IT202100027374A1 - Dispositivo di ricircolo di un fluido, impianto di distribuzione di acqua sanitaria utilizzante detto dispositivo - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
annessa a domanda di brevetto per BREVETTO D?INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: ?DISPOSITIVO DI RICIRCOLO DI UN FLUIDO, IMPIANTO DI DISTRIBUZIONE DI ACQUA SANITARIA UTILIZZANTE DETTO DISPOSITIVO?
CAMPO DEL TROVATO
La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo di ricircolo di un fluido, ad esempio acqua sanitaria, impiegabile in ambito civile ed industriale per il controllo e l?ottimizzazione energetica di impianti idraulici. L?invenzione ? inoltre diretta ad un impianto idraulico ed un procedimento di contabilizzazione dell?energia termica comprendente detto dispositivo di ricircolo.
STATO DELL?ARTE
L?architettura tipica di un impianto idraulico di distribuzione di acqua calda sanitaria per edifici multifamiliari prevede l?installazione di una serie di utenze per ciascuna unit? abitativa, servite da un impianto di riscaldamento centralizzato. Ciascuna unit? abitativa pu? essere provvista di un dispositivo di ricircolo per consentire all?acqua presente nell?impianto idraulico di mantenere una prefissata temperatura tale da garantire, entro un tempo prestabilito (entro 30s dalla richiesta da parte dell?utente), l?erogazione di acqua calda sanitaria.
Un primo esempio di dispositivo di ricircolo comprende una linea di mandata atta a servire le utenze di un?unit? abitativa ed una linea di ricircolo di acqua calda sanitaria. Su ciascuna linea ? presente un contalitri configurato per contabilizzare la portata di acqua sanitaria in transito attraverso ciascuna linea. Il dispositivo di ricircolo ? configurato per misurare, tramite i contalitri, la portata di acqua sanitaria in transito su entrambe le linee: eseguendo la differenza tra le portate rilevate, il dispositivo di ricircolo ? in grado di determinare la quantit? di acqua sanitaria consumata e la quantit? di acqua impiegata per il ricircolo. Bench? il dispositivo di ricircolo descritto nel primo esempio presenti una semplice ed economica struttura, questi presentano alcune limitazioni ed inconvenienti. Si rileva infatti come tale dispositivo, a causa dell?architettura dello stesso, sia soggetto ad usura (i contalitri sono sempre attivi ed attraversati da acqua calda in qualsiasi condizione, ovvero sia nella condizione di prelievo di acqua calda da parte dell?utente sia nella condizione di ricircolo) e non consenta di eseguire una misurazione dell?energia termica consumata priva di errori.
Un secondo esempio di dispositivo di ricircolo comprendente anch?esso una linea di mandata atta a servire le utenze di un?unit? abitativa ed una linea di ricircolo di acqua calda sanitaria. Sulla linea di mandata ? presente un contalitri configurato per contabilizzare la portata di acqua sanitaria in transito mentre sulla linea di ricircolo ? presente un parzializzatore di portata di acqua sanitaria. Il parzializzatore consente il transito di una predeterminata portata di acqua sanitaria durante la fase di ricircolo (nessuna richiesta di acqua sanitaria effettuata dall?utente), inferiore rispetto ad una portata di acqua sanitaria in transito sulla linea di mandata a seguito di una richiesta di acqua sanitaria da parte dall?utente.
Il dispositivo di ricircolo comprende inoltre un?unit? di controllo connessa al contalitri la quale ? configurata per misurare la portata di acqua sanitaria sulla linea di mandata e, in funzione della stessa, attribuire il consumo di acqua ad una richiesta dell?utente o al ricircolo.
Anche il dispositivo di ricircolo descritto nel secondo esempio presenta alcune limitazioni ed inconvenienti. Tale dispositivo presenta infatti una complessa e costosa struttura che incide negativamente sui costi complessivi di impianti e di manutenzione. Tale dispositivo di ricircolo presenta un contalitri disposto sulla linea di mandata e quindi sempre attivo, condizione che incide negativamente sull?usura del componente. Si rileva inoltre come, anche il dispositivo di ricircolo del secondo esempio non sia in grado di fornire una diretta e precisa misurazione dell?energia termica consumata legata al circuito di ricircolo.
Bench? le soluzioni sopra descritte siano oggi impiegate per la contabilizzazione dei consumi energetici di acqua calda sanitaria (ACS) di edifici multifamiliari, il Richiedente ha rilevato come tali soluzioni non siano scevre da inconvenienti e quindi migliorabili sotto diversi aspetti.
SCOPO DELL?INVENZIONE
Scopo della presente invenzione ? pertanto quello di risolvere almeno uno degli inconvenienti e/o limitazioni delle precedenti soluzioni.
Un primo obiettivo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione un dispositivo di ricircolo che consenta di limitare significativamente gli sprechi di acqua sanitaria e di energia, che sia quindi in grado di soddisfare la richiesta dell?utente di acqua calda sanitaria in tempi brevi. ? inoltre scopo della presente invenzione quello di mettere a disposizione un dispositivo di ricircolo presentante una struttura semplice e compatta che consenta, al contempo, di contabilizzare con precisione il volume di acqua calda sanitaria consumato dall?utenza e di contabilizzare l?energia termica consumata per il riscaldamento della linea di ricircolo.
Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione un dispositivo di ricircolo che possa essere facilmente integrato in una rete sanitaria domestica preesistente senza necessit? di invasivi interventi e/o particolari regolazioni in fase di installazione.
Questi scopi ed altri ancora, che appariranno maggiormente dalla seguente descrizione, sono sostanzialmente raggiunti da un dispositivo di ricircolo, un impianto di distribuzione di acqua calda sanitaria ed un processo di contabilizzazione di energia termica utilizzante detto dispositivo in accordo con una o pi? delle unite rivendicazioni e/o dei seguenti aspetti.
