IT202100019859A1

IT202100019859A1 - Sistema di scambio termico per il riscaldamento o il raffreddamento e la stratificazione termica di un fluido e relativo metodo per la stratificazione termica di un fluido.

Info

Publication number: IT202100019859A1
Application number: IT102021000019859A
Authority: IT
Inventors: Alessandro Bonolis
Original assignee: Cordivari S R L
Priority date: 2021-07-26
Filing date: 2021-07-26
Publication date: 2023-01-26
Also published as: EP4124819B1; EP4124819A1

Description

SISTEMA DI SCAMBIO TERMICO PER IL RISCALDAMENTO O IL RAFFREDDAMENTO E LA STRATIFICAZIONE TERMICA DI UN FLUIDO E RELATIVO METODO PER LA STRATIFICAZIONE TERMICA

DI UN FLUIDO

La presente invenzione riguarda un sistema di scambio termico per il riscaldamento o il raffreddamento e la stratificazione termica di un fluido.

Specificatamente, la presente invenzione riguarda un sistema di scambio termico per il riscaldamento o raffreddamento e la stratificazione termica di un fluido, in particolare acqua sanitaria, all?interno di un serbatoio di accumulo. Inoltre, la presente invenzione riguarda un metodo per il riscaldamento o raffreddamento di tale fluido.

Per stratificazione termica si intende la naturale tendenza di un fluido a ?stratificare?, all?interno di un contenitore, ad esempio di un serbatoio, la sua temperatura in maniera crescente dal basso verso l?alto e con elevati gradienti di temperatura fra la parte alta, pi? calda, e la parte bassa, pi? fredda.

La presente invenzione si colloca pertanto nel campo della termoidraulica ed in particolare dei serbatoi in pressione, o ?a vaso chiuso?, atti a contenere un fluido riscaldato.

Allo stato dell?arte esistono sistemi di stratificazione termica del fluido contenuto in serbatoi a vaso chiuso, che impiegano tubazioni e scambiatori di calore dedicati e configurati in modo tale da immettere in ingresso il fluido riscaldato o raffreddato a diverse altezze del serbatoio, in modo tale che presenti la medesima temperatura del fluido gi? contenuto nel serbatoio, per evitare il rimescolamento e le turbolenze all?interno di detti serbatoi.

Tuttavia, tali sistemi noti necessitano che il fluido sia immesso all?interno di detto serbatoio in modo tale da preservarne la stratificazione termica, in quanto detto fluido, a seguito dello scambio termico, potrebbe risultare a condizioni diverse e variabili di portata e temperatura. Pertanto, se tali condizioni non vengono regolate, l?immissione del fluido nel serbatoio non consente di preservare la stratificazione termica all?interno del serbatoio. Tali sistemi richiedono, quindi, sistemi di scambio termico appositamente progettati e tubazioni e circuiti esterni od interni al serbatoio.

Inoltre, i sistemi allo stato dell?arte per la stratificazione termica del fluido contenuto in serbatoi a vaso chiuso sono ideati per realizzare il riscaldamento e preservare la stratificazione all?interno del serbatoio, ma non contemplano altri fattori quali la rapidit? della disponibilit? di fluido riscaldato alla temperatura desiderata n? l?efficienza del generatore (in particolare se a pompa di calore).

Infatti, questi due fattori sono tra loro in contrasto, perch? la rapidit? del riscaldamento o raffreddamento richiede che il fluido sia rapidamente portato alla temperatura desiderata, mentre l?efficienza dei sistemi di generazione termica basati su cicli frigoriferi aumenta se il processo di riscaldamento o raffreddamento ? gradualmente crescente, comportando tempi lunghi per portare tutto il volume dell?accumulo alla temperatura desiderata.

Per risolvere, almeno in parte, gli svantaggi presenti nello stato dell?arte, la richiedente ha proposto, con la domanda di brevetto italiano n.

102015000086848, un sistema che aumenta la velocit? di disponibilit? di fluido riscaldato alla temperatura desiderata, mediante l?utilizzo di una valvola termostatica.

Tuttavia, tale sistema non riesce comunque a massimizzare l?efficienza delle pompe di calore.

Scopo della presente invenzione ? quello di superare gli svantaggi dei sistemi allo stato dell?arte.

In particolare, scopo della presente invenzione ? quello di fornire un sistema di scambio termico per lo scambio termico e la stratificazione termica di un fluido contenuto in un serbatoio che consenta simultaneamente di avere il fluido alla temperatura desiderata in tempi ridotti e di realizzare tale riscaldamento o raffreddamento gradualmente, in modo da preservare l?efficienza del generatore a pompa di calore.

Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di fornire un sistema di scambio termico che permetta la stratificazione termica di un fluido contenuto all?interno di un serbatoio e assicuri contemporaneamente una rapida disponibilit? di detto fluido alla temperatura desiderata.

Ancora, scopo della presente invenzione ? che tale sistema di scambio termico, nel caso in cui utilizzi un generatore a pompa di calore, consenta lo scambio termico massimizzando l?efficienza di tale generatore.

Ulteriormente, scopo della presente invenzione ? che tale sistema di scambio termico garantisca un risparmio energetico, se paragonato ai sistemi allo stato dell?arte.

Infine, scopo della presente invenzione ? che tale sistema di scambio termico consenta di sfruttare al meglio anche le fonti di calore discontinue o limitate, quali ad esempio il solare termico, dipendente dalle condizioni metereologiche.

? pertanto oggetto della presente invenzione un sistema di scambio termico per la stratificazione termica di un fluido secondario all?interno di un serbatoio, detto sistema di scambio termico comprendendo: un serbatoio per detto fluido secondario avente almeno due porzioni di estremit?, di cui una prima porzione di estremit?, una seconda porzione di estremit? opposta a detta prima porzione di estremit? e almeno una porzione intermedia disposta a una altezza intermedia di detto serbatoio tale da dividere detto serbatoio almeno in due volumi, di cui un primo volume compreso tra detta prima porzione di estremit? e detta porzione intermedia e un secondo volume compreso tra detta seconda porzione di estremit? e detta porzione intermedia; uno

scambiatore termico per il riscaldamento o il raffreddamento di detto fluido secondario, e un circuito secondario, per la circolazione di detto fluido secondario da detto serbatoio verso detto scambiatore termico e viceversa, in cui detto circuito secondario comprende: almeno una porzione di prelievo in collegamento di fluido con detto serbatoio, per il prelievo di detto fluido secondario contenuto in detto serbatoio, almeno una porzione di immissione intermedia, in collegamento di fluido con detto serbatoio a detta altezza intermedia, per l?immissione di detto fluido secondario in detto serbatoio, una porzione di scambio termico, comprendente un ingresso in collegamento di fluido con detta almeno una porzione di prelievo e un?uscita in collegamento di fluido con detta porzione di immissione intermedia, detta porzione di scambio termico essendo atta ad effettuare uno scambio termico con detto scambiatore termico, per il riscaldamento o il raffreddamento di detto fluido secondario, mezzi di rilevazione della temperatura, disposti in detto serbatoio a una altezza di rilevazione, preferibilmente in corrispondenza di detta porzione intermedia, e mezzi di gestione del flusso inseriti in detto circuito secondario, detti mezzi di gestione del flusso essendo configurati per agire su detto circuito secondario in funzione della temperatura rilevata da detti mezzi di rilevazione della temperatura per passare da una prima configurazione per il riscaldamento o il raffreddamento stratificato di detto fluido secondario in detto primo volume a una seconda configurazione per il riscaldamento o raffreddamento stratificato di detto fluido secondario in detto secondo volume.

In particolare, secondo l?invenzione, detto primo volume pu? essere un volume superiore di detto serbatoio e detto secondo volume pu? essere un volume inferiore di detto serbatoio, detta altezza di rilevazione pu? coincidere con detta altezza intermedia o essere superiore ad essa, e detti mezzi di gestione del flusso possono essere atti ad agire su detto circuito secondario in funzione della temperatura rilevata da detti mezzi di rilevazione della temperatura per passare da una prima configurazione per il riscaldamento stratificato di detto fluido secondario in detto volume superiore a una seconda configurazione per il riscaldamento stratificato di detto fluido secondario in detto volume inferiore.

Alternativamente secondo l?invenzione, detto primo volume pu? essere un volume inferiore di detto serbatoio e detto secondo volume pu? essere un volume superiore di detto serbatoio, detta prima altezza di rilevazione pu? coincidere con detta altezza intermedia o essere inferiore ad essa, e detti mezzi di gestione del flusso possono essere atti ad agire su detto circuito secondario in funzione della temperatura rilevata da detti mezzi di rilevazione della temperatura per passare da una prima configurazione per il raffreddamento stratificato di detto fluido secondario in detto volume inferiore a una seconda configurazione per il raffreddamento stratificato di detto fluido secondario in detto volume superiore.

Sempre secondo l?invenzione, detto circuito secondario pu? comprendere una prima porzione di immissione in collegamento di fluido con detto serbatoio in corrispondenza di detta prima porzione di estremit? di detto serbatoio, e detta porzione di immissione intermedia, e detti mezzi di gestione del flusso possono comprendere una valvola di immissione deviatrice a tre vie comprendente un ingresso in collegamento di fluido con l?uscita di detta porzione di scambio termico per ricevere il fluido secondario scaldato o raffreddato proveniente da detto scambiatore termico, una prima uscita per detto fluido secondario scaldato o raffreddato, in collegamento di fluido con detta prima porzione di immissione, e una seconda uscita per detto fluido secondario scaldato o raffreddato, in collegamento di fluido con detta porzione di immissione intermedia, e quando detto circuito ? in detta prima configurazione, detta valvola di immissione deviatrice a tre vie pu? presentare detto ingresso aperto, detta prima uscita aperta e detta seconda uscita chiusa e quando detto circuito ? in detta seconda configurazione, detta valvola di immissione deviatrice a tre vie pu? presentare detto ingresso aperto, detta prima uscita chiusa e detta seconda uscita aperta.

Ancora secondo l?invenzione, detto circuito secondario pu? comprendere una prima porzione di prelievo, in collegamento di fluido con detto serbatoio in corrispondenza di detta porzione intermedia; e una seconda porzione di prelievo, in collegamento di fluido con detto serbatoio in corrispondenza di detta seconda porzione di estremit? di detto serbatoio, detti mezzi di gestione del flusso possono comprendere una valvola di prelievo deviatrice a tre vie comprendente un primo ingresso in collegamento di fluido con detta prima porzione di prelievo, un secondo ingresso in collegamento di fluido con detta seconda porzione di prelievo, e un?uscita in collegamento di fluido con l?ingresso di detta porzione di scambio termico, e quando detto circuito ? in detta prima configurazione, detta valvola di prelievo deviatrice a tre vie pu? presentare detta uscita aperta, detto primo ingresso aperto e detto secondo ingresso chiuso e quando detto circuito ? in detta seconda configurazione, detta valvola di prelievo deviatrice a tre vie pu? presentare detta uscita aperta, detto primo ingresso chiuso e detto secondo ingresso aperto.

Preferibilmente secondo l?invenzione, detto circuito secondario pu? comprendere una sola porzione di prelievo disposta in corrispondenza di detta porzione di estremit?, almeno una porzione di ricircolo per il ricircolo di detto fluido secondario tra l?uscita di detta porzione di scambio termico e l?ingresso di detta porzione di scambio termico; e ulteriori mezzi di rilevazione della temperatura, per rilevare la temperatura di detto fluido secondario in uscita da detta porzione di scambio termico, detti ulteriori mezzi di rilevazione della temperatura essendo configurati in modo tale che, quando detto circuito secondario ? in detta prima configurazione, detto fluido secondario in uscita da detta porzione di scambio termico pu? essere inviato, almeno in parte, verso detto ingresso di detta porzione di scambio termico, passando attraverso detta porzione di ricircolo, in funzione della temperatura rilevata mediante detti ulteriori mezzi di rilevazione della temperatura.

In particolare, secondo l?invenzione, detti mezzi di gestione del flusso possono comprendere una valvola miscelatrice a tre vie, detta porzione di ricircolo pu? essere in collegamento di fluido con detta prima porzione di immissione, detti mezzi di gestione del flusso possono gestire il flusso di fluido da detta porzione di scambio termico verso dette porzioni di immissione e di ricircolo (47), e detta prima porzione di immissione pu? comprendere una valvola di non ritorno a valle del collegamento con detta porzione di ricircolo per impedire il prelievo di fluido secondario da detto serbatoio, e detta valvola miscelatrice a tre vie pu? comprendere un primo ingresso in collegamento di fluido con detta porzione di ricircolo, un secondo ingresso in collegamento di fluido con detta porzione di prelievo, e un?uscita in collegamento di fluido con l?ingresso di detta porzione di scambio termico, e quando detto circuito secondario ? in detta prima configurazione, detta valvola miscelatrice a tre vie pu? essere configurata per aprire totalmente o parzialmente detto primo ingresso e per chiudere totalmente o parzialmente detto secondo ingresso proporzionalmente all?apertura di detto primo ingresso e viceversa, in funzione della temperatura rilevata da detti ulteriori mezzi di rilevazione della temperatura, cos? da miscelare detto fluido secondario proveniente da detta porzione di prelievo con detto fluido secondario scaldato proveniente da detta porzione di ricircolo; e quando detto circuito secondario ? in detta seconda configurazione, dette porzioni di ricircolo e di immissione risultano chiuse mediante l?azione di detti mezzi di gestione del flusso e mediante detta valvola di non ritorno che impedisce il flusso di fluido secondario da detto serbatoio verso detto primo ingresso, cos? da impedire l?ingresso di fluido in detta valvola miscelatrice a tre vie attraverso detto primo ingresso.

Pi? in particolare, secondo l?invenzione, detto circuito secondario pu? comprendere una valvola di bypass in collegamento di fluido con detta porzione di prelievo e l?ingresso di detta porzione di scambio termico e quando detto circuito secondario ? in detta prima configurazione detta valvola di bypass pu? essere chiusa cos? che detto fluido secondario non possa passare attraverso di essa, e quando detto circuito secondario ? in detta seconda configurazione detta valvola di bypass pu? essere aperta cos? che detto fluido secondario possa passare attraverso di essa bypassando detta valvola miscelatrice a tre vie.

Preferibilmente secondo l?invenzione, detta valvola miscelatrice a tre vie pu? essere una valvola miscelatrice termostatica, preferibilmente di tipo autoazionato, o una valvola miscelatrice elettronica.

Ulteriormente secondo l?invenzione, detti mezzi di gestione del flusso possono comprendere una valvola di prelievo deviatrice a tre vie e una valvola miscelatrice a tre vie, detto circuito secondario pu? comprendere una ulteriore porzione di prelievo, comprendente una valvola di non ritorno, in collegamento di fluido tra detta porzione di prelievo e un ingresso di detta valvola miscelatrice a tre vie, l?uscita di detta porzione di scambio termico pu? essere in collegamento di fluido con almeno una porzione di immissione intermedia, e detta valvola di prelievo deviatrice a tre vie pu? comprendere un primo ingresso in collegamento di fluido con detta porzione di prelievo, un secondo ingresso in collegamento di fluido con detta porzione di ricircolo, e un?uscita in collegamento di fluido con l?ingresso di detta porzione di scambio termico; e detta valvola miscelatrice a tre vie pu? comprendere un primo ingresso in collegamento di fluido con detta porzione di prelievo attraverso detta ulteriore porzione di prelievo; un secondo ingresso in collegamento di fluido con l?uscita di detta porzione di scambio termico e un?uscita in collegamento di fluido con detta porzione di ricircolo; e quando detto circuito secondario ? in detta prima configurazione, detta valvola di prelievo deviatrice a tre vie pu? presentare detto primo ingresso chiuso, detto secondo ingresso aperto e detta uscita aperta, e detta valvola miscelatrice a tre vie pu? presentare detta uscita aperta e pu? essere configurata per aprire totalmente o parzialmente detto primo ingresso e per chiudere totalmente o parzialmente detto secondo ingresso proporzionalmente all?apertura di detto primo ingresso e viceversa, in funzione della temperatura rilevata da detti ulteriori mezzi di rilevazione della temperatura, cos? da miscelare detto fluido secondario proveniente da detta porzione di prelievo con detto fluido secondario scaldato proveniente da detta uscita di detta porzione di scambio termico; e quando detto circuito secondario ? in detta seconda configurazione, detta valvola di prelievo deviatrice a tre vie pu? presentare detto primo ingresso aperto e detto secondo ingresso chiuso, in modo da chiudere detta porzione di ricircolo ed impedire il flusso di fluido secondario attraverso detta valvola miscelatrice a tre vie, e detta valvola di non ritorno pu? impedire il flusso di fluido secondario attraverso detta ulteriore porzione di prelievo e il possibile ricircolo di fluido secondario da detto primo ingresso di detta valvola miscelatrice verso detto primo ingresso di detta valvola deviatrice.

Ancora secondo l?invenzione, detto serbatoio pu? essere un serbatoio a vaso chiuso.

Sempre secondo l?invenzione, detto sistema di scambio termico pu? comprendere un primo condotto interno in collegamento di fluido con detta almeno una porzione di immissione intermedia, detto primo condotto interno essendo disposto internamente a detto serbatoio e terminando a detta altezza intermedia; e/o un secondo condotto interno disposto internamente a detto serbatoio e terminando in corrispondenza di una porzione di estremit?.

In particolare, secondo l?invenzione, detto primo condotto interno pu? essere anche in collegamento di fluido con detta prima porzione di prelievo.

Pi? in particolare, secondo l?invenzione, detto sistema di scambio termico pu? comprendere mezzi diffusori disposti in detto serbatoio in detta porzione intermedia in corrispondenza di detta almeno una porzione di immissione, per la diffusione e la stratificazione termica in detto primo volume del fluido secondario immesso in detto serbatoio.

