). Tuttavia, la loro applicazione comporta evidenti svantaggi, tra cui una ridotta capacit? di accumulo, la necessit? di utilizzare impianti di stoccaggio di notevoli dimensioni, un limitato range termico di utilizzo e una scarsa efficienza. Among the means of thermal accumulation pi? common and more wide diffusion there? definitely water, in its liquid and solid forms (ice). However, their application has obvious disadvantages, including a reduced capacity? of accumulation, the need? to use storage facilities of considerable size, a limited thermal range of use and poor efficiency.
Negli anni pi? recenti, tra i mezzi di accumulo termico, si sono fatti notevoli progressi nello sviluppo dei c.d. materiali a cambiamento di fase o ?PCM? (dall?inglese Phase Change Materials), ossia materiali che, sfruttando il fenomeno della transizione di fase, riescono ad accumulare (e, quindi, a cedere) notevoli quantit? di calore sotto forma di calore latente. In the years recent, among the means of thermal accumulation, considerable progress has been made in the development of the so-called phase change materials or ?PCM? (from the English Phase Change Materials), i.e. materials which, by exploiting the phase transition phenomenon, are able to accumulate (and, therefore, to yield) considerable quantities? of heat in the form of latent heat.
Per una rassegna dettagliata, un?esposizione pi? completa sui materiali a cambiamento di fase e un?illustrazione dei vantaggi e delle applicazioni di questa tecnologia, si rimanda alla letteratura specialistica. For a detailed review, a? Exhibition pi? information on phase change materials and an illustration of the advantages and applications of this technology, please refer to the specialist literature.
Dallo stato dell?arte sono noti diversi dispositivi di accumulo termico comprendenti materiali a cambiamento di fase. From the state of the art various thermal storage devices comprising phase change materials are known.
La carica del materiale a cambiamento di fase, ossia il trasferimento di energia termica atta a essere accumulata, pu? avvenire in differenti modi. Nei sistemi pi? comuni, un impianto idraulico, collegato a una fonte di riscaldamento tradizionale (ad esempio una caldaia), provvede a inviare acqua riscaldata al serbatoio entro cui ? contenuto il PCM (c.d. carica idronica). The charge of the phase change material, i.e. the transfer of thermal energy capable of being stored, can? take place in different ways. In systems more common, a plumbing system, connected to a traditional heating source (for example a boiler), sends heated water to the tank in which ? contained the PCM (so-called hydronic charge).
Esistono tuttavia sistemi di carica alternativi quali, ad esempio, sistemi di carica elettrica. However, there are alternative charging systems such as, for example, electric charging systems.
Ad esempio, WO2020021288A1 descrive una batteria termica comprendente un serbatoio atto a contenere del PCM, e uno o pi? dispositivi di riscaldamento elettrici, per la carica del PCM e immersi in quest?ultimo. Il dispositivo presenta, infine, un sistema di controllo elettronico atto a gestire e regolare la carica della batteria. For example, WO2020021288A1 discloses a thermal battery comprising a tank adapted to contain PCM, and one or more? electric heating devices, for charging the PCM and immersed in the latter. Lastly, the device has an electronic control system for managing and regulating the battery charge.
I dispositivi di accumulo termico noti allo stato dell?arte mostrano, tuttavia, alcune limitazioni. Innanzitutto, essi presentano, generalmente, apparati complessi, di difficile progettazione e assemblaggio. L?installazione in ambiente domestico, spesso, richiede l?impiego di materiali e accessori specifici e costosi, al fine di garantire la compatibilit? con l?impianto di riscaldamento preesistente, nonch? l?intervento di tecnici specializzati. However, the thermal storage devices known in the state of the art show some limitations. First of all, they generally have complex apparatuses which are difficult to design and assemble. Installation in a domestic environment often requires the use of specific and expensive materials and accessories, in order to guarantee compatibility with the environment. with the pre-existing heating system, as well as? the intervention of specialized technicians.