SOMMARIO
In un aspetto ? previsto un dispositivo di ricircolo (1) di fluido installabile su di un impianto di distribuzione (100) di acqua sanitaria, detto impianto di distribuzione (100) essendo del tipo comprendente:
- almeno un generatore di calore (101), opzionalmente un dispositivo di accumulo di acqua calda sanitaria e/o una caldaia,
- una linea di alimentazione generale (102) configurata per ricevere il fluido in uscita dal generatore di calore (101),
- una linea di uscita generale (103) configurata per servire il fluido al generatore di calore (101),
- almeno una linea di mandata (104) che pone in comunicazione di fluido la linea di alimentazione generale (102) con almeno un?utenza (105),
- almeno una linea di ricircolo (106) che pone in comunicazione di fluido detta una utenza (105) con la linea di uscita generale (103),
in cui detto dispositivo di ricircolo (1) comprende:
- almeno un?unit? di scambio termico (2) installabile sulla linea di ricircolo (106) dell?impianto di distribuzione, detta unit? di scambio termico (2) presentando almeno una prima ed una seconda camera (2a, 2b) tra loro distinte, in cui la prima camera (2a) presenta almeno un ingresso di mandata (2a?) ed un?uscita di mandata (2a?), in cui la seconda camera (2b) presenta almeno un ingresso di ricircolo (2b?) ed un?uscita di ricircolo (2b?), in cui l?ingresso di ricircolo (2b?) della seconda camera (2b) dell?unit? di scambio termico (2) ? collegabile ad un primo tratto (106a) della linea di ricircolo che pone in comunicazione di fluido l?almeno un?utenza (105) con detta un?unit? di scambio termico (2), in cui l?uscita di mandata (2a?) della prima camera (2a) dell?unit? di scambio termico (2) ? collegabile ad un secondo tratto (106b) della linea di ricircolo che pone in comunicazione di fluido detta unit? di scambio termico (2) con l?uscita di fluido generale (103), - almeno un primo ramo (3) configurato per porre in comunicazione di fluido la linea di mandata (104) con l?ingresso di mandata (2a?) della prima camera (2a) dell?unit? di scambio termico (2), - almeno un secondo ramo (4) configurato per porre in comunicazione di fluido la linea di mandata (104) con l?uscita di ricircolo (2b?) della seconda camera (2b) dell?unit? di scambio termico (2). In un aspetto secondo l?aspetto precedente il dispositivo di ricircolo (1) ? configurato per definire una condizione di ricircolo in cui almeno parte del fluido in passaggio dalla linea di ricircolo (106) attraversa la seconda camera (2b) dell?unit? di scambio termico (2).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di scambio termico (2), durante la condizione di ricircolo, ? configurata per:
- ricevere fluido in ingresso alla seconda camera (2b) tramite l?ingresso di ricircolo (2b?),
- espellere fluido dalla seconda camera (2b) tramite l?uscita di ricircolo (2b??).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, durante la condizione di ricircolo, almeno parte del fluido in passaggio dalla linea di mandata (104) attraversa la prima camera (2a) dell?unit? di scambio termico (2). In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di scambio termico (2), durante la condizione di ricircolo, ? configurata per:
- ricevere fluido in ingresso alla prima camera (2a) tramite l?ingresso di mandata (2a?),
- espellere fluido dalla prima camera (2a) tramite l?uscita di mandata (2a??).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di scambio termico (2) ? configurata per consentire uno scambio termico tra il fluido circolante nella prima camera (2a) ed il fluido presente, opzionalmente circolante, nella seconda camera (2b).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di scambio termico (2) comprende almeno uno scambiatore di calore. In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di scambio termico (2) comprende uno scambiatore del tipo a piastre. In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti lo scambiatore di calore ? del tipo a flusso parallelo. In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti lo scambiatore ? del tipo a piastre a flusso parallelo. In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il dispositivo ? configurato per definire almeno una condizione di funzionamento principale in cui una parte preponderante del fluido in arrivo dalla linea di alimentazione generale (102) attraversa la linea di mandata (104) per raggiungere l?utenza (105).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il dispositivo comprende almeno un sensore idraulico (6?) installabile su almeno uno tra il primo ramo (3) ed il secondo tratto (106b) della linea di ricircolo (106), in cui detto sensore idraulico (6?) ? configurato per generare almeno un segnale relativo ad almeno un parametro rappresentativo di una portata di fluido. In un aspetto secondo l?aspetto precedente il sensore idraulico (6?) comprende almeno un flussimetro. In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il parametro rappresentativo di una portata di fluido emesso dal sensore idraulico (6?) comprende almeno uno tra: una portata del fluido, una velocit? del fluido, una differenza di pressione del fluido.
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il sensore idraulico (6?) ? configurato per essere installato sul secondo tratto (106b) della linea di ricircolo (106), in prossimit? dell?uscita di mandata (2a?) dell?unit? di scambio termico (2), oppure il sensore idraulico (6?) ? configurato per essere installato a monte dell?unit? di scambio termico (2).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il dispositivo comprende:
- almeno un primo sensore di temperatura (12) installato sul primo ramo (3) e configurato per generare un segnale rappresentativo di un valore di temperatura del fluido attraversante detto primo ramo (3),
- almeno un secondo sensore di temperatura (13) configurato per essere installato sul secondo tratto (106b) della linea di ricircolo (106) e configurato per generare un segnale rappresentativo di un valore di temperatura del fluido attraversante detto secondo tratto (106b).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il primo sensore (12) ? posto in corrispondenza dell?ingresso di mandata (2a?) dell?unit? di scambio termico (2). In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il primo sensore (12) ? posto, rispetto ad una direzione di avanzamento del fluido lungo il primo ramo (3), subito a monte dell?ingresso di mandata (2a?) della prima camera (2a) dell?unit? di scambio termico (2).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il dispositivo comprende almeno un?unit? di controllo (50) connessa al sensore idraulico (6?), al primo sensore di temperatura (12) ed al secondo sensore di temperatura (13), detta unit? di controllo (50) essendo configurata per ricevere i segnali da detti sensori (6?, 12, 13) e determinare, in funzione di detti segnali ed almeno durante la condizione di ricircolo, un valore di potenza termica istantanea scambiata dall?unit? di scambio termico (2) al fine di determinare l?energia scambiata in un prefissato intervallo di tempo.
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di controllo (50), almeno durante la condizione di ricircolo, ? configurata per:
- ricevere il segnale emesso dal sensore idraulico (6?) e, in funzione di detto segnale, determinare un valore di una portata di fluido attraversante il primo ramo (3) e/o il secondo tratto (106b) della linea di ricircolo (106),
- ricevere il segnale emesso del primo sensore di temperatura (12) e, in funzione di detto segnale, determinare un valore di temperatura del fluido attraversante il primo ramo (3),
- ricevere il segnale emesso del secondo sensore di temperatura (13) e, in funzione di detto segnale, determinare un valore di temperatura del fluido attraversante il secondo tratto (106b) della linea di ricircolo (106).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di controllo (50), in funzione dei valori di portata e temperatura determinati, ? configurata per determinare la potenza termica istantanea scambiata dall?unit? di scambio termico (2) al fine di determinare l?energia scambiata in un prefissato intervallo di tempo.
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di controllo (50), durante la condizione di ricircolo, ? configurata per memorizzare:
- il valore di temperatura del fluido in passaggio sul primo ramo (3),
- il valore di temperatura del fluido in passaggio sul secondo tratto della linea di ricircolo (106b), - il valore il valore di portata del fluido attraversante il primo ramo (3) e/o il secondo tratto (106b) della linea di ricircolo (106).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di controllo (50) ? configurata per calcolare un valore di energia termica (E) scambiata dall?unit? di scambio termico (2) in un predeterminato intervallo di tempo, mediante la seguente formula:
dove:
E ? l?energia termica scambiata dall?unit? di scambio termico,
? il calore specifico del fluido,
il valore di portata del fluido calcolato in funzione del segnale emesso dal sensore idraulico,
? il valore calcolato dalla differenza del valore di temperatura del fluido attraversante detto
primo ramo (3) ed il valore di temperatura del fluido attraversante detto secondo tratto (106b), t1 e t2 sono gli estremi che definiscono l?intervallo di tempo.