Ulteriormente secondo l?invenzione, detto serbatoio pu? comprendere almeno due attacchi per il collegamento di fluido con detta almeno una porzione di immissione di detto circuito secondario, detti almeno due attacchi essendo disposti ad altezze diverse di detto serbatoio, in modo da poter variare detta altezza intermedia di detta almeno una porzione intermedia di detto serbatoio.

Preferibilmente secondo l?invenzione, detto serbatoio pu? comprendere almeno due porzioni intermedie in corrispondenza di rispettive altezze intermedie, detto circuito secondario pu? comprendere mezzi di rilevazione della temperatura disposti in corrispondenza di ciascuna altezza intermedia e una rispettiva porzione di immissione, disposta in corrispondenza di ciascuna altezza intermedia, per il riscaldamento o raffreddamento di detto fluido secondario in detto serbatoio mediante stratificazione multipla.

Inoltre, secondo l?invenzione, detto scambiatore termico pu? comprendere un circuito primario per un fluido primario termovettore, detto circuito primario essendo in collegamento termico con detta porzione di scambio termico per il riscaldamento o il raffreddamento di detto fluido secondario in detto scambiatore termico.

In particolare, secondo l?invenzione, detto sistema di scambio termico pu? comprendere un sensore di flusso in detto circuito primario, detto sensore di flusso essendo configurato per rilevare la presenza di flusso di detto fluido primario termovettore in detto circuito primario e per interrompere il flusso di detto fluido secondario in detto circuito secondario in caso di assenza di flusso di detto fluido primario in detto circuito primario.

Ancora secondo l?invenzione, detto sistema di scambio termico pu? comprendere una pompa idraulica atta ad agire su detto circuito secondario per la circolazione di detto fluido secondario, detta pompa idraulica essendo preferibilmente un circolatore idraulico.

Sempre secondo l?invenzione, detto scambiatore termico pu? essere collegato ad un generatore termico, preferibilmente un generatore termico a pompa di calore.

? ulteriore oggetto della presente invenzione un metodo per la stratificazione termica di un fluido secondario all?interno di un serbatoio di un sistema di scambio termico, in cui detto fluido secondario occupa almeno un primo volume e un secondo volume di detto serbatoio, detti primo volume e secondo volume essendo in contatto di fluido tra loro in corrispondenza di una porzione intermedia di detto serbatoio posta a una altezza intermedia, in cui detto metodo comprende le seguenti fasi:

A. prelevare il fluido secondario da scaldare o da raffreddare da detto serbatoio e scaldarlo o raffreddarlo mediante uno scambiatore termico;

B. rilevare la temperatura di fluido secondario in detto serbatoio a una prima altezza di rilevazione mediante mezzi di rilevazione della temperatura, e se la temperatura di fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione non ha raggiunto una prima temperatura pre-impostata, immettere il fluido secondario scaldato o raffreddato in detto serbatoio, in modo tale che detto primo volume di detto fluido secondario in detto serbatoio si riscaldi o si raffreddi in maniera stratificata;

C. rilevare la temperatura di fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione mediante mezzi di rilevazione della temperatura, e, se la temperatura di fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione ha raggiunto detta prima temperatura pre-impostata, immettere il fluido secondario in detto serbatoio a detta altezza intermedia, in modo tale che detto secondo volume di detto fluido secondario in detto serbatoio si riscaldi o si raffreddi gradualmente in maniera stratificata. In particolare, secondo l?invenzione, detto metodo pu? essere per il riscaldamento del fluido secondario, detto fluido secondario pu? essere scaldato mediante detto scambiatore termico; in detta fase B. se la temperatura di fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione ? minore di detta prima temperatura preimpostata, il fluido secondario scaldato ? immesso in detto serbatoio in modo tale che detto primo volume di detto fluido secondario in detto serbatoio si riscaldi fino ad una prima temperatura di riscaldamento, maggiore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata, detto primo volume essendo disposto superiormente a detta altezza intermedia; e in detta fase C., se la temperatura di fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione ? maggiore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata, il fluido secondario scaldato ? immesso in detto serbatoio a detta altezza intermedia, in modo tale che detto secondo volume di detto fluido secondario in detto serbatoio si riscaldi gradualmente fino a raggiungere una temperatura finale di riscaldamento, detto secondo volume essendo disposto inferiormente a detta altezza intermedia.

Pi? in particolare, secondo l?invenzione, detta temperatura finale di riscaldamento pu? essere minore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata, preferibilmente uguale ad essa.

Ancora secondo l?invenzione, in detta fase B. il fluido secondario pu? essere immesso in detto serbatoio in corrispondenza di una porzione superiore di detto serbatoio, preferibilmente in corrispondenza della sommit? di detto serbatoio.

Sempre secondo l?invenzione, detta fase A. pu? comprendere le seguenti sotto-fasi:

A1. se la temperatura di detto fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione ? inferiore a detta prima temperatura pre-impostata, prelevare detto fluido secondario da scaldare in corrispondenza di detta altezza intermedia; e

A2. se la temperatura di detto fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione ? maggiore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata, prelevare detto fluido secondario da scaldare in corrispondenza di una porzione inferiore di detto serbatoio, preferibilmente in corrispondenza del fondo di detto serbatoio.

Preferibilmente secondo l?invenzione, in detta fase A., possono essere previste le seguenti sotto-fasi:

A3. precedentemente a detta fase B., se la temperatura di fluido secondario scaldato da detto scambiatore termico ? minore di una seconda temperatura pre-impostata, in cui detta seconda temperatura preimpostata ? maggiore o uguale di detta prima temperatura pre-impostata, detto fluido secondario scaldato viene fatto ricircolare in detto scambiatore termico, e A4. contemporaneamente a detta fase B., se la temperatura di fluido secondario scaldato da detto scambiatore termico ? maggiore o uguale di detta seconda temperatura pre-impostata, almeno una parte di detto fluido secondario scaldato ? immessa in detto serbatoio e la parte restante di detto fluido secondario scaldato viene fatto ricircolare in detto scambiatore termico; e dal fatto che

A5. quando la temperatura di fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione ? maggiore o uguale di detta prima temperatura pre-impostata, detto fluido secondario scaldato non viene fatto ricircolare in detto scambiatore termico ed ? interamente immesso in detto serbatoio.

Alternativamente secondo l?invenzione, detto metodo pu? essere per il raffreddamento di detto fluido secondario, in cui detto fluido secondario pu? essere raffreddato mediante detto scambiatore termico; in detta fase B. se la temperatura di fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione ? maggiore di detta prima temperatura pre-impostata, il fluido secondario raffreddato ? immesso in detto serbatoio in modo tale che detto primo volume di detto fluido secondario in detto serbatoio si raffreddi gradualmente ad una prima temperatura di raffreddamento, minore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata, detto primo volume essendo disposto inferiormente a detta altezza intermedia; e in detta fase C., se la temperatura di fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione ? minore o uguale a detta prima temperatura preimpostata, il fluido secondario raffreddato ? immesso in detto serbatoio a detta altezza intermedia, in modo tale che detto secondo volume di detto fluido secondario in detto serbatoio si raffreddi gradualmente fino a raggiungere una temperatura finale di raffreddamento, detto secondo volume essendo disposto superiormente a detta intermedia.

In particolare, secondo l?invenzione, detta temperatura finale di raffreddamento pu? essere maggiore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata, preferibilmente uguale ad essa.

Pi? in particolare, secondo l?invenzione, durante detta fase B. il fluido secondario pu? essere immesso in detto serbatoio in corrispondenza di una porzione inferiore di detto serbatoio, preferibilmente in corrispondenza del fondo di detto serbatoio.

Ancora secondo l?invenzione, detta fase A. pu? comprendere le seguenti sotto-fasi:

A1. se la temperatura di detto fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione ? maggiore di detta prima temperatura pre-impostata, prelevare detto fluido secondario da raffreddare in corrispondenza di detta altezza intermedia; e

A2. se la temperatura di detto fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione ? minore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata, prelevare detto fluido secondario da raffreddare in corrispondenza di una porzione superiore di detto serbatoio, preferibilmente in corrispondenza della sommit? di detto serbatoio.

Ulteriormente secondo l?invenzione. detto fluido secondario pu? essere riscaldato o raffreddato mediante uno scambiatore termico comprendente un circuito primario per un fluido primario termovettore, e pu? comprendere la seguente fase, precedente a dette fasi A. ? C.:

D. controllare la presenza di flusso di fluido primario termovettore in detto circuito primario, e, se presente, procedere al riscaldamento o al raffreddamento di detto fluido secondario.

Infine, secondo l?invenzione, detto sistema di scambio termico pu? essere un sistema di scambio termico come descritto.

L?invenzione verr? ora descritta a titolo illustrativo ma non limitativo, con particolare riferimento ai disegni delle figure allegate, in cui: la figura 1 mostra uno schema idraulico di una prima forma di realizzazione di un sistema di scambio termico secondo l?invenzione per la stratificazione termica di un fluido, comprendente un serbatoio, collegato ad uno scambiatore tramite un circuito secondario dotato di valvole deviatrici a tre vie, utilizzato per il riscaldamento del fluido;

la figura 2 mostra uno schema idraulico di una seconda forma di realizzazione di un sistema di scambio termico secondo la presente invenzione, per la stratificazione termica di un fluido, comprendente un serbatoio, collegato ad uno scambiatore tramite un circuito secondario dotato di valvole deviatrici a tre vie e di condotti interni per l?immissione e per il prelievo di fluido in/da detto serbatoio, utilizzato per il riscaldamento del fluido;

la figura 3 mostra uno schema idraulico di una terza forma di realizzazione di un sistema di scambio termico secondo l?invenzione, per la stratificazione termica di un fluido riscaldato, comprendente un serbatoio, collegato ad uno scambiatore tramite un circuito secondario dotato di valvole deviatrici a tre vie e di una valvola miscelatrice a tre vie;

la figura 4 mostra uno schema idraulico di una quarta forma di realizzazione di un sistema di scambio termico secondo l?invenzione, per la stratificazione termica di un fluido riscaldato, comprendente un serbatoio, collegato ad uno scambiatore tramite un circuito secondario dotato di valvole deviatrici a tre vie e di una valvola miscelatrice a tre vie, e un condotto interno al serbatoio per l?immissione e per il prelievo di fluido;

la figura 5 mostra uno schema idraulico di una quinta forma di realizzazione del sistema di scambio termico secondo l?invenzione utilizzato per il raffreddamento del fluido;

la figura 6 mostra uno schema idraulico di una sesta forma di realizzazione di un sistema di scambio termico secondo l?invenzione per il raffreddamento di un fluido con condotti interni al serbatoio per l?immissione e per il prelievo di detto fluido;

la figura 7 mostra uno schema idraulico di una settima forma di realizzazione del sistema di scambio termico secondo l?invenzione utilizzato per il raffreddamento di un fluido con condotti interni al serbatoio per l?immissione e per il prelievo di detto fluido; e

la figura 8 mostra uno schema idraulico di una ottava forma di realizzazione del sistema di scambio termico secondo l?invenzione, per la stratificazione termica di un fluido riscaldato, comprendente un serbatoio, collegato ad uno scambiatore tramite un circuito secondario dotato di una valvola miscelatrice elettronica a tre vie.

Facendo particolare riferimento alle figure 1 - 8, verr? assegnato il riferimento numerico 1 ad un sistema di scambio termico 1 secondo la presente invenzione, per il riscaldamento o il raffreddamento e la stratificazione termica di un fluido all?interno di un serbatoio di accumulo 2.

In particolare, nelle figure 1 ? 4 e 8 sono mostrate cinque rispettive forme di realizzazione di un sistema di scambio termico 1 utilizzate per il riscaldamento di un fluido in un serbatoio 2.

Nelle figure 5 ? 7 sono invece mostrate tre ulteriori forme di realizzazione di un sistema di scambio termico 1 secondo l?invenzione utilizzabili per il raffreddamento di un fluido in un serbatoio 2. In particolare, la prima forma di realizzazione di figura 1 e la quinta forma di realizzazione di figura 5 presentano sostanzialmente le stesse caratteristiche strutturali. Analogamente, la seconda forma di realizzazione di figura 2 e la settima forma di realizzazione di figura 7 presentano sostanzialmente le stesse caratteristiche strutturali. Pertanto, un medesimo sistema di scambio termico 1 pu? essere utilizzato sia per il riscaldamento di un fluido secondario che per il suo raffreddamento.

Facendo riferimento a tutte le figure 1 - 8, un sistema di scambio termico 1 secondo l?invenzione comprende un serbatoio di accumulo 2, o serbatoio 2, contenente il fluido da scaldare o da raffreddare, anche detto fluido secondario.

Il sistema di scambio termico 1 comprende inoltre: - uno scambiatore termico 3, disposto esternamente a detto serbatoio 2, all?interno di detto scambiatore termico 3 scorrendo un fluido termovettore primario, anche detto fluido primario, ad esempio acqua, acqua glicolata, acqua surriscaldata, vapore acqueo, fluidi refrigeranti, olio diatermico od altro fluido termovettore;

- un circuito secondario 4, in particolare un circuito 4 esterno, almeno in parte, a detto serbatoio 2, in collegamento di fluido con detto serbatoio 2 e in collegamento termico con detto scambiatore termico 3, per il riscaldamento o raffreddamento di detto fluido secondario mediante detto fluido primario; e

- una pompa idraulica 5, in particolare un circolatore idraulico 5, atta ad agire su detto circuito secondario 4 per la circolazione di detto fluido secondario al suo interno.

Il serbatoio 2 ? preferibilmente un serbatoio in pressione, o a vaso chiuso, e comprende una porzione superiore 21, comprendente la sommit? 210 del serbatoio 2, e una porzione inferiore 22, comprendente il fondo 220 del serbatoio 2. Detta porzione superiore 21 e detta porzione inferiore 22 sono in contatto di fluido tra loro tramite una porzione intermedia 23 disposta a una altezza intermedia H1 rispetto all?altezza totale del serbatoio 2, come illustrato meglio nel seguito. In particolare, tale altezza intermedia H1 pu? essere prefissata o variabile. Nell?ultimo caso, l?altezza intermedia H1 potr? variare a seconda dell?esigenza di fluido secondario.

Il fluido secondario presente nella porzione superiore 21 occupa pertanto un volume superiore V1 del serbatoio 2 e il fluido secondario presente nella porzione inferiore 22 occupa un volume inferiore V2 del serbatoio.

Tale fluido secondario pu? essere ad esempio acqua, acqua sanitaria, acqua glicolata, olio diatermico. Tuttavia, altri fluidi secondari possono essere presenti all?interno di detto serbatoio 2.

Tali volumi V1, V2 possono essere rispettivamente dimensionati in funzione della quantit? di fluido secondario che si vuole riscaldare o raffreddare inizialmente, come meglio spiegato nel seguito. A titolo esemplificativo, nel caso di un sistema di scambio termico 1 per il riscaldamento di acqua in un serbatoio 2, il volume superiore V1 potr? essere maggiore o uguale al volume di acqua necessario per una doccia (tra 70 e 100 lt) ma per serbatoi pi? grandi(>500lt) potr? essere anche molto maggiore di tale valore.

Lo scambiatore termico 3 ? preferibilmente collegato ad un generatore termico a pompa di calore (non mostrato nelle figure) atto a riscaldare o raffreddare detto fluido primario, in maniera altamente efficiente da un punto di vista energetico.

Tuttavia, lo scambiatore termico 3 pu? anche essere collegato ad un diverso generatore termico, ad esempio sistemi di tipo tradizionale, quali caldaie a gas, a biomassa, a cogenerazione e simili.

Facendo particolare riferimento alla prima forma di realizzazione di figura 1, in cui il sistema di scambio termico 1 ? utilizzato per il riscaldamento di un fluido secondario, il circuito secondario 4 comprende:

- due distinte porzioni di prelievo 41?, 41?, in collegamento di fluido con detto serbatoio 2, per il prelievo del fluido secondario da scaldare da detto serbatoio 2 verso detto scambiatore termico 3;

- una porzione di scambio termico 42, disposta in corrispondenza di detto scambiatore termico 3, per il riscaldamento di detto fluido secondario mediante lo scambio termico con detto fluido primario; e

- due distinte porzioni di immissione 43, 44 in collegamento di fluido con detto serbatoio 2, per l?immissione di detto fluido secondario scaldato in detto serbatoio 2.

In particolare, le porzioni 41?, 41?, 42, 43, 44 del circuito secondario 4 comprendono condotti per tale fluido secondario in collegamento di fluido tra loro.

Le due porzioni di prelievo 41?, 41? sono collegate alla porzione inferiore 22 di detto serbatoio 2.

Specificatamente, una prima porzione di prelievo 41?, o porzione di prelievo intermedia 41?, ? disposta sostanzialmente a detta altezza intermedia H1, mentre una seconda porzione di prelievo 41?, o porzione di prelievo inferiore 41?, ? disposta in corrispondenza del fondo 220 di detta porzione inferiore 22 del serbatoio 2, per i motivi meglio illustrati nel seguito.

Inoltre, tale configurazione consente di preservare la stratificazione termica all?interno di detto serbatoio 2, grazie al metodo di funzionamento del sistema di scambio termico 1 spiegato nel seguito.

Le due porzioni di immissione 43, 44 sono rispettivamente una prima porzione di immissione 43, o porzione di immissione superiore 43, disposta in corrispondenza della sommit? 210 di detta porzione superiore 21 del serbatoio 2, e una seconda porzione di immissione 44, o porzione di immissione intermedia 44, disposta a detta altezza intermedia H1.

In particolare, in una preferita forma di realizzazione la porzione di prelievo intermedia 41? e la porzione di immissione intermedia 44 usano la stessa connessione al serbatoio.