Inoltre, le batterie di accumulo termico esistenti sono configurate per operare con una singola sorgente energetica, con evidenti limitazioni nel campo di applicazione e nella versatilit? degli impianti. Furthermore, existing thermal storage batteries are configured to operate with a single energy source, with obvious limitations in the field of application and versatility. of the plants.
SCOPO DELL?INVENZIONE PURPOSE OF THE INVENTION
Scopo della presente invenzione ?, pertanto, quello di fornire una batteria di accumulo termico che superi i principali difetti e le pi? gravi limitazioni dell?arte nota. The object of the present invention is, therefore, to provide a thermal storage battery which overcomes the main defects and the most serious limitations of the prior art.
In particolare, la batteria di accumulo termico secondo l?invenzione ? progettata per potersi connettere contemporaneamente a pi? sorgenti energetiche, in particolare a sorgenti rinnovabili e sostenibili o a pompe di calore. Inoltre, detta batteria ? configurabile per utilizzare, in contemporanea o alternativamente, differenti modalit? di carica e mezzi di trasmissione dell?energia. Il dispositivo secondo l?invenzione permette di ottenere, tra l?altro, un?ottimizzazione energetica in termini di efficienza, un risparmio economico, una maggiore sostenibilit? ambientale, una comodit? d?uso e una polivalenza di applicazione. In particular, the thermal storage battery according to the invention is designed to be able to connect simultaneously to more? energy sources, in particular renewable and sustainable sources or heat pumps. Also, said battery ? configurable to use, simultaneously or alternatively, different modes? of charge and means of transmission of energy. The device according to the invention makes it possible to obtain, among other things, energy optimization in terms of efficiency, economic savings, greater sustainability and environmental, a convenience? of use and a versatility of application.
La batteria secondo l?invenzione trova applicazione, in particolare, in ambito civile, ad esempio per la climatizzazione di ambienti domestici o la produzione di acqua calda sanitaria, o, ancora, in ambito industriale. PRESENTAZIONE DELL?INVENZIONE The battery according to the invention finds application, in particular, in the civil sector, for example for the air conditioning of domestic environments or the production of domestic hot water, or, again, in the industrial sector. PRESENTATION OF THE INVENTION
Questo scopo ? raggiunto con una batteria di accumulo termico a calore latente come descritto nelle rivendicazioni annesse. This purpose? achieved with a latent heat thermal storage battery as described in the appended claims.
Si propone, secondo la presente invenzione, una batteria di accumulo termico a calore latente comprendente un serbatoio a tenuta idraulica, contenente al suo interno un materiale a cambiamento di fase, e un primo gruppo di scambiatori di calore, contenuti in detto serbatoio e immersi nel materiale a cambiamento di fase. Il primo gruppo di scambiatori di calore ? atto a scambiare calore tra il materiale a cambiamento di fase e un primo fluido termovettore, preferibilmente acqua. According to the present invention, a latent heat thermal storage battery is proposed comprising a hydraulically sealed tank, containing a phase change material inside it, and a first group of heat exchangers, contained in said tank and immersed in the phase change material. The first group of heat exchangers ? adapted to exchange heat between the phase change material and a first heat transfer fluid, preferably water.
La batteria di accumulo termico comprende, inoltre, un secondo gruppo di scambiatori di calore, contenuti in detto serbatoio e immersi nel materiale a cambiamento di fase. Il secondo gruppo di scambiatori di calore ? atto a scambiare calore tra il materiale a cambiamento di fase e un secondo fluido termovettore, in cui detto secondo fluido termovettore ? un fluido refrigerante. The thermal storage battery also comprises a second group of heat exchangers, contained in said tank and immersed in the phase change material. The second group of heat exchangers ? suitable for exchanging heat between the phase change material and a second heat transfer fluid, wherein said second heat transfer fluid ? a coolant.