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il dispositivo comprende almeno un regolatore di portata (5) in comunicazione di fluido con l?uscita di mandata (2a?) dell?unit? di scambio termico (2) e configurato per variare la portata del fluido attraversante la prima camera (2a) dell?unit? di scambio termico (2).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il regolatore di portata (5) ? configurabile almeno:
- una posizione di apertura in cui consente lo scorrimento di fluido attraverso la prima camera (2a) dell?unit? di scambio termico (2) a definire la condizione di ricircolo del dispositivo di ricircolo, - una posizione di chiusura in cui previene lo scorrimento del fluido attraverso la prima camera (2a) dell?unit? di scambio termico (2) a definire la condizione di funzionamento principale del dispositivo di ricircolo (1).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il regolatore di portata (5) ? configurabile tra la posizione di apertura e la posizione di chiusura in funzione di almeno un parametro di riferimento comprendente almeno uno tra: prefissati intervalli di tempo, un segnale di comando, un valore di temperatura del fluido presente nell?unit? di scambio termico, un valore di temperatura del fluido presente all?interno della linea di ricircolo.
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il regolatore di portata (5) ? una valvola termostatica. In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti la valvola termostatica ? configurata per determinare un valore di temperatura del fluido a valle dell?uscita di mandata (2a?) dell?unit? di scambio termico (2). In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti la valvola termostatica ? configurabile tra la posizione di apertura e la posizione di chiusura quando il valore di temperatura rilevato dalla stessa valvola termostatica ? superiore ad una predeterminata soglia, opzionalmente pari a 35?C. In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti la valvola termostatica ? configurabile tra la posizione di chiusura e la posizione di apertura quando il valore di temperatura rilevato dalla stessa valvola termostatica ? inferiore alla predeterminata soglia.
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di controllo (50) ? direttamente collegata al regolatore di portata (5) e configurata per inviare a quest?ultima almeno un segnale di azionamento. In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il regolatore di portata (5), a seguito della ricezione del segnale di azionamento, ? configurabile tra la posizione di apertura e la posizione di chiusura e viceversa.
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il regolatore di portata (5) ?:
- attivo su almeno uno tra il primo ramo (3), e/o
- configurato per essere disposto sul secondo tratto (106b) della linea di ricircolo (106).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il regolatore di portata (5) ? una valvola di intercettazione di fluido. In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di controllo (50) ? attiva in comando su detta valvola di intercettazione di fluido ed essendo configurata per inviare, a prefissati intervalli di tempo, un segnale di azionamento a detta valvola di intercettazione di fluido per configurarla tra la posizione di apertura e quella di chiusura.
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il dispositivo comprende almeno una pompa (17) disposta sul primo tratto (106a) della linea di ricircolo (106). In un aspetto secondo l?aspetto precedente la pompa (17) ? configurata per operare almeno tra:
- una condizione attiva in cui la stessa movimenta il fluido attraverso la seconda camera (2b) dell?unit? di scambio termico (2), ed
- una condizione disattiva in cui la pompa (17) non movimenta il fluido.
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti la pompa (17) opera nella condizione attiva almeno durante la condizione di ricircolo del dispositivo di ricircolo (1).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di controllo (50) ? connessa ed attiva in comando su detta pompa (17). In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di controllo ? configurata per attivare la pompa (17) in funzione di almeno un parametro di riferimento comprendente almeno uno selezionato nel gruppo tra: la temperatura del fluido sul secondo tratto della linea di ricircolo (106), la temperatura del fluido sul primo tratto della linea di ricircolo (106), prefissati intervalli di tempo.
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il dispositivo comprende almeno un sensore di temperatura ausiliario (9) in comunicazione di fluido con il primo tratto (106a) della linea di ricircolo (106), configurato per generare un segnale rappresentativo di una temperatura del fluido sul primo tratto (106a) della linea di ricircolo (106).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il sensore di temperatura ausiliario (9) ? collegato all?unit? di controllo (50). In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il sensore di temperatura ausiliario (9) ? configurato per inviare all?unit? di controllo (50) un segnale rappresentativo della temperatura del fluido sul primo tratto (106a) della linea di ricircolo (106). In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il sensore di temperatura ausiliario (9) ? configurato per inviare all?unit? di controllo (50) un segnale rappresentativo della temperatura del fluido sul/un primo ramo di raccordo (21).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di controllo (50), a seguito della ricezione del segnale rappresentativo della temperatura del fluido sul primo tratto (106a) della linea di ricircolo (106), opzionalmente sul primo ramo di raccordo (21), ? configurata per.
- determinare un valore di temperatura del fluido sul primo tratto (106a) della linea di ricircolo (106), - confrontare detto valore con un predeterminato valore di soglia, opzionalmente pari a 28?C.
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di controllo (50), se il valore di temperatura determinato ? inferiore al predeterminato valore di soglia, ? configurata per determinare l?inizio della condizione di ricircolo (opzionalmente attivare il ricircolo).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di controllo (50), durante la condizione di ricircolo, ? configurata per:
- opzionalmente inviare un segnale di azionamento al regolatore di portata (5), consentendone il passaggio tra la posizione di chiusura e la posizione di apertura,
- inviare un segnale di comando alla pompa (17) consentendone il passaggio dalla condizione disattiva alla condizione attiva,
- memorizzare un primo istante di tempo (t1) in cui l?unit? di controllo (50) invia il segnale di comando o il segnale di azionamento,
- ricevere dal primo sensore il segnale di temperatura rappresentativo del valore di temperatura sul primo ramo (3),
- ricevere dal secondo sensore il segnale di temperatura rappresentativo del valore di temperatura sul secondo tratto (106b) della linea di ricircolo (106).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il sensore di temperatura ausiliario (9), durante la condizione di ricircolo, ? configurato per inviare all?unit? di controllo (50) il segnale rappresentativo della temperatura del fluido sul primo tratto (106a) della linea di ricircolo (106).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di controllo, durante la condizione di ricircolo, ? configurata per:
- ricevere dal sensore di temperatura ausiliario (9) il segnale di temperatura del fluido sul primo tratto (106a) della linea di ricircolo (106),
- confrontare detto valore con un predeterminato valore di soglia,
- se detto valore di temperatura ? superiore alla predeterminata soglia, l?unit? di controllo (50) ? configurata per determinare la fine della condizione di ricircolo.
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di controllo, a seguito della determinazione della fine della condizione di ricircolo, ? configurata per:
- opzionalmente inviare un segnale di azionamento al regolatore di portata (5), consentendone il passaggio tra la posizione di apertura e la posizione di chiusura,
- inviare un segnale di comando alla pompa (17) consentendone il passaggio dalla condizione attiva alla condizione disattiva,
- memorizzare l?istante di tempo (t2) in cui invia il segnale di comando o il segnale di azionamento. In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di controllo (50) ? configurata per calcolare il valore di energia termica (E) a seguito della determinazione della fine della condizione di ricircolo. In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti l?unit? di controllo (50) ? inoltre configurata per memorizzare il valore di energia termica (E) calcolato.