La presenza delle due porzioni di prelievo 41? e 41?, inedita rispetto ai serbatoi di arte nota, combinate con le due porzioni di immissione 43 e 44, permette di effettuare lo scambio termico esclusivamente con il fluido secondario contenuto in una porzione del serbatoio 2, e quindi di raggiungere la temperatura desiderata in detta porzione di fluido secondario con tempi ridotti, se comparati ai tempi di riscaldamento dell?intero volume di fluido secondario contenuto nel serbatoio 2, come avviene nei serbatoi di arte nota.

Il circuito secondario 4 comprende, inoltre:

- mezzi di rilevazione della temperatura 45, in particolare un termostato 45, disposti all?interno del serbatoio 2 in corrispondenza di detta porzione intermedia 23 a una prima altezza di rilevazione S1, - mezzi deviatori di flusso 460, 461, anche detti mezzi di gestione del flusso 460, 461, atti a deviare il flusso all?interno di detto circuito secondario 4, facendo passare il circuito secondario da una prima configurazione ad una seconda configurazione, essendo in grado di agire sul flusso di detto fluido secondario in dette porzioni di prelievo 41?, 41? e in dette porzioni di immissione 43, 44; e

- mezzi controllori (non mostrati in figura) connessi a detti mezzi di rilevazione della temperatura 45 e a detti mezzi di gestione del flusso 460, 461, in modo da poter controllare questi ultimi in funzione della temperatura misurata da detti mezzi di rilevazione della temperatura 45.

Preferibilmente detta prima altezza di rilevazione S1 ? disposta superiormente a detta altezza intermedia H1, in modo da ottimizzare il funzionamento del sistema 1. A titolo esemplificativo, nel caso di un serbatoio 2 in cui V1 occupa il 32% del volume totale, detta prima altezza di rilevazione S1 pu? essere disposta all?interno di un sotto-volume superiore a detta altezza intermedia H1 pari a circa il 22% di V1 (pari a circa il 7% del volume totale). In ogni caso, tale sotto-volume ? preferibilmente pi? piccolo del 45% di V1 (pari a circa il 14% del volume totale).

In alternativa, detta prima altezza di rilevazione S1 pu? coincidere con detta altezza intermedia H1.

Inoltre, il sistema di scambio termico 1 comprende secondi mezzi di rilevazione della temperatura disposti all?interno del serbatoio 2 a una seconda altezza di rilevazione S2 in corrispondenza di detto volume inferiore V2.

Tali secondi mezzi di rilevazione della temperatura a detta seconda altezza di rilevazione S2 permettono vantaggiosamente di controllare la temperatura nel volume inferiore V2, in base alla quale il generatore termico si attiva con le proprie logiche per controllare il riscaldamento del volume inferiore V2. Tipicamente, tali logiche prevedono che: quando i secondi mezzi di rilevazione della temperatura rilevano il raggiungimento di una temperatura finale Tf di riscaldamento, il generatore termico si spegne, mentre se i secondi mezzi di rilevazione della temperatura rilevano che la temperatura nel volume inferiore V2 si allontana dalla temperatura finale Tf, il generatore termico si riaccende.

I mezzi di rilevazione della temperatura 45 e i mezzi controllori possono essere un termostato o un?unit? di controllo connessa a mezzi di rilevazione della temperatura e ai mezzi di gestione del flusso, o un qualsiasi altro strumento in grado di rilevare la temperatura del fluido a detta prima altezza di rilevazione S1 e di inviare un comando da far attuare a detti mezzi di gestione del flusso 460, 461, sulla base della temperatura rilevata.

I mezzi di gestione del flusso 460, 461 comprendono una valvola di prelievo a tre vie 460, collegata a ed in grado di agire su dette porzioni di prelievo 41?, 41?, e una valvola di immissione a tre vie 461, collegata a e in grado di agire su dette porzioni di immissione 43, 44. In particolare, detta valvola di prelievo a tre vie 460 e detta valvola di immissione a tre vie 461 sono delle valvole deviatrici, pi? preferibilmente delle valvole deviatrici motorizzate. Con l?espressione ?valvola a tre vie deviatrice? si intende una valvola capace solamente di aprire completamente o chiudere completamente una via per il flusso. Con l?espressione ?valvola deviatrice a tre vie motorizzata? si intende una valvola deviatrice a tre vie con un attuatore motorizzato azionato elettricamente.

Tuttavia, tali mezzi di gestione del flusso 460, 461 possono anche essere di tipo diverso.

In particolare, nell?esempio mostrato in Figura 1, relativo al riscaldamento del fluido secondario, la valvola di prelievo deviatrice a tre vie 460 comprende un primo ingresso A2 per il fluido secondario da scaldare, in collegamento di fluido con detta porzione di prelievo intermedia 41?, un secondo ingresso B2 per il fluido secondario da scaldare, in collegamento di fluido con detta porzione di prelievo inferiore 41?, e un?uscita C2 per il fluido secondario da scaldare, in collegamento di fluido con detta porzione di scambio termico 42.

La valvola di immissione deviatrice a tre vie 461 comprende un ingresso A1 per il fluido secondario scaldato, in collegamento di fluido con detta porzione di scambio termico 42, una prima uscita B1 per il fluido secondario scaldato, in collegamento di fluido con detta porzione di immissione superiore 43, e una seconda uscita C1 per il fluido secondario scaldato, in collegamento di fluido con detta porzione di immissione intermedia 44.

Il funzionamento del sistema di scambio termico 1 appena descritto per il riscaldamento di un fluido secondario in un serbatoio 2 avviene nel seguente modo:

in una prima fase di riscaldamento, per il riscaldamento del fluido secondario in detto volume superiore V1 del serbatoio 2, il circuito secondario 4 ? in detta prima configurazione, in cui la valvola di prelievo deviatrice a tre vie 460 presenta il primo ingresso A2 aperto e il secondo ingresso B2 chiuso, permettendo l?aspirazione del fluido secondario da scaldare solamente attraverso detta porzione di prelievo intermedia 41?, per poi inviarlo, attraverso l?uscita C2, verso detto scambiatore termico 3.

Contemporaneamente, la valvola di immissione deviatrice a tre vie 461 presenta detta prima uscita B1 per il fluido secondario scaldato aperta e detta seconda uscita C1 chiusa, in modo che il fluido secondario scaldato in arrivo da detta porzione di scambio termico 42 passi in detto ingresso A1, e, attraverso detta prima uscita B1 sia diretto verso detta porzione di immissione superiore 43, mentre il collegamento di fluido con detta porzione di immissione intermedia 44 ? bloccato. In conseguenza di tale prima configurazione del circuito secondario 4 e della stratificazione naturale dei fluidi, per cui il fluido pi? caldo si dispone nella parte pi? alta del serbatoio 2 di accumulo, mentre quello pi? freddo si dispone nella parte bassa, si ha che solamente il fluido secondario contenuto in detto volume superiore V1 di detto serbatoio 2 viene scaldato, senza interessare il fluido secondario contenuto nel volume inferiore V2.

La prima fase di riscaldamento del fluido secondario in detto volume superiore V1 prevede, quindi, che lo stesso fluido secondario continui ad essere prelevato da detto volume V1 attraverso detta porzione di prelievo intermedia 41?, quindi ulteriormente scaldato in detta porzione di scambio termico 42 e nuovamente immesso in detto volume superiore V1 attraverso detta porzione di immissione superiore 43.

Pertanto, il fluido secondario scaldato per mezzo di detto scambiatore termico 3 e immesso nel volume superiore V1 di detto serbatoio 2 attraverso detta porzione di immissione superiore 43, presenter? temperature crescenti al ripetersi del ciclo di riscaldamento sopra descritto, fino a raggiungere temperature maggiori o uguali a una prima temperatura pre-impostata T1. In questo modo, ? possibile scaldare gradualmente il fluido secondario nel volume superiore V1 fino al raggiungimento della prima temperatura preimpostata T1.

Infatti, l?immissione del fluido secondario scaldato in corrispondenza della sommit? 210 del serbatoio 2 attraverso detta porzione di immissione superiore 43 permette vantaggiosamente di non perturbare la stratificazione termica del fluido secondario scaldato all?interno di detta porzione superiore 21, in quanto il fluido secondario scaldato pi? leggero rimane nella parte alta senza mescolarsi col resto del fluido secondario presente all?interno del serbatoio 2.

Inoltre, il prelievo di fluido secondario da scaldare in corrispondenza di detta porzione intermedia 23 permette vantaggiosamente di prelevare un fluido a temperature maggiori rispetto a quello presente in corrispondenza del fondo 220 del serbatoio 2, in modo tale da massimizzare l?efficienza di riscaldamento del fluido secondario nel volume superiore V1.

Una volta che il fluido secondario presente all?interno del serbatoio 2 a detta prima altezza di rilevazione S1 raggiunge detta prima temperatura preimpostata T1 inizia una seconda fase di scambio termico, per il riscaldamento del fluido secondario in detto volume inferiore V2 del serbatoio 2. In tale seconda fase, i mezzi di rilevazione della temperatura 45 rilevano il raggiungimento della prima temperatura preimpostata T1 a detta prima altezza di rilevazione S1 e i mezzi controllori inviano un comando a detti mezzi di gestione del flusso 460, 461, in conseguenza del quale il circuito secondario passa in detta seconda configurazione, in cui la valvola di prelievo deviatrice a tre vie 460 presenta detto primo ingresso A2 chiuso e detto secondo ingresso B2 aperto, permettendo quindi l?aspirazione del fluido secondario da scaldare solamente attraverso detta porzione di prelievo inferiore 41?.

Contemporaneamente, la valvola di immissione deviatrice a tre vie 461 presenta detta prima uscita B1 chiusa e detta seconda uscita C1 aperta, in modo che il fluido secondario scaldato in arrivo da detta porzione di scambio termico 42 in detto ingresso A1 sia diretto solamente verso detta porzione di immissione intermedia 44.

Pertanto, il fluido secondario scaldato per mezzo di detto scambiatore termico 3 torna all?interno del serbatoio 2, essendo immesso a detta altezza intermedia H1.

Il fluido secondario scaldato che viene immesso nel serbatoio 2 attraverso detta porzione di immissione intermedia 44, presenta una temperatura minore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata T1 a cui si trova il fluido secondario scaldato in detto volume superiore V1 a seguito dei ripetuti cicli di riscaldamento effettuati in detta prima fase di riscaldamento. In particolare, inizialmente tale temperatura ? minore di detta prima temperatura pre-impostata T1 e cresce al ripetersi del ciclo di riscaldamento sopra descritto, fino a poter raggiungere una temperatura di riscaldamento finale Tf, indipendente da detta prima temperatura pre-impostata T1.

Il fluido secondario scaldato viene immesso in detto volume inferiore V2 a detta temperatura minore o uguale di detta prima temperatura pre-impostata T1 e quindi della temperatura del fluido secondario scaldato presente nel volume superiore V1, risultando pi? pesante di quest?ultimo, non pu? salire verso l?alto e mescolarsi col fluido secondario nel volume superiore V1.

Pertanto, in corrispondenza di detta porzione intermedia 23, a detta altezza intermedia H1, si creer? uno strato di separazione termica tra i due fluidi secondari presenti nei due volumi V1 e V2.

La fase di riscaldamento del fluido secondario in detto volume inferiore V2 prevede, poi, che lo stesso fluido secondario continui ad essere prelevato da detto volume inferiore V2, quindi ulteriormente scaldato in detta porzione di scambio termico 42 e nuovamente immesso in detto volume inferiore V2. In questo modo, il fluido secondario nel volume inferiore V2 viene scaldato gradualmente al ripetersi del ciclo sopra descritto fino al raggiungimento della temperatura di riscaldamento finale Tf, senza perturbare la stratificazione termica del fluido secondario scaldato all?interno del volume superiore V1, garantendo la conservazione della stratificazione termica interna al serbatoio 2.

Vantaggiosamente, grazie a tale configurazione, si mantiene una stratificazione di temperatura nel fluido secondario presente nel volume superiore V1 e nel fluido secondario presente nel volume inferiore V2.

Infatti, se la temperatura di riscaldamento finale Tf ? minore o uguale a detta prima temperatura preimpostata T1, per la stratificazione naturale, il fluido resta al di sotto del volume superiore V1 senza perturbare la stratificazione. Se al contrario la temperatura di riscaldamento finale Tf ? maggiore della prima temperatura pre-impostata T1, per la stratificazione naturale, tutto il serbatoio 2 verr? riscaldato gradualmente fino al raggiungimento della temperatura di riscaldamento finale Tf, restando salve le condizioni vantaggiose di avere il volume superiore V1 a temperatura maggiore o uguale della prima temperatura preimpostata T1 e di realizzare il riscaldamento gradualmente.

Il sistema di scambio termico 1 ? quindi configurato per lavorare separatamente su due parti del serbatoio 2, scambiando calore prima con l?una, rendendo il fluido secondario in essa contenuto rapidamente disponibile e sufficiente a garantire un fabbisogno immediato e poi con l?altra, che costituisce una riserva di energia termica a pi? lungo termine. In particolare, la quantit? di fluido nel primo volume V1 pu? essere adattata, variando detta altezza intermedia H1, ad esempio predisponendo differenti attacchi a cui collegare la porzione di immissione intermedia 44 ed eventualmente la porzione di ritorno intermedia 41?.

In una forma di realizzazione, potranno essere previsti due diversi attacchi per detta porzione di immissione intermedia 44 e due diversi attacchi per la porzione di ritorno intermedia 41?. In una forma di realizzazione, i relativi sensori temperatura 45 potranno essere disposti in corrispondenza di ciascun attacco a diverse altezze di rilevazione S1. In una ulteriore forma di realizzazione, un unico sensore di temperatura 45 posto potr? essere configurato per rilevare la temperatura del fluido secondario a una altezza di rilevazione S1 sia se la porzione di immissione intermedia 44 ? collegata ad un primo attacco sia se la porzione di immissione intermedia 44 ? collegata ad un secondo attacco.

Tale metodo di scambio termico risulta essere particolarmente vantaggioso, in quanto la prima temperatura prefissata T1 e la temperatura di riscaldamento finale Tf del fluido secondario vengono raggiunte gradualmente in ciascuna parte del serbatoio 2, seguendo i protocolli di scambio propri del generatore ed in particolare delle pompe di calore. Infatti, le pompe di calore variano la potenza erogata e scambiata nello scambiatore termico 3, in base alle condizioni termodinamiche dello scambio, quali temperatura e portata del fluido secondario, per ottenere la migliore efficienza, evitando di dover ricorrere al controllo continuo di temperatura e portata del fluido primario e/o del fluido secondario, controllo che pu? comportare una riduzione di efficienza dei generatori a cui ? collegato, specialmente ai generatori a pompa di calore.

Facendo particolare riferimento alla figura 5, si osserva una quinta forma di realizzazione del sistema di scambio termico 1 secondo l?invenzione che presenta caratteristiche simili al sistema di scambio termico 1 secondo la prima forma di realizzazione e appena descritto con riferimento alla figura 1, ma che ? utilizzato per il raffreddamento di un fluido secondario all?interno del serbatoio 2. In particolare, lo scambiatore termico 3 del sistema 1 ? collegato ad un generatore termico, in particolare una pompa di calore, che agisce sul fluido termovettore primario che scorre nello scambiatore termico 3 per raffreddarlo.

Anche in questo caso, il circuito secondario 4 comprende:

- una prima porzione di prelievo 41? e una seconda porzione di prelievo 41?, in collegamento di fluido con il serbatoio 2 di accumulo, per il prelievo del fluido secondario da raffreddare da detto serbatoio 2 verso detto scambiatore termico 3;

- una porzione di scambio termico 42, disposta in corrispondenza di detto scambiatore termico 3, per il raffreddamento di detto fluido secondario mediante lo scambio termico con detto fluido primario; e

- una prima porzione di immissione 43 e una seconda porzione di immissione 44 in collegamento di fluido con detto serbatoio 2, per l?immissione di detto fluido raffreddato in detto serbatoio 2.

In particolare, le porzioni 41?, 41?, 42, 43, 44 del circuito secondario 4 comprendono i medesimi condotti illustrati nell?esempio di figura 1, ma le cui funzioni sono invertite.

Le due porzioni di prelievo 41?, 41? sono infatti entrambe collegate alla porzione superiore 21 di detto serbatoio 2.

In particolare, la prima porzione di prelievo 41?, o porzione di prelievo intermedia 41?, ? disposta sostanzialmente a una altezza intermedia H1, mentre una seconda porzione di prelievo 41?, o porzione di prelievo superiore 41?, ? disposta in corrispondenza della sommit? 210 di detta porzione superiore 21 del serbatoio 2.

Inoltre, la prima porzione di immissione 43 o porzione di immissione inferiore 43, ? disposta in corrispondenza del fondo 220 di detto serbatoio 2, e detta seconda porzione di immissione 44, o porzione di immissione intermedia 44, ? disposta a detta altezza intermedia H1, per i motivi meglio illustrati nel seguito.

I mezzi di rilevazione della temperatura 45 sono disposti in corrispondenza di detta porzione intermedia 23 a una prima altezza di rilevazione S1 inferiore a detta altezza intermedia H1, in modo da ottimizzare il funzionamento di detto sistema di scambio termico. In una forma di realizzazione (non mostrata), tale prima altezza di rilevazione S1 pu? coincidere con l?altezza intermedia H1.

A titolo esemplificativo, nel caso di un serbatoio 2 in cui V2 occupa il 32% del volume totale, detta prima altezza di rilevazione S1 pu? essere disposta all?interno di un sotto-volume inferiore a detta altezza intermedia H1 pari a circa il 22% di V2 (pari a circa il 7% del volume totale). In ogni caso, tale sotto-volume ? preferibilmente pi? piccolo del 45% di V2 (pari a circa il 14% del volume totale).