Preferibilmente, il primo e il secondo gruppo di scambiatori di calore comprendono scambiatori di calore in rame o alluminio del tipo a tubo alettato o a pacco alettato. Preferably, the first and second group of heat exchangers comprise copper or aluminum heat exchangers of the finned tube or finned pack type.
In una forma preferita di realizzazione, la batteria di accumulo termico secondo l?invenzione comprende, inoltre, un dispositivo di riscaldamento elettrico immerso nel materiale a cambiamento di fase e atto a riscaldare detto materiale a cambiamento di fase. Il dispositivo di riscaldamento comprende una serie di resistenze elettriche alimentate da una batteria a bassa tensione, preferibilmente a 24-48 V. In a preferred embodiment, the heat storage battery according to the invention also comprises an electric heating device immersed in the phase change material and able to heat said phase change material. The heating device comprises a series of electric resistors powered by a low voltage battery, preferably at 24-48V.
Il serbatoio atto a contenere il PCM ? realizzato in materiale polimerico o metallico, ed ? rivestito esternamente di uno strato di coibentazione in materiale isolante. The tank designed to contain the PCM ? made of polymeric or metallic material, and ? externally covered with a layer of insulation in insulating material.
Preferibilmente, il materiale a cambiamento di fase ? un composto organico, in particolare un composto organico di origine biologica con temperatura di fusione compresa, preferibilmente, tra 5 ?C e 80 ?C Preferably, the phase change material is an organic compound, in particular an organic compound of biological origin with a melting point preferably between 5?C and 80?C
BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Queste e altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiare dalla seguente descrizione di forme preferite di realizzazione fatta a titolo di esempio non limitativo con riferimento ai disegni allegati, in cui: These and other characteristics and advantages of the present invention will become clear from the following description of preferred embodiments made by way of non-limiting example with reference to the attached drawings, in which:
-la FIG. 1 mostra una vista frontale schematizzata in sezione di una batteria di accumulo termico secondo l?invenzione in una forma di realizzazione preferita comprendente un dispositivo di riscaldamento elettrico. -FIG. 1 shows a schematically sectioned front view of a heat storage battery according to the invention in a preferred embodiment comprising an electric heating device.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI FORME PREFERITE DI REALIZZAZIONE DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED FORMS OF EMBODIMENT
Con riferimento alle Figura 1, si ? indicata con 1 una batteria di accumulo termico a calore latente secondo l?invenzione. With reference to Figure 1, yes? indicated by 1 a thermal storage battery with latent heat according to the invention.
La batteria comprende, essenzialmente, un serbatoio 2 a tenuta idraulica. Con il termine ?serbatoio?, nel corso della presente invenzione, si vuole intendere un contenitore, atto a contenere al suo interno un solido e/o un liquido. The battery essentially comprises a hydraulically sealed tank 2. The term ?reservoir?, in the course of the present invention, is intended to mean a container, capable of containing a solid and/or a liquid inside it.
In particolare, il serbatoio 2 secondo l?invenzione contiene al suo interno un materiale a cambiamento di fase 3. In particular, the tank 2 according to the invention contains a phase change material 3 inside it.
In una forma preferita di realizzazione, il serbatoio 2 ? realizzato in materiale polimerico o metallico, ed ? rivestito esternamente di uno strato di coibentazione 2a in materiale isolante, atto a limitare le dispersioni verso l?esterno della batteria 1. In a preferred embodiment, the tank 2 is made of polymeric or metallic material, and ? coated externally with a layer of insulation 2a in insulating material, designed to limit dispersions towards the outside of the coil 1.
La batteria 1 comprende, inoltre, un primo gruppo di scambiatori di calore 4, contenuti in detto serbatoio 2 e immersi nel materiale a cambiamento di fase 3, atti a scambiare calore tra detto materiale a cambiamento di fase 3 e un primo fluido termovettore, in particolare acqua. The battery 1 also comprises a first group of heat exchangers 4, contained in said tank 2 and immersed in the phase change material 3, able to exchange heat between said phase change material 3 and a first heat transfer fluid, in particular water.