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il dispositivo comprende un display direttamente connesso all?unit? di controllo (50) e configurato per mostrare il valore di energia termica (E) calcolato dall?unit? di controllo (50).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il dispositivo comprende almeno un regolatore di portata ausiliario (8) in comunicazione di fluido con l?ingresso di ricircolo (2b?) dell?unit? di scambio termico (2). In un aspetto secondo l?aspetto precedente il regolatore di portata ausiliario (8) ? configurato per variare la portata del fluido attraversante la seconda camera (2b) dell?unit? di scambio termico (2).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il regolatore di portata ausiliario (8) comprende una valvola, posizionabile periodicamente o ad intervalli regolari o a seguito di un comando o a seguito del rilevamento di un evento, almeno tra:
- una posizione di apertura in cui consente il passaggio del fluido attraverso la seconda camera (2b) dell?unit? di scambio termico (2),
- una posizione di chiusura in cui previene almeno in parte il passaggio del fluido attraverso la seconda camera (2b) dell?unit? di scambio termico (2).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il regolatore di portata ausiliario (8) ? una valvola termostatica configurata per determinare un valore di temperatura a monte dell?ingresso di ricircolo dell?unit? di scambio termico (2). In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti la valvola termostatica definita dal regolatore di portata ausiliario (8) ? mobile tra la posizione di apertura e la posizione di chiusura in funzione di detto valore di temperatura rilevato.
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti la valvola termostatica ? mobile tra la posizione di apertura e la posizione di chiusura quando il valore di temperatura rilevato dalla stessa valvola termostatica ? superiore ad una predeterminata soglia, opzionalmente pari a 35?C. In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti la valvola termostatica ? mobile tra la posizione di chiusura e la posizione di apertura quando il valore di temperatura rilevato dalla stessa valvola termostatica ? inferiore alla predeterminata soglia.
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il primo ramo (3) ? direttamente collegabile alla linea di mandata in un punto di raccordo in interposizione tra la linea di alimentazione generale (102) e l?utenza. In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il secondo ramo ? direttamente collegabile alla linea di mandata in un punto di raccordo in interposizione tra il primo ramo (3) e l?utenza (105) a valle del punto di raccordo del primo ramo (3).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il primo ramo (3) presenta almeno un dispositivo di intercettazione del flusso (3a), opzionalmente una valvola di non ritorno, configurato per consentire il passaggio del fluido esclusivamente verso l?ingresso di mandata (2a?) dell?unit? di scambio termico (2).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il secondo ramo (4) presenta almeno un dispositivo di intercettazione del flusso (4a), opzionalmente una valvola di non ritorno, configurato per prevenire il passaggio del fluido verso l?uscita di ricircolo (2b?) dell?unit? di scambio termico (2). In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il dispositivo comprende almeno un ramo intermedio (11) in comunicazione di fluido tra il primo ed il secondo ramo (3, 4). In un aspetto secondo l?aspetto precedente il ramo intermedio (11) presenta almeno un dispositivo di intercettazione di fluido. In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il dispositivo di intercettazione di fluido attivo sul ramo intermedio (11) comprende una valvola di non ritorno, configurato per impedire il transito dello stesso fluido dal secondo ramo (4) verso il primo ramo (3).
In un aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti il dispositivo comprende almeno un sensore idraulico (7) direttamente connesso al ramo intermedio (11), opzionalmente a monte dell?elemento di intercettazione di fluido. In un aspetto secondo l?aspetto precedente il sensore idraulico (7) ? configurato per rilevare, almeno durante la condizione di funzionamento principale del dispositivo (1), un valore di portata del fluido in transito attraverso detto ramo intermedio (11).
In un aspetto ? previsto un impianto di distribuzione di un fluido comprendente:
- almeno un generatore di calore (101),
- una linea di alimentazione generale (102) configurata per distribuire il fluido in uscita dal generatore di calore (101),
- una linea di uscita generale (103) configurata per servire fluido di ritorno al generatore di calore (101),
- almeno una linea di mandata (104) che pone in comunicazione di fluido la linea di alimentazione generale (102) ad almeno un?utenza (105),
- almeno una linea di ricircolo (106) che pone in comunicazione di fluido detta almeno una utenza (105) con la linea di uscita generale (103),
- un dispositivo di ricircolo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
In un aspetto secondo l?aspetto precedente il primo (106a) della linea di ricircolo (106) ? connesso all?ingresso di ricircolo (2b?) dell?unit? di scambio termico (2) ed il secondo tratto (106b) della linea di ricircolo (106) ? connesso all?uscita di mandata (2a?) dell?unit? di scambio termico (2).
In un aspetto secondo i due precedenti aspetti l?impianto comprende una prima valvola di intercettazione di fluido (16a) in comunicazione di fluido con la linea di mandata, in interposizione tra la linea di alimentazione generale (102) ed il primo ramo (3) del dispositivo di ricircolo, detta prima valvola (16a) essendo configurata per consentire selettivamente il transito del fluido lungo la linea di mandata.
In un aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti aspetti di impianto quest?ultimo comprende una seconda valvola di intercettazione di fluido (16b) in comunicazione di fluido con la linea di mandata, in interposizione tra il secondo ramo (4) del dispositivo di ricircolo e l?utenza (105), detta seconda valvola (16b) essendo configurata per prevenire selettivamente il transito del fluido verso l?utenza.
In un aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti aspetti di impianto quest?ultimo comprende una terza valvola di intercettazione di fluido (16c) in comunicazione di fluido con la linea di ricircolo, opzionalmente sul primo tratto (106a) della linea di ricircolo (106), in interposizione tra l?utenza (105) ed il dispositivo di ricircolo, detta terza valvola (16c) essendo configurata per prevenire selettivamente il transito del fluido dall?utenza (105) verso il dispositivo di ricircolo (1).
In un aspetto ? previsto un procedimento di contabilizzazione di energia termica eseguito mediante un dispositivo ricircolo (1) secondo uno qualsiasi dei precedenti aspetti. In un aspetto secondo l?aspetto precedente il procedimento comprende le fasi di:
- determinare un valore di portata del fluido, a valle o a monte, dell?uscita di mandata (2a?) del dispositivo di ricircolo,
- determinare un valore di temperatura del fluido a monte dell?ingresso di mandata (2a?) del dispositivo di ricircolo,
- determinare un valore di temperatura del fluido a valle dell?uscita di mandata (2a?) del dispositivo di ricircolo,
- determinare una potenza termica, opzionalmente istantanea scambiata dall?unit? di scambio termico (2), funzione del valore di portata e dei valori di temperatura del fluido a monte dell?ingresso di mandata (2a?) e a valle dell?uscita di mandata (2a?).