Inoltre, sono presenti detti mezzi di gestione del flusso 460, 461 per far passare il circuito secondario dalla prima configurazione alla seconda configurazione.

In particolare, la valvola di prelievo deviatrice a tre vie 460 comprende un primo ingresso A2 per il fluido secondario da raffreddare, in collegamento di fluido con detta porzione di prelievo intermedia 41?, un secondo ingresso B2 per il fluido secondario da raffreddare, in collegamento di fluido con detta porzione di prelievo superiore 41?, e un?uscita C2 per il fluido secondario da raffreddare, in collegamento di fluido con detta porzione di scambio termico 42.

La valvola di immissione deviatrice a tre vie 461 comprende un ingresso A1 per il fluido secondario raffreddato, in collegamento di fluido con detta porzione di scambio termico 42, una prima uscita B1 per il fluido secondario raffreddato, in collegamento di fluido con detta porzione di immissione inferiore 43, e una seconda uscita C1 per il fluido secondario raffreddato, in collegamento di fluido con detta porzione di immissione intermedia 44

Infatti, durante l?uso, quando il circuito secondario 4 ? in detta prima configurazione, il fluido secondario viene prelevato da detta porzione di prelievo intermedia 41?, inviato allo scambiatore termico 3, mediante il quale viene raffreddato, per poi essere immesso nel volume inferiore V2 di detto serbatoio 2 attraverso detta porzione di immissione inferiore 43.

La fase di raffreddamento del fluido secondario in detto volume inferiore V2 prevede, quindi, che il fluido secondario continui ad essere prelevato da detto volume inferiore V2 attraverso detta porzione di prelievo intermedia 41?, quindi ulteriormente raffreddato in detta porzione di scambio termico 42 e nuovamente immesso in detto volume inferiore V2 attraverso detta porzione di immissione inferiore 43.

Pertanto, il fluido secondario raffreddato per mezzo di detto scambiatore termico 3 e immesso nel volume inferiore V2 di detto serbatoio 2 attraverso detta porzione di immissione inferiore 43, presenter? una temperatura via via decrescente al ripetersi del ciclo di raffreddamento sopra descritto, fino a presentare una temperatura minore o uguale a una prima temperatura preimpostata T1.

Vi ? quindi una prima fase di raffreddamento del fluido secondario in detto volume inferiore V2 con detto circuito secondario 4 in detta prima configurazione. In detta prima fase, la valvola di prelievo deviatrice a tre vie 460 presenta il primo ingresso A2 aperto per il fluido secondario da raffreddare e il secondo ingresso B2, chiuso, permettendo l?aspirazione del fluido secondario solamente attraverso detta porzione di prelievo intermedia 41?, per poi inviarlo, attraverso l?uscita C2, verso detto scambiatore termico 3. Il fluido raffreddato viene quindi inviato dallo scambiatore termico 3 alla seconda valvola di immissione deviatrice a tre vie 461, che presenter? detta prima uscita B1 aperta e detta seconda uscita C1 chiusa.

Pertanto, il fluido secondario raffreddato viene immesso in corrispondenza del fondo 220 del serbatoio 2 attraverso detta porzione di immissione inferiore 43. Ci? permette vantaggiosamente di non perturbare la stratificazione termica del fluido raffreddato all?interno di detta porzione inferiore 22, in quanto il fluido raffreddato pi? pesante rimane nella parte bassa senza mescolarsi col resto del fluido secondario presente all?interno del serbatoio 2.

Inoltre, il prelievo di fluido secondario da raffreddare in corrispondenza di detta porzione intermedia 23 permette vantaggiosamente di prelevare un fluido a temperature minori rispetto a quelle presenti in corrispondenza della sommit? 210 del serbatoio 2, in modo tale da massimizzare l?efficienza di raffreddamento del fluido secondario nel volume inferiore V2.

Inoltre, vantaggiosamente, solamente il fluido secondario contenuto in detto volume inferiore V2 di detto serbatoio 2 viene raffreddato, senza interessare il volume superiore V1

Una volta che i mezzi di rilevazione della temperatura 45 rilevano che il fluido secondario presente all?interno del serbatoio 2 in corrispondenza di detta prima altezza di rilevazione S1 raggiunge detta prima temperatura pre-impostata T1, inizia una seconda fase di scambio termico, per il raffreddamento del fluido secondario in detto volume superiore V1 del serbatoio 2.

I mezzi di rilevazione della temperatura 45 rilevano, infatti, il raggiungimento di tale prima temperatura pre-impostata T1 e i mezzi controllori inviano un comando a detti mezzi di gestione del flusso 460, 461, in conseguenza del quale il circuito secondario 4 passa in detta seconda configurazione, in cui la valvola di prelievo deviatrice a tre vie 460 presenta detto primo ingresso A2 chiuso e detto secondo ingresso B2 aperto, permettendo quindi l?aspirazione del fluido secondario da raffreddare solamente attraverso detta porzione di prelievo superiore 41?.

Contemporaneamente, la valvola di immissione deviatrice a tre vie 461 presenta detta prima uscita B1 chiusa e detta seconda uscita C1 aperta, in modo che il fluido secondario raffreddato in arrivo da detta porzione di scambio termico 42 in detto ingresso A1 sia diretto solamente verso detta porzione di immissione intermedia 44.

Pertanto, il fluido secondario raffreddato per mezzo di detto scambiatore termico 3 torna all?interno del serbatoio 2, essendo immesso in corrispondenza di detta porzione intermedia 23 a detta altezza intermedia H1.

Il fluido secondario raffreddato viene immesso in detto volume superiore V1 a una temperatura maggiore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata T1 e quindi della temperatura del fluido secondario presente nel volume inferiore V2 a seguito dei ripetuti cicli di riscaldamento effettuati in detta prima fase di riscaldamento per cui, risultando pi? leggero di quest?ultimo, non pu? scendere verso il basso e mescolarsi col fluido secondario nel volume inferiore V2. In particolare, tale temperatura di fluido secondario immesso nel volume superiore V1 ? inizialmente maggiore di detta prima temperatura preimpostata T1 e gradualmente decrescente al ripetersi del ciclo di raffreddamento descritto nel seguito, fino a raggiungere una temperatura di raffreddamento finale Tf, indipendente da detta prima temperatura pre-impostata T1.

Pertanto si crea uno strato di separazione termica tra i due fluidi secondari presenti nei due volumi V1 e V2 in corrispondenza di detta porzione intermedia 23 a detta altezza intermedia H1.

La fase di raffreddamento del fluido secondario in detto volume superiore V1, prevede, quindi, che lo stesso fluido secondario continui ad essere prelevato da detto volume superiore V1 attraverso detta porzione di prelievo superiore 41?, quindi ulteriormente raffreddato in detta porzione di scambio termico 42 e nuovamente immesso in detta porzione intermedia 23 del serbatoio 2 attraverso detta porzione di immissione intermedia 44. In questo modo, il fluido secondario in detto volume superiore V1 viene raffreddato gradualmente fino al raggiungimento della temperatura di raffreddamento finale Tf, senza perturbare la stratificazione termica del fluido secondario raffreddato all?interno di detta porzione inferiore 22 del serbatoio 2.

In tal modo si garantisce la conservazione della stratificazione termica interna al serbatoio 2 Infatti, se la temperatura di raffreddamento finale Tf ? maggiore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata T1, per stratificazione naturale, il fluido secondario resta nel volume superiore V1 senza perturbare la stratificazione. Se invece la temperatura di raffreddamento finale Tf ? minore di detta prima temperatura pre-impostata T1, per stratificazione naturale, tutto il serbatoio 2 verr? raffreddato gradualmente fino al raggiungimento di detta temperatura di raffreddamento finale Tf, restando salve le condizioni vantaggiose di avere il volume inferiore V2 a una temperatura minore o uguale di detta prima temperatura pre-impostata T1 e di realizzare il raffreddamento gradualmente.

Facendo particolare riferimento alla figura 2 si osserva una seconda forma di realizzazione di un sistema di scambio termico 1 secondo la presente invenzione che pu? presentare tutte le caratteristiche tecniche del sistema di scambio termico 1 descritto per la figura 1 (a cui sono stati assegnati gli stessi riferimenti numerici), ma in cui dette porzioni di prelievo 41?, 41? e detta porzione di immissione intermedia 44, sono collegate a rispettivi condotti interni 6, 7, disposti all?interno di detto serbatoio 2.

In particolare, il circuito secondario 4 mostrato in figura 2 comprende:

un primo condotto interno 6 che va da detta sommit? 210 del serbatoio 2 fino a detta altezza intermedia H1, a cui sono collegate, in collegamento di fluido, detta prima porzione di prelievo 41? e detta seconda porzione di immissione 44, e

un secondo condotto interno 7, che va da detta sommit? 210 fino a detto fondo 220 del serbatoio 2, collegato a detta seconda porzione di prelievo 41.

In tale forma di realizzazione preferibilmente detta prima altezza di rilevazione S1 a cui sono disposti i mezzi di rilevazione della temperatura 45 ? disposta superiormente a detta altezza intermedia H1, in modo tale da ottimizzare il funzionamento del sistema 1.

La presenza di tali condotti interni 6, 7 rende pi? vantaggioso il collegamento idraulico del serbatoio 2 al circuito secondario 4, che, in questo modo, pu? essere realizzato completamente in corrispondenza della sua sommit? 210, facilitando anche la manutenzione del serbatoio 2.

Il sistema di scambio termico 1 cos? realizzato pu? anche presentare ingombri minori, se paragonato a sistemi di scambio termico 1 in cui il circuito secondario 4 ? collegato in punti diversi del serbatoio 2, e in quanto il primo condotto interno 6 pu? essere collegato in comune a detta prima porzione di prelievo 41? e a detta seconda porzione di immissione intermedia 44.

Tali condotti interni 6 e 7 potrebbero essere variabili in lunghezza cos? da variare l?altezza di immissione e/o di prelievo del fluido secondario nel/dal serbatoio 2.

Tale variazione di lunghezza dei condotti interni 6 e 7 pu? essere ottenuta:

- fornendo all?utente finale condotti interni di lunghezze differenti da inserire nella connessione di dette porzioni di prelievo 41?, 41? e/o detta porzione di immissione intermedia 44 del serbatoio 2; oppure - utilizzando condotti interni telescopici; oppure - fornendo all?utente finale dei condotti di altezze differenti, da inserire all?interno dei condotti interni montati in produzione, in modo da prolungarli fino ad ottenere l?altezza desiderata di immissione e/o di prelievo del fluido secondario nel/dal serbatoio 2.

Facendo particolare riferimento alla figura 7, si osserva una settima forma di realizzazione del sistema di scambio termico 1 secondo l?invenzione che presenta un circuito simile al sistema di scambio termico 1 secondo la seconda forma di realizzazione appena descritta con riferimento alla figura 2, e che ? utilizzato per il raffreddamento di un fluido secondario all?interno del serbatoio 2.

Il funzionamento in due fasi di raffreddamento risulta essere equivalente al funzionamento in due fasi di raffreddamento descritto per la quinta forma di realizzazione di figura 5, ma in cui alcune porzioni di prelievo/immissione sono collegate a rispettivi condotti 6, 7.

In particolare, lo scambiatore termico 3 del sistema di scambio termico 1 ? collegato ad un generatore termico, in particolare una pompa di calore, che agisce sul fluido termovettore primario che scorre nello scambiatore termico 3 per raffreddarlo.

Il circuito secondario 4 mostrato in figura 7 comprende:

un primo condotto interno 6 che va da detta sommit? 210 del serbatoio 2 fino a detta altezza intermedia H1, a cui sono collegate, in collegamento di fluido, detta prima porzione di prelievo 41? e detta seconda porzione di immissione 44,

un terzo condotto interno 8, che va da detta sommit? 210 fino a detto fondo 220 del serbatoio 2, collegato a detta prima porzione di immissione 43.

In tale forma di realizzazione la prima altezza di rilevazione S1 ? preferibilmente inferiore all?altezza intermedia H1.

La seconda porzione di prelievo 41? ? disposta direttamente sulla sommit? 210 di detto serbatoio. Facendo particolare riferimento alla figura 6 in una sesta forma di realizzazione del sistema di scambio termico 1 secondo l?invenzione ? mostrato un sistema di scambio termico per il raffreddamento del fluido secondario, avente tutte le caratteristiche del sistema di figura 2, ma comprendente condotti interni 6, 7 che partono dal fondo 220 di detto serbatoio 2, il primo condotto interno 6 andando dal fondo 220 verso detta altezza intermedia H1 e il secondo condotto interno 7 andando dal fondo 220 alla sommit? 210 del serbatoio 2.

Il funzionamento in due fasi di raffreddamento risulta essere equivalente al funzionamento descritto per la quinta forma di realizzazione di figura 5.

In una forma di realizzazione (non mostrata), il sistema di scambio termico di figura 6 pu? essere utilizzato anche per il riscaldamento di un fluido secondario, invertendo i rispettivi collegamenti descritti, ovverosia collegando l?immissione 43 al condotto interno 7, che dal fondo 220 termina in corrispondenza di detta sommit? 210 del serbatoio 2 e il prelievo 41? direttamente al fondo 220 (la porzione di prelievo intermedia 41? e la seconda porzione di immissione 44 rimangono invece collegate al condotto interno 6 che termina a detta altezza intermedia H1).

L?altezza intermedia H1 pu? essere variata allungando o accorciando il primo condotto interno 6 all?interno del serbatoio 2.

Facendo particolare riferimento alla figura 3, in cui ? mostrata una terza forma di realizzazione del sistema di scambio termico 1 secondo la presente invenzione, utilizzata solamente per il riscaldamento di un fluido secondario, si nota che il circuito secondario 4 pu? comprendere solamente una porzione di prelievo 41 al posto di dette prima porzione di prelievo 41? e di detta seconda porzione di prelievo 41?, mentre la prima porzione di immissione 43 e la seconda porzione di immissione 44 sono disposte nella stessa posizione del sistema di scambio termico 1 nella prima forma di realizzazione di figura 1.

Tale unica porzione di prelievo 41 pu? essere infatti collegata direttamente al fondo 220 del serbatoio 2, senza tuttavia inficiare il riscaldamento in due fasi del fluido secondario presente nel serbatoio 2, che avviene comunque prima nel fluido secondario presente nel volume superiore V1 e poi in quello presente nel volume inferiore V2.

Inoltre, nella particolare forma di realizzazione mostrata in figura 3, il riscaldamento del fluido secondario diretto verso detta porzione di immissione superiore 43 viene ottenuto mediante la regolazione della temperatura del fluido secondario da scaldare in detta porzione di scambio termico 42 e mediante la regolazione della portata del fluido secondario immesso in detto volume superiore V1, che resta nulla fino al raggiungimento di una seconda temperatura prefissata T2 del fluido secondario da immettere in detto volume superiore V1, maggiore o uguale a detta prima temperatura impostata T1 per il fluido nella porzione superiore 21 di serbatoio 2, realizzando quindi un preriscaldamento con ricircolo all?interno del circuito secondario 4 stesso.

Infatti, in questo caso i mezzi di gestione del flusso 461, 462, 463 e i mezzi controllori comprendono una valvola miscelatrice a tre vie 462, o valvola di prelievo miscelatrice a tre vie 462, al posto di detta valvola di prelievo deviatrice a tre vie 460 delle forme di realizzazione di figura 1 e 2. Preferibilmente, tale valvola miscelatrice a tre vie 462 ? una valvola miscelatrice termostatica, preferibilmente una valvola miscelatrice termostatica auto-azionata, o una valvola miscelatrice elettronica (non mostrata).

In particolare con l?espressione ?valvola miscelatrice a tre vie? si intende una qualunque valvola a tre vie comprendente due ingressi e un?uscita e in grado di modificare il flusso da o verso ciascun ingresso, aprendone uno e chiudendo proporzionalmente l?altro, parzialmente o totalmente, in modo da permettere il controllo della miscelazione dei flussi da o verso l?uscita. Con l?espressione ?valvola miscelatrice a tre vie termostatica? si intende, una valvola miscelatrice a tre vie dotata di un rilevatore di temperatura per il flusso, per controllare dette aperture e chiusure sulla base della rilevazione della temperatura per mezzo di detto rilevatore. Con l?espressione ?valvola miscelatrice a tre vie termostatica auto-azionata? si intende una ?valvola miscelatrice a tre vie termostatica? dotata di un controllore in grado di leggere la temperatura rilevata per mezzo di detto rilevatore ed azionare un attuatore per controllare dette aperture e chiusure sulla base della rilevazione della temperatura, senza la necessit? di un collegamento a un controllore esterno. Infine, con l?espressione ?valvola a miscelatrice tre vie elettronica? si intende una valvola miscelatrice a tre vie collegabile ad un controllore esterno che aziona elettricamente l?attuatore per controllare dette aperture e chiusure. Tale controllore esterno pu? essere una unit? di controllo che pu? effettuare anche le attivit? dei mezzi controllori descritti in precedenza. In particolare, l?unit? di controllo ? in grado di ricevere i dati di temperatura rilevati confrontati nel tempo e inviare i relativi segnali di apertura/chiusura, eventualmente modulata, alla valvola miscelatrice e/o agli altri mezzi di gestione del flusso.

Pertanto, in forme alternative di realizzazione rispetto a quelle di figura 3, la valvola miscelatrice a tre vie 462 pu? essere una qualsiasi valvola miscelatrice a tre vie e pu? essere collegata ad un sensore della temperatura disposto in corrispondenza dell?uscita della porzione di scambio termico 42 e a un relativo controllore, per controllare la movimentazione del fluido secondario nel circuito secondario 4, sulla base della temperatura del fluido secondario in detto circuito secondario 4.