In una forma minima, il primo gruppo di scambiatori di calore 4 comprende uno scambiatore di calore singolo connesso, tramite un primo impianto idraulico 4a, a una fonte di calore esterna (non illustrata nelle figure), ad esempio una caldaia di tipo tradizionale, un impianto solare termico, un impianto di recupero del calore di scarto, e simili. In a minimal form, the first group of heat exchangers 4 comprises a single heat exchanger connected, via a first hydraulic system 4a, to an external heat source (not shown in the figures), for example a traditional boiler, a solar thermal plant, a waste heat recovery plant, and the like.
In una forma alternativa di realizzazione, il primo gruppo di scambiatori di calore 4 comprende una pluralit? di scambiatori di calore collegati in serie o parallelo al primo impianto idraulico 4a. In an alternative embodiment, the first group of heat exchangers 4 comprises a plurality of of heat exchangers connected in series or parallel to the first hydraulic system 4a.
In un?ulteriore forma di realizzazione, ogni scambiatore di calore compreso nel primo gruppo di scambiatori 4 pu? essere connesso a una derivazione indipendente del primo impianto idraulico 4a. Tale configurazione permette una massima versatilit? di applicazione, consentendo di associare la batteria termica 1 a differenti sorgenti energetiche e utenze operanti in simultanea o alternativamente. In a further embodiment, each heat exchanger included in the first group of exchangers 4 can be connected to an independent derivation of the first hydraulic system 4a. This configuration allows maximum versatility? of application, allowing the thermal coil 1 to be associated with different energy sources and users operating simultaneously or alternatively.
In aggiunta, il primo gruppo di scambiatori di calore 4 ? configurato per trasferire, attraverso una o pi? uscite, l?energia termica immagazzinata dal materiale a cambiamento di fase 3 all?una o pi? utenze finali (anch?esse non illustrate), ad esempio dispositivi per la climatizzazione degli ambienti o la fornitura di acqua calda sanitaria in ambito civile e domestico o, ancora, in applicazioni industriali. In addition, the first group of heat exchangers 4 ? configured to transfer, through one or more? outputs, the? thermal energy stored by the material to change phase 3 to? one or more? end users (also not shown), for example devices for air conditioning of rooms or the supply of domestic hot water in civil and domestic environments or, again, in industrial applications.
La batteria 1 comprende, in aggiunta, un secondo gruppo di scambiatori di calore 5, contenuti nel serbatoio 2 e immersi nel materiale a cambiamento di fase 3, atti a scambiare calore tra detto materiale a cambiamento di fase 3 e un secondo fluido termovettore. In particolare, detto secondo fluido termovettore ? un fluido refrigerante. In addition, the battery 1 comprises a second group of heat exchangers 5, contained in the tank 2 and immersed in the phase change material 3, able to exchange heat between said phase change material 3 and a second heat transfer fluid. In particular, said second heat transfer fluid ? a coolant.
Come noto al tecnico del settore, per ?fluido refrigerante? o ?gas refrigerante? si intende il fluido operativo di un ciclo frigorifero. Il fluido, attraverso cicli di condensazione ed evaporazione, attua il trasferimento di energia termica tra due sorgenti a differente temperatura, consentendo il funzionamento di macchine termiche quali gruppi frigoriferi e pompe di calore. As known to those skilled in the sector, for ?cooling fluid? or ?refrigerant gas? means the operating fluid of a refrigeration cycle. The fluid, through condensation and evaporation cycles, implements the transfer of thermal energy between two sources at different temperatures, allowing the operation of thermal machines such as refrigeration units and heat pumps.