In un aspetto secondo l?aspetto precedente la fase di determinare l?energia termica scambiata dall?unit? di scambio termico (2) ? eseguita dall?unit? di controllo (50), la quale ? configurata determinare l?energia termica scambiata dall?unit? di scambio termico (2) in un predeterminato intervallo di tempo (t1, t2) secondo la seguente formula:
dove:
? il calore specifico del fluido,
il valore di portata del fluido, a valle o a monte, dell?uscita di mandata (2a?),
? il valore di differenza di temperatura misurato tra l?ingresso di mandata (2a?) e l?uscita di
mandata (2a?).
In un aspetto secondo uno qualsiasi dei precedenti aspetti di procedimento quest?ultimo comprende una fase di comunicazione, in cui l?unit? di controllo (50) ? configurata per trasmettere il valore di energia termica calcolato ad un database esterno.
In un aspetto ? previsto un uso del dispositivo di ricircolo in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti per la contabilizzazione dell?energia termica di impianti idraulici, ad esempio di edifici multifamiliari.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Alcune forme realizzative ed alcuni aspetti del trovato saranno qui di seguito descritti con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e pertanto non limitativo in cui:
- La figura 1 ? una vista schematica di un noto impianto di distribuzione di acqua sanitaria, - Le figure 2 e 3 sono viste schematiche di un dispositivo di ricircolo in accordo con la presente invenzione installato su un impianto di distribuzione di acqua sanitaria,
- La figura 4 ? un?ulteriore vista schematica di un impianto di distribuzione di acqua sanitaria comprendente almeno un dispositivo di ricircolo.
CONVENZIONI E DEFINIZIONI
Si noti che nella presente descrizione dettagliata corrispondenti parti illustrate nelle varie figure sono indicate con gli stessi riferimenti numerici. Le figure potrebbero illustrare l?oggetto dell?invenzione tramite rappresentazioni non in scala; pertanto, parti e componenti illustrati nelle figure relativi all?oggetto dell?invenzione potrebbero riguardare esclusivamente rappresentazioni schematiche. I termini ?monte? e ?valle? fanno riferimento ad una direzione di avanzamento di un flusso di fluido attraverso il dispositivo di ricircolo in accordo con la presente invenzione o rispetto ad una direzione di avanzamento di un flusso di fluido all?interno di un impianto idraulico comprendente detto dispositivo. Il fluido pu? essere un liquido, ad esempio acqua di una rete idrica.
Il dispositivo di ricircolo e/o l?impianto idraulico di seguito descritti e rivendicati possono comprendere/utilizzare almeno un?unit? di controllo 50 preposta al controllo di condizioni operative poste in essere dallo stesso dispositivo/impianto e/o al controllo delle fasi del procedimento di contabilizzazione dell?energia termica. L?unit? di controllo 50 pu? essere una singola unit? o essere formata da una pluralit? di distinte unit? di controllo a seconda delle scelte progettuali e delle esigenze operative.
Con unit? di controllo ? inteso un componente di tipo elettronico, il quale pu? comprendere almeno uno di: un processore digitale (CPU), un circuito di tipo analogico, o una combinazione di uno o pi? processori digitali con uno o pi? circuiti di tipo analogico. L'unit? di controllo pu? essere "configurata" o "programmata" per eseguire alcune fasi: ci? pu? essere realizzato in pratica con qualsiasi mezzo che permetta di configurare o di programmare l'unit? di controllo. Ad esempio, in caso di un?unit? di controllo comprendente una o pi? CPU e una o pi? memorie, uno o pi? programmi possono essere memorizzati in appropriati banchi di memoria collegati alla CPU o alle CPU; il programma o programmi contengono istruzioni che, quando eseguito/i dalla CPU o dalle CPU, programmano o configurano l'unit? di controllo per eseguire le operazioni descritte in relazione all'unit? di controllo. In alternativa, se l'unit? di controllo ? o comprende circuiteria di tipo analogico, allora il circuito dell'unit? di controllo pu? essere progettato per includere circuiteria configurata, in uso, per elaborare segnali elettrici in modo tale da eseguire le fasi relative all?unit? di controllo.
Parti del processo qui descritto possono essere realizzate mediante un?unit? di elaborazione dati, o unit? di controllo, tecnicamente sostituibile con uno o pi? elaboratori elettronici concepiti per eseguire una porzione di programma software o firmware caricato su di un supporto di memoria. Tale programma software pu? essere scritto in un qualsiasi linguaggio di programmazione di tipo noto. Gli elaboratori elettronici, se in numero pari a due o pi?, possono essere collegati tra loro mediante una connessione dati tale per cui le loro potenze di calcolo vengano in qualsivoglia modo condivise; gli stessi elaboratori elettronici possono dunque essere installati in posizioni anche geograficamente diverse, realizzando tramite la connessione dati anzidetta un ambiente di calcolo distribuito.
L?unit? di elaborazione dati, o unit? di controllo, pu? essere un processore di tipo general purpose configurato per eseguire una o pi? parti del processo individuato nella presente divulgazione attraverso il programma software o firmware, o essere un ASIC o processore dedicato o un FPGA, specificamente programmato per eseguire almeno parte delle operazioni del processo qui descritto. Il supporto di memoria pu? essere non transitorio e pu? essere interno o esterno al processore, o unit? di controllo, o unit? di elaborazione dati, e pu? ? nello specifico ? esser una memoria geograficamente collocata remotamente rispetto all?elaboratore elettronico. Il supporto di memoria pu? essere altres? fisicamente diviso in pi? porzioni, o in forma di cloud, ed il programma software o firmware pu? essere fisicamente prevedere porzioni memorizzate su porzioni di memoria geograficamente divise tra loro.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
Dispositivo di ricircolo
Con 1 ? stato complessivamente indicato un dispositivo di ricircolo di un fluido installabile all?interno di un impianto 100 di distribuzione di acqua calda sanitaria. In figura 4 ? stato rappresentato un impianto di distribuzione e/o erogazione di acqua sanitaria, ad esempio, impiegabile all?interno di edifici abitativi multifamiliari, all?interno del quale ? stato installato il dispositivo di ricircolo 1. L?impianto 100 presenta un generatore di calore 101, opzionalmente comprendente un dispositivo di accumulo di acqua calda sanitaria e/o una caldaia, per il riscaldamento di acqua sanitaria prelevata da una rete idrica. L?impianto pu? inoltre comprendere almeno un?utenza 105 per servire acqua calda sanitaria ad un utilizzatore dell?impianto. Nella forma di realizzazione dell?impianto mostrata nelle figure da 2 a 4, ? stata schematizzata una sola utenza, non si esclude tuttavia la predisposizione di un impianto presentante una pluralit? di utenze e configurato per servire ciascuna utenza contemporaneamente. L?impianto pu? ulteriormente comprendere una linea di mandata generale 102 per il trasporto del fluido in uscita dal generatore di calore 101, verso ciascuna unit? abitativa/appartamento dell?edificio multifamiliare, nonch? una linea di uscita generale 103 configurata per servire il generatore di calore 101 con l?acqua sanitaria in uscita da ciascuna unit? abitativa. L?impianto pu? comprendere una linea di mandata 104 che pone in comunicazione di fluido la linea di alimentazione generale 102 con ciascuna utenza 105. Ulteriormente, l?impianto 100 comprende almeno una linea di ricircolo 106 configurata per porre in comunicazione di fluido ciascuna utenza 105 con la linea di uscita generale 103. In particolare, la linea di ricircolo 106 pu? comprendere almeno un primo tratto 106a in comunicazione di fluido con l?utenza 105 ed un secondo tratto 106b in comunicazione di fluido con la linea di ritorno generale 103. Si noti come all?interno di edifici multifamiliari, sia sempre consigliata la predisposizione di un impianto di distribuzione/erogazione di acqua sanitaria comprendente una linea di ricircolo preposta a servire acqua calda sanitaria alle diverse utenze. Di fatto, la predisposizione di un impianto comprendente una linea di ricircolo rende l?impianto conforme alla norma UNI 9182, la quale prevede la fornitura di acqua calda sanitaria alle diverse utenze, alla pressione e portata di progetto entro 30s dalla richiesta da parte dell?utente.