La valvola di immissione a tre vie 461 ? equivalente alla valvola di immissione a tre vie 461 descritta per le forme di realizzazione del sistema termico 1 di figure 1 e 2. In particolare, detta valvola di immissione a tre vie 461 ? una valvola deviatrice, preferibilmente una valvola deviatrice motorizzata.

Pertanto, detta valvola di immissione deviatrice a tre vie 461 presenta detto ingresso A1 per il fluido secondario riscaldato, detta prima uscita B1 per il fluido secondario riscaldato, in collegamento di fluido con la porzione di immissione superiore 43, e detta seconda uscita C1 per il fluido secondario riscaldato, in collegamento di fluido con la porzione di immissione intermedia 44.

La valvola miscelatrice a tre vie 462 comprende, pertanto, un ingresso di ricircolo A2, o primo ingresso A2, in collegamento di fluido alla prima uscita B1 della valvola di immissione deviatrice a tre vie 461, un secondo ingresso B2 per il fluido secondario da scaldare, in collegamento di fluido con detta porzione di prelievo 41, e un?uscita AB2 per il fluido secondario da scaldare, in collegamento di fluido con l?ingresso di detta porzione di scambio termico 42.

In particolare, la valvola miscelatrice a tre vie 462 pu? essere configurata (se ? termostatica), o pu? essere gestita (se ? elettronica), in modo da far mantenere il flusso di fluido secondario che esce da detta uscita AB2 ad una temperatura minore o uguale a detta seconda temperatura pre-impostata T2.

La porzione del circuito secondario 4 che va da detta prima uscita B1 della valvola di immissione deviatrice a tre vie 461 verso detto ingresso di ricircolo A2 della valvola miscelatrice a tre vie 462 ? pertanto una porzione di ricircolo 47, ed ? collegata all?uscita della porzione di scambio termico 42 e a detta prima porzione di immissione 43 in corrispondenza di un punto di collegamento 430, posto a monte di detto serbatoio 2.

Tra detto punto di collegamento 430 e detta prima porzione di immissione 43 ? prevista una valvola di non ritorno 431, che impedisce il flusso dalla porzione superiore 21 del serbatoio 2 verso la valvola di immissione deviatrice a tre vie 461 e verso la valvola miscelatrice a tre vie 462.

Inoltre, nella forma di realizzazione mostrata in figura 3, poich? la valvola miscelatrice a tre vie 462 ? un valvola miscelatrice termostatica auto-azionata, il circuito secondario 4 comprende anche una porzione di bypass 410 che parte da detta porzione di prelievo 41 e mette in collegamento di fluido detta porzione di scambio termico 42 con detto fondo 220 di detto serbatoio 2 attraverso una valvola di bypass 463, collegata a detti mezzi controllori, senza passare attraverso detta valvola miscelatrice a tre vie 462 .

La valvola di bypass 463 comprende un rispettivo ingresso B3 in collegamento di fluido con detta porzione di prelievo 41 e una uscita C3 in collegamento di fluido con detta uscita AB2 per il fluido secondario da scaldare. La valvola di bypass 463 ha infatti solamente una configurazione aperta/chiusa.

In questo modo, durante l?uso, nella prima fase di riscaldamento, per il riscaldamento del fluido secondario in detta porzione superiore 21, quando il circuito secondario 4 ? in detta prima configurazione, la valvola miscelatrice a tre vie 462 presenta inizialmente il secondo ingresso B2 chiuso e detta valvola di bypass 463 ? chiusa, impedendo quindi il flusso di liquido secondario da detta porzione inferiore 22 del serbatoio 2, mentre detta valvola di immissione deviatrice a tre vie 461 presenta l?uscita C1 chiusa, impedendo il flusso di liquido secondario verso detta porzione intermedia 23 e detta valvola di non ritorno 431 impedisce il flusso di liquido secondario da detta porzione superiore 21. Pertanto, non vi pu? essere flusso attraverso il serbatoio 2 e il fluido secondario presente all?interno del circuito secondario 4 inizialmente pu? circolare solo all?interno del circuito secondario 4 stesso.

Infatti, poich? il sistema ? un circuito chiuso in pressione, il fluido secondario ? sempre presente nel circuito secondario.

Quindi, l?intero flusso di fluido secondario passa da detta porzione di scambio termico 42, in cui viene scaldato, verso detta porzione di ricircolo 47 e, attraverso detta valvola miscelatrice a tre vie 462, viene ricircolato verso detta porzione di scambio termico 42, senza passare da detto serbatoio 2.

Tale ricircolo avviene finch? la temperatura del fluido scaldato proveniente da detta porzione di ricircolo 47 non raggiunge, in corrispondenza di detta valvola miscelatrice a tre vie 462, la seconda temperatura pre-impostata T2, che ? maggiore o uguale a detta prima temperatura impostata T1.

In seguito al raggiungimento di tale seconda temperatura pre-impostata T2, la valvola miscelatrice a tre vie 462, essendo configurata per mantenere la temperatura del fluido secondario in uscita da AB2 minore o uguale a detta seconda temperatura pre-impostata T2, apre parzialmente il secondo ingresso B2 e chiude parzialmente il primo ingresso A2. Dette apertura e chiusura sono proporzionali tra loro ed entrambe proporzionali alla differenza tra la temperatura del fluido secondario nella porzione di ricircolo 47 e detta seconda temperatura pre-impostata T2. In tal modo ? consentito un flusso di fluido secondario in detta porzione di prelievo 41 dal serbatoio 2 con una portata controllata dalla valvola miscelatrice a tre vie 462. Ci? comporta una contemporanea immissione di fluido secondario in uscita da detta porzione di scambio termico 42 nella parte di detta porzione di immissione superiore 43 a valle di detto punto di collegamento 430, con la medesima portata del flusso in detta porzione di prelievo 41. Tale immissione, ? contemporanea al ricircolo della restante parte di fluido secondario scaldato in uscita da detta porzione di scambio termico 42 attraverso detta porzione di ricircolo 47, fintanto che resta aperto anche l?ingresso di ricircolo A2 della valvola miscelatrice a tre vie 462.

Infatti, essendo il serbatoio 2 di tipo a vaso chiuso, in pressione, la portata del flusso che passa attraverso la porzione di immissione superiore 43 e va da detto punto di collegamento 430 verso detto serbatoio 2 ? uguale a quella del flusso prelevato attraverso la porzione di prelievo 41.

In conseguenza di ci?, vi ? flusso attraverso la porzione di prelievo 41 con conseguente immissione di fluido secondario scaldato nel serbatoio 2 attraverso la porzione di immissione superiore 43 solo quando la temperatura del fluido secondario in detta porzione di immissione superiore 43, che ? la stessa di detta porzione di ricircolo 47, ? maggiore o uguale di detta seconda temperatura pre-impostata T2. Pertanto il fluido secondario scaldato ? immesso in detto serbatoio 2, attraverso detta porzione di immissione superiore 43 ad una temperatura che ? sempre maggiore o uguale di detta seconda temperatura pre-impostata T2.

In altre parole, poich? la valvola miscelatrice a tre vie 462 termostatica regola la miscelazione del fluido secondario verso detta porzione di scambio termico 42 attraverso il controllo della portata del flusso nella porzione di prelievo 41 e nella porzione di ricircolo 47, regola anche la temperatura e la portata del fluido immesso in detto serbatoio 2, attraverso detta porzione di immissione superiore 43.

La prima fase di riscaldamento del fluido secondario in detto volume superiore V1 prevede quindi che il fluido secondario scaldato a temperatura maggiore o uguale di detta seconda temperatura pre-impostata T2, a sua volta maggiore o uguale di detta prima temperatura pre-impostata T1, sia immesso in detto volume superiore V1 attraverso detta porzione di immissione superiore 43, andando ad occupare il volume superiore V1 dall?alto verso il basso in modo tale che la parte pi? alta di detto volume superiore V1 sia sempre a temperatura maggiore o uguale di detta prima temperatura preimpostata T1 e quindi sempre disponibile per l?utilizzo fin dai primi litri di fluido secondario scaldato.

Una volta che il fluido secondario presente nel serbatoio 2 in corrispondenza di detta prima altezza di rilevazione S1 ? arrivato alla prima temperatura preimpostata T1, inizia una seconda fase di riscaldamento, per il riscaldamento del fluido secondario in detta porzione inferiore 22 del serbatoio 2. I mezzi di rilevazione della temperatura 45 rilevano il raggiungimento di tale prima temperatura pre-impostata T1 e i mezzi controllori inviano un comando a detti mezzi di gestione del flusso 461, e 463, e, nel caso la valvola miscelatrice a tre vie 462 sia una valvola elettronica, anche a detta valvola miscelatrice tre vie elettronica, in conseguenza del quale il circuito secondario passa a detta seconda configurazione.

In particolare, la valvola di immissione deviatrice a tre vie 461 chiude detta prima uscita B1 e apre detta seconda uscita C1 per il fluido secondario riscaldato, e detta valvola di bypass 463 apre il rispettivo ingresso B3, in modo che tutto il fluido secondario circolante nel circuito secondario 4 sia prelevato dal serbatoio 2 attraverso la porzione di prelievo 41, passi attraverso la porzione di bypass 410, senza essere miscelato con il fluido secondario scaldato in detta porzione scambio termico 42 e proveniente da detta porzione di ricircolo 47, per poi essere scaldato nella porzione di scambio termico 42 e inviato verso detta porzione di immissione intermedia 44.

Il fluido secondario scaldato pertanto non passa pi? attraverso detta porzione di immissione superiore 43, n? attraverso detta porzione di ricircolo 47.

Infatti, essendo chiusa l?uscita B1 e la valvola di non ritorno 431, non ci sono vie di accesso a detta porzione di immissione superiore 43 o a detta porzione di ricircolo 47 (che diventano ?rami morti?). Pertanto, tutto il flusso passa dalla porzione di scambio termico 42 attraverso la porzione di immissione intermedia 44 nel volume V2 e quindi dalla porzione di prelievo 41 verso la porzione di scambio termico 42 passando attraverso il condotto di bypass 410 Pu? essere previsto un periodo transitorio all?inizio di tale seconda fase, in cui una parte del flusso prelevato dalla porzione di prelievo 41 attraversa, oltre alla porzione di bypass 410, anche la valvola miscelatrice termostatica 462, senza che ci? comporti alcuna modifica al funzionamento descritto. Oltretutto detta valvola miscelatrice termostatica 462, per l?effetto della bassa temperatura del fluido secondario proveniente dalla porzione di prelievo 41, in breve tempo si chiude, terminando detto periodo transitorio.

La seconda fase di riscaldamento del fluido secondario in detto volume inferiore V2 prevede, poi, che lo stesso fluido secondario continui ad essere prelevato da detto volume inferiore V2 attraverso la porzione di prelievo 41, scaldato in detta porzione di scambio termico 42 e immesso in detto volume inferiore V2 attraverso detta porzione di immissione intermedia 44.

Quindi, il fluido secondario scaldato viene inizialmente immesso in detto volume inferiore V2 a una temperatura minore o uguale di detta seconda temperatura pre-impostata T2.

Inoltre, in virt? di detto scambio diretto con il fluido secondario proveniente dal fondo 220 del serbatoio 2, senza detto preriscaldamento con ricircolo, la temperatura del fluido secondario scaldato ? anche inferiore rispetto alla prima temperatura pre-impostata T1 raggiunta nel volume superiore V1 e aumenta gradualmente al ripetersi del ciclo sopra descritto. Pertanto, il fluido secondario scaldato che viene immesso nel volume inferiore V2 di detto serbatoio 2 a detta altezza intermedia H1, essendo meno caldo e pi? pesante rispetto al fluido secondario scaldato nel volume superiore V1, non pu? salire e mescolarsi con il primo, preservando la stratificazione termica all?interno del serbatoio 2.

In tal modo ? possibile scaldare gradualmente il fluido secondario all?interno del volume inferiore V2 del serbatoio 2 fino al raggiungimento della temperatura di riscaldamento finale Tf, senza perturbare la stratificazione termica del fluido secondario scaldato all?interno di detta porzione superiore 21, garantendo la conservazione della stratificazione termica interna al serbatoio 2.

Come detto, la valvola miscelatrice a tre vie 462 pu? essere una valvola elettronica, e non termostatica. In tal caso, la valvola miscelatrice a tre vie 462 ? controllata da un controllore esterno che aziona elettricamente un attuatore per controllare aperture e chiusure di ingressi e uscite A2 e B2 sulla base della temperatura rilevata del fluido secondario che la attraversa. In tal caso, la porzione di bypass 410 con la relativa valvola di bypass 463 pu? non essere presente, perch? in detta seconda configurazione del circuito secondario durante detta seconda fase di riscaldamento, detto controllore esterno pu? aprire completamente il secondo ingresso B2 e chiudere completamente il primo ingresso A2 di detta valvola a miscelatrice tre vie elettronica 462, consentendo che tutto il flusso di fluido secondario circolante venga prelevato dal serbatoio 2 attraverso la porzione di prelievo 41, e inviato verso detta porzione di scambio termico 42 attraverso la valvola a miscelatrice tre vie elettronica 462.

Pertanto, quando ? chiuso il primo ingresso A2 di detta valvola miscelatrice a tre vie elettronica 462 e la valvola di non ritorno 431, non ci sono vie di accesso a detta porzione di immissione superiore 43 o a detta porzione di ricircolo 47 (che diventano ?rami morti?). Pertanto, tutto il flusso passa dalla porzione di scambio termico 42 attraverso la porzione di immissione intermedia 44 nel volume V2 e quindi dalla porzione di prelievo 41 verso la porzione di scambio termico 42 passando attraverso la valvola miscelatrice a tre vie elettronica 462.

Riassumendo, in detta seconda fase di riscaldamento, una volta raggiunta la prima temperatura pre-impostata T1 in corrispondenza di detta prima altezza di rilevazione S1, i mezzi controllori inviano un segnale alla valvola deviatrice a tre vie 461 che chiude detta uscita B1 ed apre detta uscita C1 e, nel caso la valvola miscelatrice a tre vie 462 sia una valvola elettronica, anche a detta valvola miscelatrice tre vie elettronica 462, che apre completamente il secondo ingresso B2 e chiude completamente il primo ingresso A2; oppure, in caso la valvola miscelatrice a tre vie 462 sia una valvola termostatica, detti mezzi controllori inviano un segnale anche a detta valvola di bypass 463, che apre il passaggio da B3 a C3.

A seguito di detti segnali il flusso prelevato da detto serbatoio 2 va direttamente da detto fondo 220 di detto serbatoio 2 a detta porzione di scambio termico 42, senza essere miscelato con il fluido secondario scaldato proveniente da detta porzione di scambio termico 42, passando attraverso detta porzione di bypass 410 o attraverso detta valvola miscelatrice a tre vie elettronica 462, evitando ogni rischio che vi sia parziale o totale occlusione del passaggio del flusso.

In questo modo, ? consentito il flusso di fluido secondario diretto verso detta porzione di scambio termico 42 anche a temperatura inferiore o uguale a detta seconda temperatura pre-impostata T2.

In conseguenza di ci?, la circolazione del fluido secondario avviene direttamente ed esclusivamente tra la porzione inferiore 22 del serbatoio 2 e lo scambiatore termico 3.

Tale circolazione risulta essere particolarmente vantaggiosa, in quanto il fluido secondario in detto volume inferiore V2 viene scaldato gradualmente al ripetersi del ciclo di riscaldamento sopra descritto, fino al raggiungimento della temperatura di riscaldamento finale Tf. Ci? permette di seguire i protocolli di scambio propri del generatore ed in particolare delle pompe di calore, che variano la potenza erogata e scambiata nello scambiatore termico 3, in base alle condizioni termodinamiche dello scambio, quali temperatura e portata del fluido secondario, per ottenere la migliore efficienza, evitando di dover ricorrere al controllo continuo di temperatura e portata del fluido primario e/o del fluido secondario. Tale controllo pu? infatti comportare una riduzione di efficienza dei generatori a cui ? collegato, specialmente ai generatori a pompa di calore.

Facendo in particolare riferimento alla forma di realizzazione di figura 8 essa ? molto simile alla forma di realizzazione di figura 3, tuttavia la valvola miscelatrice a tre vie 462 ? elettronica e non ? previsto il circuito di bypass 410.

In tale forma di realizzazione in sostituzione della valvola di immissione deviatrice a tre vie, ? disposta una valvola di bypass 466 avente un?apertura di uscita C1 in collegamento di fluido con detta porzione di immissione intermedia 44 ed un?apertura di ingresso A1 in collegamento di fluido con detta porzione di scambio termico 42, essendo quest?ultima in diretto collegamento di fluido con detta porzione di immissione 43, tramite il punto di collegamento 432, e con detta porzione di ricircolo 47 tramite il punto di collegamento 430. La valvola di bypass 466 ? in connessione con detti mezzi controllori.

In tale forma di realizzazione, in detta prima fase di riscaldamento, detta valvola di bypass 466 presenta detta uscita C1 chiusa, impedendo il flusso da detta porzione di scambio termico 42 a detta porzione di immissione intermedia 44 del fluido secondario, che quindi pu? circolare solo in detta prima porzione di immissione 43 e in detta porzione di ricircolo 47, con le stesse modalit? descritte per la terza forma di realizzazione rappresentata nella figura 3.

In detta seconda fase di riscaldamento, invece, detta porzione di immissione superiore 43 e detta porzione di ricircolo 47 sono chiuse da detta valvola di non ritorno 431 e dalla chiusura del primo ingresso A2 di detta valvola miscelatrice a tre vie elettronica 462 (e diventano ?rami morti?), in conseguenza del segnale inviato da detti mezzi controllori, e detta valvola di bypass 466 presenta detta uscita C1 aperta, pertanto tutto il flusso di fluido secondario passa dalla porzione di scambio termico 42 attraverso detta valvola di bypass 466 in detta porzione di immissione intermedia 44, quindi viene immesso nel secondo volume V2 da cui viene prelevato dalla porzione di prelievo 41 e inviato alla porzione di scambio termico 42, passando attraverso la valvola miscelatrice a tre vie elettronica 462, con le stesse modalit? e vantaggi descritti per la terza forma di realizzazione rappresentata nella figura 3.