Analogamente a quanto illustrato in precedenza nel caso del primo gruppo di scambiatori di calore 4, il secondo gruppo di scambiatori 5 comprende, in una forma minima, uno scambiatore di calore singolo connesso, tramite un secondo impianto idraulico 5a, a una sorgente energetica. Similarly to what has been illustrated previously in the case of the first group of heat exchangers 4, the second group of exchangers 5 comprises, in a minimal form, a single heat exchanger connected, via a second hydraulic system 5a, to an energy source.
Preferibilmente, il secondo gruppo di scambiatori di calore 5 ? connesso a una macchina termica a elevata efficienza, ad esempio una pompa di calore (non illustrata nelle figure). Tale soluzione si dimostra di particolare vantaggio in termini di efficienza energetica e compatibilit? ambientale, in particolare se associata a un impianto che sfrutti fonti di energia rinnovabile, ad esempio un impianto fotovoltaico. Preferably, the second group of heat exchangers 5 is connected to a highly efficient heat machine, such as a heat pump (not shown in the figures). This solution proves to be of particular advantage in terms of energy efficiency and compatibility? environmental, especially if associated with a system that uses renewable energy sources, such as a photovoltaic system.
Secondo una forma alternativa di realizzazione, il secondo gruppo di scambiatori di calore 5 pu? comprendere una pluralit? di scambiatori di calore collegati in serie o parallelo al secondo impianto idraulico 5a. According to an alternative embodiment, the second group of heat exchangers 5 can understand a plurality of heat exchangers connected in series or parallel to the second hydraulic system 5a.
Ancora, ogni scambiatore di calore compreso nel secondo gruppo di scambiatori 5 pu? essere connesso a una derivazione indipendente del secondo impianto idraulico 5a. Again, each heat exchanger included in the second group of exchangers 5 can be connected to an independent derivation of the second hydraulic system 5a.
In Figura 1, a titolo puramente esemplificativo e non limitante, sono illustrati un primo 4 e un secondo 5 gruppo di scambiatori di calore comprendenti rispettivamente due scambiatori di calore. Detti scambiatori di calore sono connessi, in maniera indipendente, a due diverse derivazioni rispettivamente del primo 4a e del secondo 5a impianto idraulico. In Figure 1, purely by way of non-limiting example , a first 4 and a second 5 group of heat exchangers are illustrated, respectively comprising two heat exchangers. Said heat exchangers are connected, independently, to two different derivations respectively of the first 4a and of the second 5a hydraulic system.
In una forma preferita di realizzazione, il primo 4 e il secondo 5 gruppo di scambiatori di calore comprendono scambiatori di calore in rame o alluminio del tipo a tubo alettato o a pacco alettato. Questa configurazione permette di ottimizzare il trasferimento di calore al materiale a cambiamento di fase 3; trasferimento che viene ulteriormente massimizzato grazie all?immersione degli scambiatori di calore direttamente nel materiale a cambiamento di fase 3. In a preferred embodiment, the first 4 and second 5 groups of heat exchangers comprise copper or aluminum heat exchangers of the finned tube or finned pack type. This configuration allows to optimize the heat transfer to the phase change material 3; transfer which is further maximized by immersing the heat exchangers directly into the phase change material 3.
? evidente che le dimensioni, la geometria e le caratteristiche termiche del primo 4 e del secondo 5 scambiatore di calore saranno adattate alla destinazione d?uso della batteria 1 secondo l?invenzione. ? it is clear that the dimensions, geometry and thermal characteristics of the first 4 and of the second 5 heat exchanger will be adapted to the intended use of the coil 1 according to the invention.
Secondo una forma preferita di realizzazione, il materiale a cambiamento di fase 3 ? un composto organico, preferibilmente un composto organico di natura biologica. According to a preferred embodiment, the phase change material 3 ? an organic compound, preferably an organic compound of a biological nature.
Tuttavia, ? anche ipotizzabile l?utilizzo di PCM 3 di natura differente. However, ? the use of PCM 3 of a different nature is also conceivable.