Per questo motivo negli edifici multifamiliari viene realizzata una distribuzione di acqua sanitaria presentante una linea di mandata ed una corrispondente linea di ritorno (si veda la figura 1 rappresentativa di un impianto noto). In questo modo la linea di mandata risulta sempre calda e la richiesta pu? essere soddisfatta nelle tempistiche richieste. Si noti come in taluni impianti noti, si presenti il problema di contabilizzare l?energia necessaria per riscaldare/raffrescare la linea di ricircolo, la quale ? demandata al dispositivo di ricircolo 1 successivamente dettagliato.
Il dispositivo di ricircolo 1 pu? comprendere almeno un?unit? di scambio termico 2 installabile in comunicazione di fluido con l?impianto 100 e configurata per consentire lo scambio termico tra un fluido in passaggio attraverso la linea di mandata 104 ed un fluido in passaggio attraverso la linea di ricircolo 106. Nelle unite figure, l?unit? di scambio termico ? stata rappresentata come uno scambiatore di calore presentante una prima ed una seconda camera 2a, 2b, tra loro distinte ed isolate, ciascuna delle quali configurata per consentire il transito del fluido in attraversamento dell?unit? di scambio termico. In particolare, la prima e la seconda camera 2a, 2b consentono il passaggio di parti di fluido attraverso l?unit? di scambio termico. L?unit? di scambio termico consente pertanto alle rispettive parti di fluido in attraversamento della prima e della seconda camera 2a, 2b, di scambiare energia termica. In particolare, la prima camera 2a presenta un ingresso di mandata 2a? in comunicazione di fluido con la linea di mandata 104 e configurata per consentire l?ingresso del fluido all?interno della prima camera 2a. La prima camera 2a presenta inoltre un?uscita di mandata 2a? configurata per porre in comunicazione di fluido l?unit? di scambio termico con la linea di ricircolo 106, in particolare con il secondo tratto della linea di ricircolo 106b. La seconda camera 2b comprende a sua volta un ingresso di ricircolo 2b? configurato per ricevere un fluido dalla linea di ricircolo 106, in particolare dal primo tratto 106a della linea di ricircolo 106, ed un?uscita di ricircolo 2b? configurata per porre in comunicazione di fluido la seconda camera 2b dell?unit? di scambio termico con la linea di mandata 104.
Dal punto di vista strutturale, l?unit? di scambio termico 2 pu? essere ad esempio uno scambiatore di calore a piastre con direzione del flusso equicorrente oppure controcorrente. Non si esclude tuttavia l?impiego di un dispositivo di scambio termico alternativo allo scambiatore di calore mostrato, come ad esempio un separatore idraulico.
Come mostrato nelle figure 2 e 3, il dispositivo di ricircolo ? collegabile all?impianto mediante un prefissato numero di condotti. Il dispositivo di ricircolo pu? infatti comprendere un primo ramo 3 configurato per porre in comunicazione di fluido la linea di mandata 104 con l?ingresso di mandata 2a? della prima camera 2a dell?unit? di scambio termico 2. Si noti come il primo ramo 3 sia direttamente collegabile alla linea di mandata 104 in corrispondenza di un punto di raccordo definito in interposizione tra la linea di alimentazione generale 102 e l?utenza 105. In una seconda forma realizzativa del dispositivo mostrata in figura 3, il dispositivo pu? presentare un almeno un dispositivo di intercettazione del flusso 3a, opzionalmente una valvola di non ritorno, configurato per consentire il passaggio del fluido esclusivamente verso l?ingresso di mandata 2a? della prima camera 2a dell?unit? di scambio termico 2.
Il dispositivo di ricircolo pu? inoltre comprendere un secondo ramo 4 configurato per porre in comunicazione di fluido la linea di mandata 104 con l?uscita di ricircolo 2b? della seconda camera 2b dell?unit? di scambio termico 2. In particolare, il secondo ramo 4 ? collegabile alla linea di mandata 104 in corrispondenza di un punto di raccordo definito in interposizione tra il punto di raccordo tra il primo ramo 3 e la linea di mandata 104 e l?utenza 105. In altre parole, il secondo ramo 4 ? connesso alla linea di mandata 104 in corrispondenza di un punto di raccordo a valle del punto di raccordo del primo ramo 3. Il dispositivo di ricircolo presenta almeno un dispositivo di intercettazione di fluido 4a, opzionalmente una valvola di non ritorno, in comunicazione di fluido con il secondo ramo 4 e configurato per prevenire il passaggio del fluido dalla linea di mandata 104 verso l?uscita di ricircolo 2b? dell?unit? di scambio termico 2.
Il dispositivo di ricircolo pu? ulteriormente comprendere almeno un ramo intermedio 11 in comunicazione di fluido tra il primo ed il secondo ramo 3, 4. Il ramo intermedio 11 definisce sostanzialmente un prolungamento della linea di mandata 104 dell?impianto, ponendo in comunicazione di fluido il primo ed il secondo ramo 3, 4 in corrispondenza dei rispettivi punti di raccordo con la linea di mandata 104.
Il dispositivo di ricircolo pu? inoltre comprendere sensore di portata 7 (alternativamente un sensore di volume) in comunicazione di fluido con il ramo intermedio e configurato per misurare la portata e/o il volume del fluido in attraversamento dello stesso ramo intermedio 11. Il sensore di portata 7 pu? essere ad esempio un contatore volumetrico a turbina (contalitri), configurato per contabilizzare la portata e/o il volume di acqua in ingresso all?impianto.