Infine, facendo riferimento alla quarta forma di realizzazione di figura 4, ? presentato un sistema di scambio termico 1 per il solo riscaldamento di un fluido secondario, avente caratteristiche tecniche simili a quelle del sistema di scambio termico 1 di figura 3, ma privo di detta porzione di bypass 410 e quindi di detto elemento di bypass 463, grazie a una disposizione alternativa dei mezzi di gestione del flusso 464, 465.

In particolare, in questo caso ? presente una valvola di prelievo deviatrice a tre vie 464 e una valvola miscelatrice a tre vie 465 collegate tra loro mediante una porzione di ricircolo 47, per inviare fluido scaldato di nuovo verso la porzione di scambio termico 42.

La valvola di prelievo deviatrice a tre vie 464 comprende un primo ingresso C1, per il fluido secondario da scaldare, in collegamento di fluido con detto fondo 220 di detto serbatoio 2 tramite detta porzione di prelievo 41; un secondo ingresso B1, o ingresso di ricircolo B1, in collegamento di fluido con la porzione di ricircolo 47; e un?uscita A1 per il fluido secondario da scaldare, in collegamento di fluido con l?ingresso di detta porzione di scambio termico 42.

La valvola miscelatrice a tre vie 465, che anche in questo caso ? preferibilmente una valvola miscelatrice termostatica, pi? preferibilmente di tipo auto-azionato, comprende: un primo ingresso A2 per il fluido secondario scaldato, in collegamento di fluido con l?uscita di detta porzione di scambio termico 42; un secondo ingresso B2 per il fluido secondario da scaldare, in collegamento di fluido con detto fondo 220 di detto serbatoio 2 tramite una ulteriore porzione di prelievo 49; e un?uscita di ricircolo AB2, in collegamento di fluido con detta porzione di ricircolo 47 per l?invio di fluido secondario verso detto ingresso di ricircolo B1 di detta valvola di prelievo deviatrice a tre vie 464.

L?uscita della porzione di scambio termico 42 ? in collegamento di fluido anche con la porzione di immissione 44?. In particolare, dall?uscita della porzione di scambio termico 42 si diramano, in corrispondenza di un punto di collegamento 440, la porzione di immissione 44? e una terza porzione di ricircolo 48 che va verso il primo ingresso A2 della valvola miscelatrice a tre vie 465.

La ulteriore porzione di prelievo 49, si snoda da detta porzione di prelievo 41 in corrispondenza di un secondo punto di collegamento 411, e comprende una valvola di non ritorno 490.

In tal modo, durante la prima fase di riscaldamento, la valvola di prelievo deviatrice a tre vie 464 tiene chiuso l?ingresso C1 e aperto l?ingresso di ricircolo B1, mentre la valvola miscelatrice a tre vie 465 tiene aperti il primo ingresso A2 e l?uscita di ricircolo AB2, e chiuso il secondo ingresso B2, finch? la temperatura del fluido secondario scaldato proveniente da detta seconda porzione di ricircolo 48 non raggiunge detta seconda temperatura pre-impostata T2.

Il fluido secondario presente nel circuito secondario 4 fluisce pertanto con un flusso di ricircolo da detta porzione di scambio termico 42 verso detta terza porzione di ricircolo 48, entra in detto primo ingresso A2 ed ? inviato da detta uscita di ricircolo AB2 verso detto ingresso di ricircolo B1 di detta valvola di prelievo deviatrice a tre vie 464 attraverso detta porzione di ricircolo 47. Tale fluido secondario viene quindi inviato all?ingresso della porzione di scambio termico 42, passando attraverso l?uscita A1 della valvola di prelievo deviatrice a tre vie 464.

Una volta che la valvola miscelatrice a tre vie 465 registra il raggiungimento di detta seconda temperatura pre-impostata T2 da parte del fluido secondario in ricircolo, essendo configurata per far mantenere al flusso di fluido secondario che esce da detta uscita AB2 ad una temperatura minore o uguale di detta seconda temperatura pre-impostata T2, apre parzialmente il secondo ingresso B2 e, contemporaneamente, chiude parzialmente il primo ingresso A2, essendo dette apertura e chiusura proporzionali tra loro ed entrambe proporzionali alla differenza tra detta seconda temperatura pre-impostata T2 e la temperatura del fluido secondario nella porzione di ricircolo 47. In conseguenza di ci? si stabilisce un flusso attraverso la porzione di prelievo 41 e di conseguenza, essendo il serbatoio 2 di tipo a vaso chiuso, in pressione, si stabilisce un flusso di uguale portata attraverso la porzione di immissione 44?.

In particolare, la temperatura del fluido secondario in detta porzione di immissione superiore 44?, che ? la stessa di detta porzione di ricircolo 48, ? maggiore di detta seconda temperatura pre-impostata T2. Pertanto, si ottiene che il fluido secondario scaldato ? immesso in detto serbatoio 2, attraverso detta porzione di immissione superiore 44?, ad una temperatura sempre maggiore o uguale di detta seconda temperatura pre-impostata T2, a sua volta maggiore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata T1.

La fase di riscaldamento del fluido secondario in detto volume superiore V1 prevede quindi che il fluido secondario scaldato a temperatura maggiore o uguale di detta seconda temperatura pre-impostata T2, continui ad essere immesso in detto volume superiore V1 fino al raggiungimento di detta prima temperatura pre-impostata T1 in detta prima altezza di rilevazione S1.

Una volta che i mezzi rilevatori della temperatura 45 hanno registrato il raggiungimento di detta prima temperatura pre-impostata T1 in detta prima altezza di rilevazione S1, inizia la seconda fase di riscaldamento, durante la quale i mezzi controllori inviano un segnale a detta valvola di prelievo deviatrice a tre vie 464, che apre l?ingresso C1 e chiude l?ingresso di ricircolo B1.

Pertanto, tutto il flusso di fluido secondario circolante nel circuito secondario 4 passa da detta porzione di prelievo 41 verso detta valvola di prelievo deviatrice a tre vie 464, senza essere miscelato con il fluido secondario scaldato in detta porzione scambio termico 42, per poi andare in detta porzione di scambio termico 42 verso detta porzione di immissione 44?. Infatti, ? precluso il flusso attraverso la porzione di ricircolo 47 dalla chiusura dell?ingresso di ricircolo B1 ed ? precluso il flusso attraverso la ulteriore porzione di prelievo 49 dalla valvola di non ritorno 490.

In altre parole, poich? il serbatoio 2 ? di tipo a vaso chiuso, la stessa valvola di prelievo deviatrice a tre vie 464 permette di escludere dalla circolazione di fluido la valvola miscelatrice a tre vie 465 durante la seconda fase, senza la necessit? di un ulteriore bypass e con conseguente risparmio di spazio e dei costi di produzione.

Quindi il fluido secondario scaldato viene immesso in corrispondenza di detto volume inferiore V2 a temperatura inizialmente minore o uguale di detta seconda temperatura pre-impostata T2 e, in virt? dell?assenza di un preriscaldamento con ricircolo, detta temperatura del fluido secondario scaldato ? anche inferiore rispetto alla prima temperatura pre-impostata T1 raggiunta nel volume superiore V1. Pertanto il fluido secondario scaldato che viene ri-immesso nel volume inferiore V2 di detto serbatoio 2 a detta altezza intermedia H1, essendo meno caldo e pi? pesante rispetto al fluido secondario scaldato in detto volume superiore V1, non pu? salire e mescolarsi con il primo, n? mescolarsi col fluido secondario contenuto nella porzione intermedia 23, grazie alla presenza di un elemento diffusore 9, meglio illustrato nel seguito.

Il fluido secondario si scalda quindi gradualmente all?interno del volume inferiore V2 del serbatoio 2 al ripetersi del ciclo di riscaldamento sopra descritto fino al raggiungimento della temperatura di riscaldamento finale Tf, senza perturbare la stratificazione termica del fluido secondario scaldato all?interno di detta porzione superiore 21, garantendo la conservazione della stratificazione termica interna al serbatoio 2.

Tale circolazione presenta gli stessi vantaggi della forma di realizzazione precedentemente illustrata per la figura 3, in quanto il fluido secondario in detto volume inferiore V2 viene scaldato gradualmente, consentendo di seguire i protocolli di scambio propri del generatore ed in particolare delle pompe di calore, per ottenere la migliore efficienza, evitando il controllo continuo di temperatura e portata dei fluidi che pu? comportare riduzioni dell?efficienza di esercizio di tali generatori.

Inoltre, il sistema di scambio termico 1 mostrato in figura 4 comprende una sola porzione di immissione 44? disposto a detta altezza intermedia H1.

Infatti, ? possibile evitare la presenza della porzione di immissione 43 per l?immissione di fluido secondario in corrispondenza della sommit? 210 del serbatoio 2 in detta prima configurazione, utilizzando un condotto interno 6, dotato nella sua estremit? terminale di un dispositivo ?diffusore?. In particolare, con il termine ?diffusore? si intenda un qualunque dispositivo utilizzato per l?immissione di un fluido all?interno di un volume dello stesso fluido, atto a realizzare una ?diffusione? controllata allo scopo di evitare che il flusso del fluido immesso crei turbolenze e moti di mescolamento che possano perturbare la stratificazione termica del fluido circostante e di favorire la naturale tendenza di detto fluido immesso a disporsi al livello del fluido circostante alla sua stessa temperatura, in modo tale da preservare la stratificazione termica all?interno di detto volume in cui ? immesso.

A titolo esemplificativo, ma non esaustivo, tale elemento diffusore pu? essere un condotto con fori realizzati appositamente per separare, deviare e rallentare detto flusso del fluido immesso, eventualmente recante all?interno un secondo condotto, in modo da creare al suo interno un percorso per il fluido immesso che ne rallenti ulteriormente il flusso.

In particolare, la porzione di immissione 44? della forma di realizzazione di figura 4 ? collegata ad un unico condotto interno 6, per l?immissione del fluido secondario a detta altezza intermedia H1 durante entrambe le fasi di riscaldamento.

Il condotto interno 6 mostrato in figura 4 comprende l?estremit? terminale in corrispondenza di detta altezza intermedia H1 e l?altra estremit? in corrispondenza della sommit? 210 del serbatoio 2. In un?altra forma di realizzazione (non mostrata), tale condotto interno pu? avere la seconda estremit? disposta in qualsiasi altro punto di ingresso di detto serbatoio 2.

Inoltre, nella forma realizzativa del sistema di scambio termico 1 mostrata in figura 4, il serbatoio 2 comprende mezzi diffusori, in particolare un elemento diffusore 9 collegato all?estremit? terminale di detto condotto interno 6, in corrispondenza di detta porzione intermedia 23 di detto serbatoio 2, per favorire la naturale tendenza del fluido secondario immesso a disporsi al livello del fluido secondario alla propria temperatura senza perturbare la stratificazione termica del fluido secondario circostante.

Quando un fluido secondario riscaldato viene immesso a detta altezza intermedia, se il volume superiore V1 presenta una temperatura minore della temperatura a cui ? stato riscaldato, essendo tale fluido secondario immesso pi? caldo e pi? leggero tender? a disporsi pi? in alto rispetto a tale volume superiore V1, senza mescolarsi col fluido secondario contenuto nella porzione inferiore 22 grazie alla presenza di detto elemento diffusore 9. Pertanto il fluido secondario viene stratificato termicamente nel volume superiore V1 nella porzione superiore 21 di detto serbatoio 2. Viceversa, se il fluido secondario riscaldato viene immesso a detta altezza intermedia H1ad una temperatura inferiore a quella del volume superiore V1, essendo tale fluido secondario immesso meno caldo e pi? pesante, andr? a disporsi nella porzione inferiore di tale volume superiore V1, senza salire e mescolarsi con il primo, sempre per effetto di detto elemento diffusore 9, preservando in tale modo la stratificazione termica all?interno del serbatoio 2.

La presenza del primo condotto interno 6 in tale forma realizzativa risulta particolarmente vantaggiosa, in quanto, grazie all?effetto di detto elemento diffusore 9, ? possibile realizzare un unico condotto interno 6 di immissione, evitando due connessioni a diverse altezze.

Grazie agli accorgimenti descritti, il sistema di scambio termico 1 realizzato nella configurazione di figura 4 pu? vantaggiosamente presentare ingombri minori, se paragonato al serbatoio 2 della forma di realizzazione di figura 3 che presenta un circuito secondario 4 collegato in punti diversi del serbatoio 2 e comprendente una porzione di bypass 410, in quanto il collegamento idraulico del serbatoio 2 al circuito secondario 4, pu? essere realizzato completamente in corrispondenza di una sua estremit?, che pu? essere la sommit? 210 o qualsiasi altra estremit? del serbatoio 2, facilitando anche la manutenzione del sistema di scambio termico 1.

In forme alternative di realizzazione del sistema di scambio termico 1 secondo la presente invenzione (non mostrate nelle figure), possono essere presenti due porzioni di immissione 43, 44 distinte come per le forme di realizzazione di figure 1 - 3, in cui la prima porzione di immissione 43 pu? essere posizionata in corrispondenza di un punto intermedio di detto volume superiore V1, utilizzando appositi dispositivi atti ad evitare mescolamenti e preservare la stratificazione termica del fluido secondario all?interno di detto volume superiore V1 nell?immissione del fluido scaldato attraverso detta porzione di immissione 43, quali ad esempio appositi elementi diffusori di flusso come descritti in precedenza.

In una ulteriore variante sistema di scambio termico 1 secondo la presente invenzione (non mostrata nelle figure), il serbatoio 2 pu? essere diviso a predeterminate altezze intermedie in pi? di due porzioni, i mezzi di rilevazione della temperatura essendo presenti in corrispondenza di ciascuna predeterminata altezza intermedia, ed essendo presente una porzione di immissione ed una di prelievo per ciascuna predeterminata altezza intermedia controllate da detti mezzi di gestione del flusso, in modo da ottenere un fluido riscaldato con multiple fasi di riscaldamento e stratificato in zone di stratificazione multiple.

Un sistema di scambio termico 1 secondo la presente invenzione pu? anche comprendere mezzi per la rilevazione di flusso F, per rilevare il flusso del fluido primario all?interno di detto scambiatore termico 3 e ulteriori mezzi controllori collegati a detti mezzi per la rilevazione di flusso F e a detto circolatore 5, per attivare detto circolatore 5 in presenza di flusso del fluido primario. Un esempio di tali mezzi di rilevazione flusso e ulteriori mezzi controllori pu? essere un sensore di flusso F. Grazie alla presenza di detti mezzi per la rilevazione di flusso e di detti ulteriori mezzi controllori ? vantaggiosamente possibile ottimizzare il funzionamento del sistema di scambio termico 1, senza bisogno di un segnale di controllo da parte del generatore, anche nel caso in cui lo scambiatore termico 3 dipenda da fonti di calore discontinue o limitate, quali ad esempio il solare termico, generatori a biomassa e simili.

Infine, il serbatoio 2 pu? comprendere anche ulteriori mezzi di rilevazione della temperatura (non mostrati nelle figure) disposti in corrispondenza del fondo 220 o della sommit? 210, ad esempio ad una seconda altezza di rilevazione S2, per verificare l?avvenuto riscaldamento o raffreddamento di tutto il volume di fluido secondario alle temperature desiderate e controllare in conseguenza l?attivazione e spegnimento del/dei generatore/i.

Riassumendo, un metodo di riscaldamento di un fluido secondario all?interno di un sistema di scambio termico 1 secondo la presente invenzione, in particolare applicabile alle forme di realizzazione di figure 1 ? 4 e 8, comprende le seguenti fasi:

A. prelevare il fluido secondario da scaldare dal serbatoio 2 con una portata e scaldarlo mediante scambio termico con lo scambiatore termico 3;

B. rilevare la temperatura del fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione S1 mediante mezzi di rilevazione della temperatura 45, e, se la temperatura di fluido secondario in corrispondenza di detta prima altezza di rilevazione S1 ? inferiore a una prima temperatura pre-impostata T1, immettere il fluido secondario scaldato in detto serbatoio 2 in modo tale da scaldare e stratificare termicamente il fluido contenuto in detto volume superiore V1;

C. rilevare la temperatura del fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione S1 mediante mezzi di rilevazione della temperatura 45, e, se la temperatura di fluido secondario in corrispondenza di detta prima altezza di rilevazione S1 ? maggiore o uguale alla prima temperatura pre-impostata T1, immettere il fluido secondario scaldato per mezzo di detto scambiatore termico 3 a detta altezza intermedia H1,, con una temperatura inizialmente minore o uguale della prima temperatura pre-impostata T1, in modo tale da non perturbare la stratificazione termica nel volume superiore V1 e quindi gradualmente crescente (al ripetersi del ciclo di riscaldamento), fino a raggiungere una temperatura finale Tf di riscaldamento , in modo da realizzare la stratificazione di fluido anche in detto volume inferiore V2.

Preferibilmente detta altezza intermedia H1 ? inferiore a detta prima altezza di rilevazione S1.