Ad esempio, il materiale a cambiamento di fase 3 ? un composto organico di natura biologica con temperatura di fusione compresa, preferibilmente, tra 5 ?C e 80 ?C. For example, the 3 phase change material ? an organic compound of a biological nature with a melting point preferably comprised between 5?C and 80?C.
? chiaro al tecnico del settore che, a seconda dell?ambito di applicazione della batteria 1 secondo la presente invenzione, delle tipologie di macchine termiche o sorgenti a cui il dispositivo ? connesso e delle utenze finali di destinazione, si potranno utilizzare differenti tipologie di materiali a cambiamento di fase 3. ? clear to the person skilled in the sector that, according to the scope of application of the battery 1 according to the present invention, the types of thermal machines or sources to which the device is? connected and of the final destination users, different types of phase change materials can be used 3.
Infatti, scegliendo opportunamente il PCM 3 e, quindi, la sua temperatura di fusione, la batteria 1 potr? essere associata, ad esempio, a dispositivi di riscaldamento cos? come a dispositivi di climatizzazione. In fact, by suitably choosing the PCM 3 and, therefore, its melting temperature, the battery 1 will be able to be associated, for example, with heating devices so? such as air conditioning devices.
In una forma preferita di realizzazione, la batteria di accumulo termico 1 secondo l?invenzione comprende, inoltre, un dispositivo di riscaldamento elettrico 6 immerso nel materiale a cambiamento di fase 3 e atto a riscaldare detto materiale a cambiamento di fase 3. In a preferred embodiment, the thermal storage battery 1 according to the invention also comprises an electric heating device 6 immersed in the phase change material 3 and adapted to heat said phase change material 3.
Preferibilmente, detto dispositivo di riscaldamento 6 comprende una serie di resistenze elettriche alimentate da una batteria a bassa tensione (non illustrata), in particolare a 24-48 V. Preferably, said heating device 6 comprises a series of electric resistances powered by a low voltage battery (not shown), in particular at 24-48 V.
In Figura 1, a titolo puramente esemplificativo e non limitante, ? illustrato un dispositivo di riscaldamento elettrico 6 comprendente cinque resistenze elettriche a piastra, immerse completamente nel materiale a cambiamento di fase 3 e disposte alternativamente ai lati del primo 4 e del secondo 5 gruppo di scambiatori di calore. Tale configurazione consente un riscaldamento quanto pi? omogeneo ed efficiente del materiale 3. In Figure 1, purely by way of non-limiting example, ? illustrated is an electric heating device 6 comprising five plate electric resistances, completely immersed in the phase change material 3 and arranged alternately at the sides of the first 4 and of the second 5 group of heat exchangers. This configuration allows for heating as much as possible. homogeneous and efficient of the material 3.
? chiaro al tecnico del settore che, anche in questo caso, il dimensionamento, la posizione, il numero di dispositivi di riscaldamento 6 e la tensione di alimentazione potranno essere determinati e adattati sulla base delle applicazioni e delle specifiche richieste. ? clear to the person skilled in the art that, also in this case, the sizing, the position, the number of heating devices 6 and the supply voltage can be determined and adapted on the basis of the applications and specific requests.
In questa forma realizzativa, la scelta del materiale a cambiamento di fase 3 sar? dettata anche da ragioni di compatibilit? con i dispositivi di riscaldamento 6, al fine di evitare, in particolare, l?insorgere di reazioni chimiche e/o di fenomeni di corrosione. Nello specifico, saranno particolarmente preferiti materiali 3 a base organica. In this embodiment, the choice of 3 phase change material will be? also dictated by reasons of compatibility? with the heating devices 6, in order to avoid, in particular, the onset of chemical reactions and/or corrosion phenomena. Specifically, organic-based materials 3 will be particularly preferred.