Il dispositivo di ricircolo pu? presentare almeno un dispositivo di intercettazione di fluido, opzionalmente una valvola di non ritorno, in comunicazione di fluido con il ramo intermedio 11 e configurato per prevenire il passaggio del fluido attraverso lo stesso ramo intermedio 11. In particolare, il dispositivo di ricircolo comprende un primo ed un secondo dispositivo di intercettazione di fluido 7a, 7b in comunicazione di fluido con il ramo intermedio, rispettivamente attivi in corrispondenza di un tratto dello stesso ramo intermedio 11 a monte ed a valle del sensore di portata 7.
Si noti come nelle unite figure sia stato mostrato un dispositivo di ricircolo comprendente il primo ramo 3, il secondo ramo 4 ed il ramo intermedio 11. Non si esclude tuttavia la realizzazione di un dispositivo di ricircolo privo del primo ramo 3, del secondo ramo 4 e del ramo intermedio 11.
Il dispositivo di ricircolo pu? comprendere un primo ramo di raccordo 21 configurato per porre in comunicazione di fluido l?ingresso di ricircolo 2b? della seconda camera 2b dell?unit? di scambio termico 2 con la linea di ricircolo 106, in particolare con il primo tratto 106a.
Il dispositivo di ricircolo 1 pu? ulteriormente comprendere un secondo ramo di raccordo 20 configurato per porre in comunicazione di fluido l?uscita di mandata 2a? della prima camera 2a dell?unit? di scambio termico 2 con la linea di ricircolo 106, opzionalmente con il secondo tratto 106b. Il dispositivo di ricircolo 1 ? quindi collegabile all?impianto di distribuzione di acqua sanitaria 100 mediante i seguenti condotti: - il primo ramo 3 collegabile tra la linea di mandata 104 e l?ingresso di mandata 2a? della prima camera 2a dell?unit? di scambio termico 2,
- il secondo ramo di raccordo 20 collegabile tra il secondo tratto della linea di ricircolo 106b e l?uscita di mandata 2a? della prima camera 2a dell?unit? di scambio termico,
- il secondo ramo di raccordo 21 collegabile tra il primo tratto della linea di ricircolo 106a e l?ingresso di ricircolo 2b? della seconda camera 2b dell?unit? di scambio termico,
- il secondo ramo 4 collegabile tra la linea di mandata 104 e l?uscita di ricircolo 2b? della seconda camera dell?unit? di scambio termico 2.
Si noti ulteriormente come il secondo ramo di raccordo 20 ed il primo ramo 3 pongano in comunicazione di fluido la prima camera 2a dell?unit? di scambio termico 2, rispettivamente con il secondo tratto 106b della linea di ricircolo 106 e la linea di mandata 104. Analogamente, il primo ramo di raccordo 21 ed il secondo ramo 4 pongano in comunicazione di fluido la seconda camera 2b dell?unit? di scambio termico 2, rispettivamente con il primo tratto 106a della linea di ricircolo 106 e la linea di mandata 104.
Il dispositivo di ricircolo pu? ulteriormente comprendere almeno un sensore idraulico 6? installabile su almeno uno tra il primo ramo 3 ed il secondo tratto di raccordo 20, configurato per generare almeno un segnale relativo ad almeno un parametro rappresentativo di una portata di fluido. In particolare, il parametro rappresentativo della portata di fluido emesso dal sensore idraulico 6?, comprende almeno uno tra: una portata del fluido, una velocit? del fluido o una differenza di pressione del fluido. In via preferenziale, il sensore idraulico 6? genera un segnale analogico (in tensione) oppure un segnale digitale, rappresentativo di una portata del fluido in uscita dalla prima camera 2a. Il sensore idraulico 6? pu? essere installato sul secondo tratto 106b della linea di ricircolo 106, in prossimit? dell?uscita di mandata 2a? dell?unit? di scambio termico 2. Si noti come il sensore idraulico 6? sia stato rappresentato nelle figure 2 e 3 come un contatore volumetrico a turbina (contalitri) atto a realizzare una misurazione della portata del fluido che lo attraversa. Non si esclude tuttavia la predisposizione di un flussimetro attivo sul secondo ramo di raccordo 20 ed in comunicazione di fluido con quest?ultimo, configurato per effettuare una misurazione diretta della portata di fluido dalla quale ? attraversato. Il sensore idraulico 6? ? inoltre configurato per inviare il segnale rappresentativo della portata di fluido ed inviarlo ad un?unit? di controllo 50, quest?ultima successivamente dettagliata.
Il dispositivo di ricircolo 1 pu? inoltre comprendere un primo ed un secondo sensore di temperatura 12, 13 rispettivamente installabili sul primo ramo 3 e sul secondo tratto 106b della linea di ricircolo 106. In particolare, il primo sensore di temperatura 12 ? attivo sul primo ramo 3 e configurato per generare un segnale rappresentativo di un valore di temperatura del fluido in passaggio lungo detto ramo. Il primo sensore pu? essere installato in corrispondenza, in particolare subito a monte, dell?ingresso di mandata 2a? della prima camera 2a dell?unit? di scambio termico, in modo tale da consentire la rilevazione della temperatura del fluido in ingresso nella prima camera 2a dell?unit? di scambio termico 2. In particolare, il primo sensore di temperatura 12 ? configurato per essere installato subito a monte dell?ingresso di mandata 2a? della prima camera 2a dell?unit? di scambio termico 2, per rilevare precisamente la temperatura del fluido in ingresso alla prima camera 2a. Il primo sensore 12 pu? essere ulteriormente connesso all?unit? di controllo 50 e configurato per inviare a quest?ultima il segnale rappresentativo del valore di temperatura del fluido sul primo ramo 3.
Il secondo sensore 13 ? attivo sul secondo ramo di raccordo 20 e configurato per generare un segnale rappresentativo di una temperatura del fluido in passaggio lungo detto ramo. In particolare, il secondo sensore pu? essere installato in corrispondenza, in particolare subito a valle, dell?uscita di mandata 2a? della prima camera 2a dell?unit? di scambio termico, in modo tale da consentire la rilevazione della temperatura del fluido in uscita dalla prima camera 2a. Il secondo sensore 13 pu? essere ulteriormente connesso all?unit? di controllo 50 e configurato per inviare a quest?ultima il segnale generato rappresentativo del valore di temperatura del fluido sul secondo ramo di raccordo 20.
Si noti ulteriormente come il primo ed il secondo sensore di temperatura 12, 13 possono essere sensori ad immersione posti in comunicazione di fluido rispettivamente con il primo ramo 3 e con il secondo ramo di raccordo 20.
Il dispositivo di ricircolo pu? ulteriormente comprendere almeno un?unit? di controllo 50 connessa al sensore idraulico 6?, al primo ed al secondo sensore di temperatura 12, 13 e configurata per ricevere i rispettivi segnali generati da ciascuno dei sopracitati sensori 6?, 12, 13 per determinare un valore di potenza termica scambiata dall?unit? di scambio termico 2 in un prefissato intervallo di tempo. In particolare, l?unit? di controllo ? configurata per:
- ricevere il segnale emesso dal sensore idraulico 6? e, in funzione di quest?ultimo, determinare un valore di una portata (Q) di fluido in ingresso o in uscita dalla prima camera 2a dell?unit? di scambio termico 2,
- ricevere il segnale emesso del primo sensore di temperatura 12 e, in funzione di quest?ultimo, determinare un valore di temperatura T1 del fluido attraversante il primo ramo 3,
- ricevere il segnale emesso del secondo sensore di temperatura 13 e, in funzione di quest?ultimo, determinare un valore di temperatura T2 del fluido attraversante il secondo tratto 106b della linea di ricircolo 106.