Nel caso del riscaldamento di fluido secondario in un sistema di scambio termico del tipo mostrato in figura 1 o 2, il prelievo del fluido secondario da scaldare viene realizzato dividendo la fase A. nelle seguenti sotto-fasi:

A1. se la temperatura di fluido secondario in corrispondenza di detta prima altezza di rilevazione S1 ? inferiore alla prima temperatura pre-impostata T1, il fluido secondario da scaldare ? prelevato dal volume superiore V1 in corrispondenza di detta altezza intermedia H1; In tal caso, nella fase B il fluido secondario scaldato ? ri-immesso nel volume superiore V1, in modo da realizzare il riscaldamento e la stratificazione naturale del fluido nel volume V1 contenuto nella porzione superiore 21 di detto serbatoio 2.

A2. Altrimenti, se la temperatura di fluido secondario in corrispondenza di detta prima altezza di rilevazione S1 ? maggiore o uguale alla prima temperatura pre-impostata T1, il fluido secondario da scaldare ? prelevato dal volume inferiore V2 in corrispondenza del fondo 220.

In tal caso Nella fase C, il fluido secondario scaldato ? immesso nel volume inferiore V2, in modo da realizzare il riscaldamento graduale fino al raggiungimento di detta temperatura finale Tf di riscaldamento e la stratificazione naturale del fluido secondario nel volume inferiore V2 contenuto nella porzione inferiore 22 di detto serbatoio 2.

Nel caso del riscaldamento di fluido secondario in un sistema di scambio termico 1 del tipo mostrato in figura nelle figure 3, 4 e 8, il prelievo di fluido secondario da scaldare dal serbatoio 2 pu? avvenire anche solamente in corrispondenza del fondo 220 del serbatoio 2, o in altri punti della porzione inferiore 22 del serbatoio 2, e, in tal caso, le suddette fasi A., B. e C. sono realizzate come segue.

In particolare, la fase A. comprende le seguenti sotto-fasi:

A3: precedentemente alla fase B., se la temperatura del fluido secondario in corrispondenza di detta prima altezza di rilevazione S1 ? inferiore alla prima temperatura pre-impostata T1 e finch? la temperatura di fluido scaldata da detto scambiatore termico 3 ? inferiore a una seconda temperatura pre-impostata T2, maggiore o uguale di detta prima temperatura preimpostata T1, il fluido secondario scaldato ? fatto ricircolare in detto scambiatore termico 3, per scaldarlo ulteriormente, senza che alcun fluido secondario sia prelevato dal serbatoio 2;

A4. contemporaneamente alla fase B., se la temperatura del fluido secondario in corrispondenza di detta prima altezza di rilevazione S1 ? inferiore alla prima temperatura pre-impostata T1 e se la temperatura di fluido scaldato da detto scambiatore termico 3 ? maggiore o uguale a detta seconda temperatura preimpostata T2, il fluido secondario ? prelevato dal serbatoio 2 e , almeno una parte di fluido secondario scaldato ? immesso nel serbatoio 2, mentre la parte restante di fluido secondario scaldato ? miscelato con il fluido secondario prelevato e , attraverso le porzioni di ricircolo del circuito secondario 4, nuovamente inviato a detto scambiatore termico 3, per scaldarlo. In tale forma di realizzazione, nella fase B., il fluido secondario scaldato ? pertanto immesso nel serbatoio 2 a una temperatura maggiore o uguale di entrambe dette temperature pre-impostate T1 e T2, realizzando il riscaldamento e la stratificazione naturale del fluido nel volume V1 contenuto nella porzione superiore 21 di detto serbatoio 2.

Sempre nella fase A., in tale forma di realizzazione, quando la temperatura del fluido secondario in corrispondenza di detta prima altezza di rilevazione S1 ? maggiore o uguale alla prima temperatura pre-impostata T1 ? prevista una ulteriore sotto-fase A5., in cui il fluido prelevato dal serbatoio 2 viene interamente inviato a detto scambiatore termico 3, senza essere miscelato con il fluido secondario scaldato proveniente da detta porzione di scambio termico 42, che, quindi, nella fase C viene interamente immesso nel serbatoio 2. In tale modo, al ripetersi del ciclo descritto a partire dalla fase A5, il fluido nel volume contenuto V2 viene riscaldato gradualmente fino al raggiungimento della temperatura finale Tf, realizzando la stratificazione naturale anche in detto volume inferiore V2 e quindi in detto serbatoio 2.

Analogamente un metodo di raffreddamento di un fluido secondario all?interno di un sistema di scambio termico 1 secondo la presente invenzione, e mostrato in riferimento alle figure 5 ? 7, comprende le seguenti fasi:

A. prelevare il fluido secondario da raffreddare dal serbatoio 2 con una portata e raffreddarlo mediante scambio termico con lo scambiatore termico 3,

B. rilevare la temperatura del fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione S1 mediante mezzi di rilevazione della temperatura 45, e se la temperatura del fluido secondario in corrispondenza di detta prima altezza di rilevazione S1 ? superiore alla prima temperatura pre-impostata T1, immettere il fluido secondario raffreddato in detto serbatoio 2 in detto volume inferiore V2 in modo tale da raffreddare e stratificare termicamente il fluido contenuto in detto volume inferiore V2;

C., se la temperatura del fluido secondario in corrispondenza di detta prima altezza di rilevazione S1 ? minore o uguale alla prima temperatura pre-impostata T1, immettere il fluido secondario raffreddato per mezzo di detto scambiatore termico 3 a detta altezza intermedia H1, con una temperatura inizialmente maggiore o uguale della prima temperatura pre-impostata T1, in modo tale da non perturbare la stratificazione termica nel volume inferiore V2 e quindi gradualmente decrescente (al ripetersi del ciclo di raffreddamento), fino a raggiungere una temperatura finale Tf di raffreddamento, in modo da realizzare la stratificazione di fluido anche in detto volume superiore V1.

Preferibilmente, detta altezza intermedia H1 ? superiore a detta prima altezza di rilevazione S1. In alternativa, detta altezza intermedia H1 pu? coincidere con detta prima altezza di rilevazione S1.

Inoltre, nel caso del raffreddamento di fluido secondario in un sistema di scambio termico 1 del tipo mostrato in una delle figure 5-7, il prelievo del fluido secondario da scaldare viene realizzato come segue.

In particolare, la fase A. pu? essere divisa nelle seguenti sotto-fasi:

A1. se la temperatura del fluido secondario in corrispondenza di detta prima altezza di rilevazione S1 ? superiore alla prima temperatura pre-impostata T1, prelievo del fluido secondario da raffreddare dal volume inferiore V2 in corrispondenza di detta altezza intermedia H1.

In tal caso, nella fase B., il fluido secondario raffreddato ? immesso nel volume inferiore V2 di detto serbatoio 2, in modo da realizzare il raffreddamento e la stratificazione naturale del fluido secondario nel volume inferiore V2 contenuto nella porzione inferiore 22 di detto serbatoio 2.

A2. altrimenti, se la temperatura del fluido secondario in corrispondenza di detta prima altezza di rilevazione S1 ha raggiunto o ? scesa al di sotto della prima temperatura pre-impostata T1, il fluido secondario da raffreddare ? prelevato dal volume superiore V1 in corrispondenza della sommit? 210 di detto serbatoio 2.

In tal caso, nella fase C., il fluido secondario ? raffreddato e ri-immesso nel volume superiore V1, in corrispondenza di detta altezza intermedia H1, in modo da realizzare detto raffreddamento graduale fino a raggiungere detta temperatura finale Tf di raffreddamento e la stratificazione naturale del fluido secondario nel volume superiore V1 contenuto nella porzione superiore 21 di detto serbatoio 2.

Il sistema di scambio termico 1 e il metodo di riscaldamento o raffreddamento e stratificazione di un fluido secondario appena descritti permettono di ottenere vantaggiosamente un fluido secondario scaldato o raffreddato e stratificato all?interno di un serbatoio 2, in cui sia preservata la stratificazione termica, essendo evitati i moti di mescolamento.

Inoltre, rispetto ai sistemi di scambio termico di arte nota, il riscaldamento o raffreddamento del fluido secondario all?interno di ciascuna porzione di volume del serbatoio 2 pu? avvenire in tempi ridotti, in quanto in ogni fase la parte di fluido secondario da scaldare o da raffreddare ? una porzione del fluido secondario totale presente all?interno del serbatoio 2.

Inoltre, nel caso di uso di generatori a pompa di calore collegati allo scambiatore termico 3, si riesce vantaggiosamente a sfruttarne l?efficienza di tale tipologia di generatori, in quanto il riscaldamento ?parzializzato? ?a zone? del fluido secondario contenuto all?interno di detto serbatoio 2 consente di raggiungere la temperatura prefissata del fluido secondario gradualmente in ciascuna parte del serbatoio 2. In particolare, ci? consente ai generatori a pompa di calore di attuare protocolli di scambio che possono variare la potenza termica erogata e scambiata nello scambiatore termico 3 nelle diverse fasi, in base alle condizioni termodinamiche dello scambio, quali temperatura e portata del fluido secondario, per ottenere la migliore efficienza.

Tale modalit? di scambio termico risulta essere particolarmente vantaggioso, in quanto l?ottenimento di un fluido secondario scaldato o raffreddato e stratificato in tempi brevi e sfruttando l?efficienza dei generatori a pompa di calore sono fattori generalmente in contrasto tra loro. Infatti, la rapidit? del riscaldamento o raffreddamento richiede solitamente che il fluido sia rapidamente portato alla temperatura desiderata, mentre l?efficienza della pompa di calore aumenta se il processo di riscaldamento o raffreddamento ? graduale, il che implica tempi lunghi di scambio termico per portare tutto il volume dell?accumulo alla temperatura desiderata.

Ulteriore vantaggio ? dato dal fatto che con il sistema di scambio termico appena descritto, ? possibile assicurare una rapida disponibilit? di fluido secondario alla temperatura desiderata e in una quantit? che pu? essere adattata variando detta altezza intermedia H1, in quanto il fluido secondario scaldato presente nella porzione superiore 21, oltre ad essere disponibile in tempi brevi, ? utilizzabile anche durante le fasi di riscaldamento del fluido secondario nella porzione inferiore 22. Analogamente, in caso di raffreddamento il fluido secondario raffreddato presente nella porzione inferiore 22, oltre ad essere disponibile in tempi brevi, ? utilizzabile anche durante le fasi di raffreddamento del fluido secondario nella porzione superiore 21.

Infine, nel caso non fosse necessario riscaldare o raffreddare l?intero volume di liquido secondario contenuto nel serbatoio 2, ad esempio in caso di utilizzo discontinuo saltuario o periodico di detto fluido, il sistema di scambio termico 1 appena descritto permette di limitare il riscaldamento alla sola porzione superiore 21 o il raffreddamento alla sola porzione inferiore 22, dette porzioni potendo essere adattate alle esigenze, variando detta altezza intermedia H1, con conseguente notevole risparmio energetico.

Tale possibilit? risulta essere particolarmente vantaggiosa nel caso in cui le fonti di energia termica collegate allo scambiatore termico 3 siano discontinue o limitate (come ad esempio il solare termico), in quanto garantisce il raggiungimento della temperatura desiderata (e quindi di almeno una parte di liquido secondario disponibile per l?utilizzo) anche qualora l?apporto energetico della fonte in questione non sia sufficiente per riscaldare o raffreddare l?intero volume di liquido secondario contenuto nel serbatoio 2.

In quel che precede sono state descritte le preferite forme di realizzazione e sono state suggerite delle varianti della presente invenzione, ma ? da intendersi che gli esperti del ramo potranno apportare modificazioni e cambiamenti senza con ci? uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Sistema di scambio termico (1) per la stratificazione termica di un fluido secondario all?interno di un serbatoio (2), detto sistema di scambio termico (1) comprendendo:

un serbatoio (2) per detto fluido secondario avente almeno due porzioni di estremit? (21, 22), di cui una prima porzione di estremit? (21; 22), una seconda porzione di estremit? (22; 21) opposta a detta prima porzione di estremit? (21; 22) e almeno una porzione intermedia (23) disposta a una altezza intermedia (H1) di detto serbatoio (2) tale da dividere detto serbatoio almeno in due volumi (V1, V2), di cui un primo volume (V1; V2) compreso tra detta prima porzione di estremit? (21; 22) e detta porzione intermedia (23) e un secondo volume (V2; V1) compreso tra detta seconda porzione di estremit? (22; 21) e detta porzione intermedia (23); uno scambiatore termico (3) per il riscaldamento o il raffreddamento di detto fluido secondario, e

un circuito secondario (4), per la circolazione di detto fluido secondario da detto serbatoio (2) verso detto scambiatore termico (3) e viceversa,

in cui detto circuito secondario (4) comprende: almeno una porzione di prelievo (41?, 41?; 41) in collegamento di fluido con detto serbatoio (2), per il prelievo di detto fluido secondario contenuto in detto serbatoio (2),

almeno una porzione di immissione intermedia (44; 44?), in collegamento di fluido con detto serbatoio (2) a detta altezza intermedia (H1), per l?immissione di detto fluido secondario in detto serbatoio (2),

una porzione di scambio termico (42), comprendente un ingresso in collegamento di fluido con detta almeno una porzione di prelievo (41?, 41?; 41) e un?uscita in collegamento di fluido con detta porzione di immissione intermedia (44; 44?), detta porzione di scambio termico (42) essendo atta ad effettuare uno scambio termico con detto scambiatore termico (3), per il riscaldamento o il raffreddamento di detto fluido secondario,

mezzi di rilevazione della temperatura (45), disposti in detto serbatoio (2) a una altezza di rilevazione (S1), preferibilmente in corrispondenza di detta porzione intermedia (23), e

mezzi di gestione del flusso (460, 461; 462, 461, 463; 462, 466; 464, 465) inseriti in detto circuito secondario (4), detti mezzi di gestione del flusso (460, 461; 462, 461, 463; 462, 466; 464, 465) essendo configurati per agire su detto circuito secondario (4) in funzione della temperatura rilevata da detti mezzi di rilevazione della temperatura (45) per passare da una prima configurazione per il riscaldamento o il raffreddamento stratificato di detto fluido secondario in detto primo volume (V1; V2) a una seconda configurazione per il riscaldamento o raffreddamento stratificato di detto fluido secondario in detto secondo volume (V2; V1).

2. Sistema di scambio termico (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che

detto primo volume (V1; V2) ? un volume superiore (V1) di detto serbatoio (2) e detto secondo volume (V2; V1) ? un volume inferiore (V2) di detto serbatoio (2), detta altezza di rilevazione (S1) coincide con detta altezza intermedia (H1) o ? superiore ad essa, e detti mezzi di gestione del flusso (460, 461; 462, 461, 463; 462, 466; 464, 465) sono atti ad agire su detto circuito secondario (4) in funzione della temperatura rilevata da detti mezzi di rilevazione della temperatura (45) per passare da una prima configurazione per il riscaldamento stratificato di detto fluido secondario in detto volume superiore (V1) a una seconda configurazione per il riscaldamento stratificato di detto fluido secondario in detto volume inferiore (V2).

3. Sistema di scambio termico (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che

detto primo volume (V1; V2) ? un volume inferiore (V2) di detto serbatoio (2) e detto secondo volume (V2; V1) ? un volume superiore (V1) di detto serbatoio (2), detta prima altezza di rilevazione (S1) coincide con detta altezza intermedia (H1) o ? inferiore ad essa, e

detti mezzi di gestione del flusso (460, 461) sono atti ad agire su detto circuito secondario (4) in funzione della temperatura rilevata da detti mezzi di rilevazione della temperatura (45) per passare da una prima configurazione per il raffreddamento stratificato di detto fluido secondario in detto volume inferiore (V2) a una seconda configurazione per il raffreddamento stratificato di detto fluido secondario in detto volume superiore (V1).

4. Sistema di scambio termico (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto circuito secondario (4) comprende

una prima porzione di immissione (43) in collegamento di fluido con detto serbatoio (2) in corrispondenza di detta prima porzione di estremit? (21; 22) di detto serbatoio (2), e

detta porzione di immissione intermedia (44), e dal fatto che

detti mezzi di gestione del flusso (460, 461; 462, 461, 463) comprendono una valvola di immissione deviatrice a tre vie (461) comprendente

un ingresso (A1) in collegamento di fluido con l?uscita di detta porzione di scambio termico (42) per ricevere il fluido secondario scaldato o raffreddato proveniente da detto scambiatore termico (3),

una prima uscita (B1) per detto fluido secondario scaldato o raffreddato, in collegamento di fluido con detta prima porzione di immissione (43), e

una seconda uscita (C1) per detto fluido secondario scaldato o raffreddato, in collegamento di fluido con detta porzione di immissione intermedia (44), e dal fatto che quando detto circuito (4) ? in detta prima configurazione, detta valvola di immissione deviatrice a tre vie (461) presenta detto ingresso (A1) aperto, detta prima uscita (B1) aperta e detta seconda uscita (C1) chiusa e quando detto circuito (4) ? in detta seconda configurazione, detta valvola di immissione deviatrice a tre vie (461) presenta detto ingresso (A1) aperto, detta prima uscita (B1) chiusa e detta seconda uscita (C1) aperta.

5. Sistema di scambio termico (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto circuito secondario (4) comprende

una prima porzione di prelievo (41?), in collegamento di fluido con detto serbatoio (2) in corrispondenza di detta porzione intermedia (23); e

una seconda porzione di prelievo (41?), in collegamento di fluido con detto serbatoio (2) in corrispondenza di detta seconda porzione di estremit? (22; 21) di detto serbatoio (2), dal fatto che

detti mezzi di gestione del flusso (460, 461) comprendono una valvola di prelievo deviatrice a tre vie (460) comprendente un primo ingresso (A2) in collegamento di fluido con detta prima porzione di prelievo (41?),

un secondo ingresso (B2) in collegamento di fluido con detta seconda porzione di prelievo (41?), e

un?uscita (C2) in collegamento di fluido con l?ingresso di detta porzione di scambio termico (42), e dal fatto che

quando detto circuito (4) ? in detta prima configurazione, detta valvola di prelievo deviatrice a tre vie (460) presenta detta uscita (C2) aperta, detto primo ingresso (A2) aperto e detto secondo ingresso (B2) chiuso e quando detto circuito (4) ? in detta seconda configurazione, detta valvola di prelievo deviatrice a tre vie (460) presenta detta uscita (C2) aperta, detto primo ingresso (A2) chiuso e detto secondo ingresso (B2) aperto.