La batteria 1 secondo l?invenzione comprende, infine, dispositivi 7 per il controllo e la regolazione del funzionamento, tra cui sensori di temperatura, pressione e flusso dei fluidi termovettori, in entrata e in uscita dal dispositivo 1. Finally, the battery 1 according to the invention comprises devices 7 for controlling and regulating the operation, including temperature, pressure and flow sensors of the heat transfer fluids entering and leaving the device 1.
In aggiunta, ? previsto un sistema di controllo (non illustrato nella Figura), opportunamente progettato, atto a interfacciarsi con i dispositivi esterni (macchine, sensori, utenze, etc.) per la gestione delle fasi di carica e scarica termica della batteria 1 e l?integrazione delle differenti forme di approvvigionamento termico, in modo da garantire la continuit? di funzionamento e massimizzare l?efficienza energetica. In addition, ? a control system is provided (not shown in the Figure), suitably designed, able to interface with the external devices (machines, sensors, utilities, etc.) for the management of the thermal charge and discharge phases of the battery 1 and the integration of the different forms of thermal supply, in order to guarantee continuity? of operation and maximize energy efficiency.
Tali dispositivi 7 e sistemi sono noti al tecnico e, pertanto, non descritti nel dettaglio. Per una rassegna dettagliata si rimanda alla letteratura specialistica. These devices 7 and systems are known to those skilled in the art and, therefore, not described in detail. For a detailed review, refer to the specialized literature.
? evidente, dalla descrizione che precede, che l'invenzione permette effettivamente di raggiungere gli scopi voluti. ? evident, from the preceding description, that the invention effectively allows to achieve the desired objects.
In particolare, la presenza di un doppio circuito idraulico 4a; 5a destinato, rispettivamente, al primo e al secondo fluido termovettore permette di connettere la batteria 1 secondo l?invenzione a pi? sorgenti energetiche contemporaneamente, utilizzando differenti mezzi di trasmissione dell?energia, nonch? di ampliare lo spettro di possibili utenze e applicazioni finali. In particular, the presence of a double hydraulic circuit 4a; 5a intended for the first and second heat transfer fluid respectively, allows the battery 1 to be connected according to the invention to several? energy sources simultaneously, using different means of transmission of energy, as well as? to broaden the spectrum of possible users and final applications.
Inoltre, il circuito idraulico 5a comprendente il gruppo di scambiatori di calore 5 a gas refrigerante potr? essere connesso direttamente a una macchina termica a elevata efficienza come, ad esempio, una pompa di calore o un gruppo frigorifero. In particolare, la batteria 1 secondo l?invenzione potr? essere integrata a una pompa di calore secondo una logica di modulo a regolazione di volume (VRV - ?Variable Refrigerant Volume?) o a regolazione di flusso (VRF - ?Variable Refrigerant Flow?). Furthermore, the hydraulic circuit 5a comprising the group of refrigerant gas heat exchangers 5 can be connected directly to a high efficiency thermal machine such as, for example, a heat pump or a refrigeration unit. In particular, the battery 1 according to the invention can be integrated into a heat pump according to a volume regulation (VRV - ?Variable Refrigerant Volume?) or flow regulation (VRF - ?Variable Refrigerant Flow?) module logic.
Infine, la possibilit? di riscaldare il materiale a cambiamento di fase 3 anche mediante carica elettrica consente un?ottimizzazione del ciclo operativo della batteria 1 e dei consumi energetici associati. Finally, the possibility of heating the phase change material 3 also by electric charge allows an optimization of the operating cycle of the battery 1 and of the associated energy consumption.
Sar? chiaro che quanto descritto ? dato unicamente a titolo di esempio non limitativo e che varianti e modifiche saranno possibili al tecnico del ramo, senza per questo uscire dal campo di protezione dell'invenzione, come definito dalle rivendicazioni che seguono. Sar? clear that what is described ? given solely by way of non-limiting example and that variants and modifications will be possible to those skilled in the art, without thereby departing from the scope of protection of the invention, as defined by the following claims.
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