6. Sistema di scambio termico (1) secondo la rivendicazione 2 o secondo le rivendicazioni 2 e 4, caratterizzato dal fatto che detto circuito secondario (4) comprende

una sola porzione di prelievo (41) disposta in corrispondenza di detta porzione di estremit? (22),

almeno una porzione di ricircolo (47) per il ricircolo di detto fluido secondario tra l?uscita di detta porzione di scambio termico (42) e l?ingresso di detta porzione di scambio termico (42); e

ulteriori mezzi di rilevazione della temperatura, per rilevare la temperatura di detto fluido secondario in uscita da detta porzione di scambio termico (42), detti ulteriori mezzi di rilevazione della temperatura essendo configurati in modo tale che, quando detto circuito secondario (4) ? in detta prima configurazione, detto fluido secondario in uscita da detta porzione di scambio termico (42) ? inviato, almeno in parte, verso detto ingresso di detta porzione di scambio termico (42), passando attraverso detta porzione di ricircolo (47), in funzione della temperatura rilevata mediante detti ulteriori mezzi di rilevazione della temperatura.

7. Sistema di scambio termico (1) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di gestione del flusso (462, 461, 463; 462, 466) comprendono una valvola miscelatrice a tre vie (462), in cui

detta porzione di ricircolo (47) ? in collegamento di fluido con detta prima porzione di immissione (43), in cui

detti mezzi di gestione del flusso (461; 462) gestiscono il flusso di fluido da detta porzione di scambio termico (42) verso dette porzioni di immissione (43) e di ricircolo (47), e in cui

detta prima porzione di immissione (43) comprende una valvola di non ritorno (431) a valle del collegamento con detta porzione di ricircolo (47) per impedire il prelievo di fluido secondario da detto serbatoio (2), e in cui

detta valvola miscelatrice a tre vie (462) comprende

un primo ingresso (A2) in collegamento di fluido con detta porzione di ricircolo (47),

un secondo ingresso (B2) in collegamento di fluido con detta porzione di prelievo (41), e

un?uscita (AB2) in collegamento di fluido con l?ingresso di detta porzione di scambio termico (42), e dal fatto che,

quando detto circuito secondario (4) ? in detta prima configurazione, detta valvola miscelatrice a tre vie (462) ? configurata per aprire totalmente o parzialmente detto primo ingresso (A2) e per chiudere totalmente o parzialmente detto secondo ingresso (B2) proporzionalmente all?apertura di detto primo ingresso (A2) e viceversa, in funzione della temperatura rilevata da detti ulteriori mezzi di rilevazione della temperatura, cos? da miscelare detto fluido secondario proveniente da detta porzione di prelievo (41) con detto fluido secondario scaldato proveniente da detta porzione di ricircolo (47); e

quando detto circuito secondario (4) ? in detta seconda configurazione,

dette porzioni di ricircolo (47) e di immissione (43) risultano chiuse mediante l?azione di detti mezzi di gestione del flusso (461; 462) e mediante detta valvola di non ritorno (431) che impedisce il flusso di fluido secondario da detto serbatoio (2) verso detto primo ingresso (A2), cos? da impedire l?ingresso di fluido in detta valvola miscelatrice a tre vie (462) attraverso detto primo ingresso (A2).

8. Sistema di scambio termico (1) secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto circuito secondario (4) comprende una valvola di bypass (463) in collegamento di fluido con detta porzione di prelievo (43) e l?ingresso di detta porzione di scambio termico (42) e dal fatto che

quando detto circuito secondario (4) ? in detta prima configurazione detta valvola di bypass (463) ? chiusa cos? che detto fluido secondario non possa passare attraverso di essa, e

quando detto circuito secondario (4) ? in detta seconda configurazione detta valvola di bypass (463) ? aperta cos? che detto fluido secondario possa passare attraverso di essa bypassando detta valvola miscelatrice a tre vie (462).

9. Sistema di scambio termico (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 7 o 8, caratterizzato dal fatto che detta valvola miscelatrice a tre vie (462) ? una valvola miscelatrice termostatica, preferibilmente di tipo auto-azionato, o una valvola miscelatrice elettronica.

10. Sistema di scambio termico (1) secondo le rivendicazioni 2 e 6, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di gestione del flusso comprendono una valvola di prelievo deviatrice a tre vie (464) e una valvola miscelatrice a tre vie (465), in cui

detto circuito secondario (4) comprende una ulteriore porzione di prelievo (49), comprendente una valvola di non ritorno (490), in collegamento di fluido tra detta porzione di prelievo (41) e un ingresso (B2) di detta valvola miscelatrice a tre vie (465), in cui l?uscita di detta porzione di scambio termico (42) ? in collegamento di fluido con almeno una porzione di immissione intermedia (44?), e in cui

detta valvola di prelievo deviatrice a tre vie (464) comprende

un primo ingresso (C1) in collegamento di fluido con detta porzione di prelievo (41),

un secondo ingresso (B1) in collegamento di fluido con detta porzione di ricircolo (47), e

un?uscita (A1) in collegamento di fluido con l?ingresso di detta porzione di scambio termico (42); e detta valvola miscelatrice a tre vie (465) comprende

un primo ingresso (B2) in collegamento di fluido con detta porzione di prelievo (41) attraverso detta ulteriore porzione di prelievo (49);

un secondo ingresso (A2) in collegamento di fluido con l?uscita di detta porzione di scambio termico (42) e

un?uscita (AB2) in collegamento di fluido con detta porzione di ricircolo (47); e dal fatto che

quando detto circuito secondario (4) ? in detta prima configurazione,

detta valvola di prelievo deviatrice a tre vie (464) presenta detto primo ingresso (C1) chiuso, detto secondo ingresso (B1) aperto e detta uscita (A1) aperta, e detta valvola miscelatrice a tre vie (465) presenta detta uscita (AB2) aperta ed ? configurata per aprire totalmente o parzialmente detto primo ingresso (A2) e per chiudere totalmente o parzialmente detto secondo ingresso (B2) proporzionalmente all?apertura di detto primo ingresso (A2) e viceversa, in funzione della temperatura rilevata da detti ulteriori mezzi di rilevazione della temperatura, cos? da miscelare detto fluido secondario proveniente da detta porzione di prelievo (41) con detto fluido secondario scaldato proveniente da detta uscita di detta porzione di scambio termico (42); e

quando detto circuito secondario (4) ? in detta seconda configurazione,

detta valvola di prelievo deviatrice a tre vie (464) presenta detto primo ingresso (C1) aperto e detto secondo ingresso (B1) chiuso, in modo da chiudere detta porzione di ricircolo (47) ed impedire il flusso di fluido secondario attraverso detta valvola miscelatrice a tre vie (465), e

detta valvola di non ritorno (490) impedisce il flusso di fluido secondario attraverso detta ulteriore porzione di prelievo (49) e il possibile ricircolo di fluido secondario da detto primo ingresso (A2) di detta valvola miscelatrice (465) verso detto primo ingresso (C1) di detta valvola deviatrice (464).

11. Sistema di scambio termico (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto serbatoio (2) ? un serbatoio a vaso chiuso.

12. Sistema di scambio termico (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere

un primo condotto interno (6) in collegamento di fluido con detta almeno una porzione di immissione intermedia (44; 44?), detto primo condotto interno (6) essendo disposto internamente a detto serbatoio (2) e terminando a detta altezza intermedia (H1); e/o

un secondo condotto interno (7) disposto internamente a detto serbatoio (2) e terminando in corrispondenza di una porzione di estremit? (21; 22).

13. Sistema di scambio termico (1) secondo la rivendicazione 12 quando dipendente dalla rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto primo condotto interno (6) ? anche in collegamento di fluido con detta prima porzione di prelievo (41?).

14. Sistema di scambio termico (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi diffusori (9) disposti in detto serbatoio (2) in detta porzione intermedia (23) in corrispondenza di detta almeno una porzione di immissione (44; 44?), per la diffusione e la stratificazione termica in detto primo volume (V1; V2) del fluido secondario immesso in detto serbatoio (2).

15. Sistema di scambio termico (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto serbatoio (2) comprende almeno due attacchi per il collegamento di fluido con detta almeno una porzione di immissione (44) di detto circuito secondario (4), detti almeno due attacchi essendo disposti ad altezze diverse di detto serbatoio (2), in modo da poter variare detta altezza intermedia (H1) di detta almeno una porzione intermedia (23) di detto serbatoio (2).

16. Sistema di scambio termico (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto serbatoio (2) comprende almeno due porzioni intermedie (23) in corrispondenza di rispettive altezze intermedie (H1), in cui detto circuito secondario (4) comprende mezzi di rilevazione della temperatura (45) disposti in corrispondenza di ciascuna altezza intermedia (H1) e

una rispettiva porzione di immissione (44; 44?), disposta in corrispondenza di ciascuna altezza intermedia (H1), per il riscaldamento o raffreddamento di detto fluido secondario in detto serbatoio mediante stratificazione multipla.

17. Sistema di scambio termico (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto scambiatore termico (3) comprende un circuito primario per un fluido primario termovettore, detto circuito primario essendo in collegamento termico con detta porzione di scambio termico (42) per il riscaldamento o il raffreddamento di detto fluido secondario in detto scambiatore termico (3).

18. Sistema di scambio termico (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di comprendere un sensore di flusso (F) in detto circuito primario, detto sensore di flusso (F) essendo configurato per rilevare la presenza di flusso di detto fluido primario termovettore in detto circuito primario e per interrompere il flusso di detto fluido secondario in detto circuito secondario (4) in caso di assenza di flusso di detto fluido primario in detto circuito primario.

19. Sistema di scambio termico (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una pompa idraulica (5) atta ad agire su detto circuito secondario (4) per la circolazione di detto fluido secondario, detta pompa idraulica (5) essendo preferibilmente un circolatore idraulico (5).

20. Sistema di scambio termico (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto scambiatore termico (3) ? collegato ad un generatore termico, preferibilmente un generatore termico a pompa di calore.

21. Metodo per la stratificazione termica di un fluido secondario all?interno di un serbatoio (2) di un sistema di scambio termico (1), in cui detto fluido secondario occupa almeno un primo volume (V1; V2) e un secondo volume (V2; V1) di detto serbatoio (2), detti primo volume (V1; V2) e secondo volume (V2; V1) essendo in contatto di fluido tra loro in corrispondenza di una porzione intermedia (23) di detto serbatoio (2) posta a una altezza intermedia (H1),

in cui detto metodo comprende le seguenti fasi: A. prelevare il fluido secondario da scaldare o da raffreddare da detto serbatoio (2) e scaldarlo o raffreddarlo mediante uno scambiatore termico (3);

B. rilevare la temperatura di fluido secondario in detto serbatoio (2) a una prima altezza di rilevazione (S1) mediante mezzi di rilevazione della temperatura (45), e se la temperatura di fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione (S1) non ha raggiunto una prima temperatura pre-impostata (T1), immettere il fluido secondario scaldato o raffreddato in detto serbatoio (2), in modo tale che detto primo volume (V1; V2) di detto fluido secondario in detto serbatoio (2) si riscaldi o si raffreddi in maniera stratificata;

C. rilevare la temperatura di fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione (S1) mediante mezzi di rilevazione della temperatura (45), e, se la temperatura di fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione (S1) ha raggiunto detta prima temperatura pre-impostata (T1), immettere il fluido secondario in detto serbatoio (2) a detta altezza intermedia (H1), in modo tale che detto secondo volume (V2; V1) di detto fluido secondario in detto serbatoio (2) si riscaldi o si raffreddi gradualmente in maniera stratificata.

22. Metodo secondo la rivendicazione precedente per il riscaldamento di detto fluido secondario, caratterizzato dal fatto che detto fluido secondario ? scaldato mediante detto scambiatore termico (3);

in detta fase B. se la temperatura di fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione (S1) ? minore di detta prima temperatura pre-impostata (T1), il fluido secondario scaldato ? immesso in detto serbatoio (2) in modo tale che detto primo volume (V1) di detto fluido secondario in detto serbatoio (2) si riscaldi fino ad una prima temperatura di riscaldamento, maggiore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata (T1), detto primo volume (V1) essendo disposto superiormente a detta altezza intermedia (H1); e

in detta fase C., se la temperatura di fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione (S1) ? maggiore o uguale a detta prima temperatura preimpostata (T1), il fluido secondario scaldato ? immesso in detto serbatoio (2) a detta altezza intermedia (H1), in modo tale che detto secondo volume (V2) di detto fluido secondario in detto serbatoio (2) si riscaldi gradualmente fino a raggiungere una temperatura finale (Tf) di riscaldamento, detto secondo volume (V2) essendo disposto inferiormente a detta altezza intermedia (H1).

23. Metodo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta temperatura finale (Tf) di riscaldamento ? minore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata (T1), preferibilmente uguale ad essa.

24. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 22 - 23, caratterizzato dal fatto che in detta fase B. il fluido secondario ? immesso in detto serbatoio (2) in corrispondenza di una porzione superiore (21) di detto serbatoio (210), preferibilmente in corrispondenza della sommit? (210) di detto serbatoio (2).

25. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 22 - 24, caratterizzato dal fatto che detta fase A. comprende le seguenti sotto-fasi:

A1. se la temperatura di detto fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione (S1) ? inferiore a detta prima temperatura pre-impostata (T1), prelevare detto fluido secondario da scaldare in corrispondenza di detta altezza intermedia (H1); e

A2. se la temperatura di detto fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione (S1) ? maggiore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata (T1), prelevare detto fluido secondario da scaldare in corrispondenza di una porzione inferiore (22) di detto serbatoio, preferibilmente in corrispondenza del fondo (220) di detto serbatoio (2).

26. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 22 ? 25, caratterizzato dal fatto che, in detta fase A., sono previste le seguenti sotto-fasi:

A3. precedentemente a detta fase B., se la temperatura di fluido secondario scaldato da detto scambiatore termico (3) ? minore di una seconda temperatura pre-impostata (T2), in cui detta seconda temperatura pre-impostata (T2) ? maggiore o uguale di detta prima temperatura pre-impostata (T1), detto fluido secondario scaldato viene fatto ricircolare in detto scambiatore termico (3), e

A4. contemporaneamente a detta fase B., se la temperatura di fluido secondario scaldato da detto scambiatore termico (3) ? maggiore o uguale di detta seconda temperatura pre-impostata (T2), almeno una parte di detto fluido secondario scaldato ? immessa in detto serbatoio (2) e la parte restante di detto fluido secondario scaldato viene fatto ricircolare in detto scambiatore termico (3); e dal fatto che

A5. quando la temperatura di fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione (S1) ? maggiore o uguale di detta prima temperatura pre-impostata (T1), detto fluido secondario scaldato non viene fatto ricircolare in detto scambiatore termico (3) ed ? interamente immesso in detto serbatoio (2).

27. Metodo secondo la rivendicazione 21 per il raffreddamento di detto fluido secondario, in cui detto fluido secondario ? raffreddato mediante detto scambiatore termico (3);

in detta fase B. se la temperatura di fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione (S1) ? maggiore di detta prima temperatura pre-impostata (T1), il fluido secondario raffreddato ? immesso in detto serbatoio (2) in modo tale che detto primo volume (V2) di detto fluido secondario in detto serbatoio (2) si raffreddi gradualmente ad una prima temperatura di raffreddamento, minore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata (T1), detto primo volume (V2) essendo disposto inferiormente a detta altezza intermedia (H1); e

in detta fase C., se la temperatura di fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione (S1) ? minore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata (T1), il fluido secondario raffreddato ? immesso in detto serbatoio (2) a detta altezza intermedia (H1), in modo tale che detto secondo volume (V1) di detto fluido secondario in detto serbatoio (2) si raffreddi gradualmente fino a raggiungere una temperatura finale (Tf) di raffreddamento, detto secondo volume (V1) essendo disposto superiormente a detta intermedia (H1).

28. Metodo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta temperatura finale (Tf) di raffreddamento ? maggiore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata (T1), preferibilmente uguale ad essa.

29. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 27 - 28, caratterizzato dal fatto che durante detta fase B. il fluido secondario ? immesso in detto serbatoio (2) in corrispondenza di una porzione inferiore (22) di detto serbatoio (2), preferibilmente in corrispondenza del fondo (220) di detto serbatoio (2).

30. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 27 - 29, caratterizzato dal fatto che detta fase A. comprende le seguenti sotto-fasi:

A1. se la temperatura di detto fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione (S1) ? maggiore di detta prima temperatura pre-impostata (T1), prelevare detto fluido secondario da raffreddare in corrispondenza di detta altezza intermedia (H1); e

A2. se la temperatura di detto fluido secondario a detta prima altezza di rilevazione (S1) ? minore o uguale a detta prima temperatura pre-impostata (T1), prelevare detto fluido secondario da raffreddare in corrispondenza di una porzione superiore (21) di detto serbatoio, preferibilmente in corrispondenza della sommit? (210) di detto serbatoio.

31. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 21 ? 30, caratterizzato dal fatto che detto fluido secondario ? riscaldato o raffreddato mediante uno scambiatore termico (3) comprendente un circuito primario per un fluido primario termovettore, e dal fatto di comprendere la seguente fase, precedente a dette fasi A. ? C.:

32. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 21 ? 31, caratterizzato dal fatto che detto sistema di scambio termico (1) ? un sistema di scambio termico (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 ? 20.