L?unit? di controllo 50, in funzione dei valori di temperatura e portata determinati, ? configurata per determinare l?energia termica scambiata dall?unit? di scambio termico 2 in un prefissato intervallo di tempo. In particolare, l?unit? di controllo 50 ? configurata per calcolare un valore di energia termica scambiata dall?unit? di scambio termico 2 in un predeterminato intervallo di tempo, mediante la seguente formula:
dove:
E ? l?energia termica scambiata dall?unit? di scambio termico,
Cp ? il calore specifico del fluido,
Q ? il valore di portata del fluido calcolato in funzione del segnale emesso dal sensore idraulico,
?T ? il valore calcolato dalla differenza dei valori di temperatura T2-T1,
t1 e t2 sono gli estremi che definiscono l?intervallo di tempo.
Il dispositivo di ricircolo pu? ulteriormente comprendere almeno una pompa 17 in comunicazione di fluido con il primo ramo di raccordo 21 e configurata per operare almeno tra una condizione attiva in cui movimenta il fluido attraverso la seconda camera 2b dell?unit? di scambio termico 2 ed una condizione disattiva in cui non movimenta il fluido. In altre parole, la pompa 17 ? selettivamente attivabile per consentire la movimentazione del fluido attraverso la seconda camera 2b dell?unit? di scambio termico 2. In particolare, la pompa 17, durante la condizione attiva, consente la movimentazione del fluido attraverso il primo tratto 106a della linea di ricircolo 106, il primo ramo di raccordo 21 ed attraverso il secondo ramo 4. La pompa 17 pu? essere inoltre connessa all?unit? di controllo 50 e configurata per ricevere da quest?ultima periodicamente o ad intervalli regolari o a seguito di un comando o a seguito del rilevamento di un evento, un segnale di comando atto ad innescare la condizione di attiva o la condizione disattiva.
Nella prima forma realizzativa dell?invenzione mostrata in figura 2, il dispositivo di ricircolo pu? ulteriormente comprendere un sensore di temperatura ausiliario 9 attivo sul primo ramo di raccordo 21 e configurato per generare un segnale rappresentativo di un valore di temperatura del fluido in passaggio attraverso il primo ramo di raccordo 21. Di fatto, il sensore di temperatura ausiliario 9 pu? essere connesso all?unit? di controllo 50 e configurato per inviare a quest?ultima il segnale rappresentativo del valore di temperatura rilevato. L?unit? di controllo 50, a seguito della ricezione del segnale rappresentativo del valore di temperatura rilevato dal sensore di temperatura ausiliario 9, ? configurata per determinare un valore di temperatura del fluido attraversante il primo tratto 106a della linea di ricircolo 106 e confrontare detto valore di temperatura con un predeterminato valore di soglia, opzionalmente pari a 28?C. Se il valore di temperatura del fluido sul primo tratto 106a della linea di ricircolo 106 ? inferiore alla predeterminata soglia, l?unit? di controllo 50 ? configurata per inviare il segnale di comando alla pompa 17, la quale, se ? nella condizione disattiva, esegue il passaggio dalla condizione disattiva alla condizione attiva. Analogamente, se il valore di temperatura del fluido sul primo tratto 106a della linea di ricircolo 106 ? superiore alla predeterminata soglia, l?unit? di controllo 50 ? configurata per inviare il segnale di comando alla pompa 17, la quale, se ? nella condizione attiva, esegue il passaggio dalla condizione attiva alla condizione disattiva. Il sensore di temperatura ausiliario 9 pu? essere ad esempio un sensore di temperatura ad immersione, in comunicazione con il fluido in attraversamento del primo ramo di raccordo 21.
Passando ora a descrivere la logica di funzionamento, il dispositivo di ricircolo 1 ? configurato per definire almeno una condizione di funzionamento principale ed una condizione di ricircolo in funzione della temperatura del fluido in passaggio attraverso le sopracitate condutture del dispositivo stesso o a seguito di una richiesta di acqua calda sanitaria da parte di un?utenza.
Si noti come nelle figure 2 e 3 siano state rappresentate rispettivamente la prima e la seconda forma realizzativa dell?invenzione, le quali consentono entrambe di contabilizzare l?energia consumata per realizzare il riscaldamento del fluido in passaggio attraverso la linea di ricircolo, le quali presentano per? logiche di funzionamento differenti.
Per quanto riguarda la prima forma realizzativa mostrata in figura 2, il fluido (acqua calda sanitaria), raggiunge la singola unit? abitativa passando attraverso la linea di alimentazione generale 102 e successivamente la linea di mandata 104. A seguito di una richiesta di acqua calda sanitaria da parte dell?utente, il fluido attraversa la linea di mandata ed il ramo intermedio 11, servendo l?utenza, definendo cos? la condizione di funzionamento principale. Sempre durante la condizione di funzionamento principale, ma considerando chiuse tutte le utenze, il dispositivo di ricircolo 1 consente all?acqua calda sanitaria di stazionare sul primo tratto 106a della linea di ricircolo 106, nella linea di mandata 104 e nel ramo intermedio 11 del dispositivo di ricircolo. Si noti come durante quest?ultima condizione di funzionamento, il fluido in uscita dal ramo intermedio, non possa raggiungere, tramite il secondo ramo 4, la seconda camera 2b dell?unit? di scambio termico 2, a causa del dispositivo di intercettazione di fluido 4a, il quale consente il passaggio del fluido esclusivamente verso una direzione uscente la seconda camera 2a dell?unit? di scambio termico 2. Si noti inoltre come durante la condizione di funzionamento principale, la pompa 17 sia nella condizione disattiva, pertanto, il fluido staziona nel primo ramo 106a della linea di ricircolo e nel secondo ramo 4. Ulteriormente, durante quest?ultima condizione di funzionamento, il fluido passa attraverso la linea di mandata 104 ed il ramo intermedio fintanto che la pressione del fluido nel primo ramo 3 ? superiore alla pressione del fluido nel primo tratto 106a della linea di ricircolo. Nel momento in cui tale condizione non ? pi? verificata, il fluido in passaggio attraverso la linea di mandata, transita attraverso il primo ramo 3, la prima camera 2a dell?unit? di scambio termico 2, il secondo ramo di raccordo 20, il secondo tratto 106b della linea di ricircolo 106, fluendo verso la linea di uscita generale 103. Nella condizione di funzionamento principale del dispositivo 1, il sensore di temperatura ausiliario 9 genera il segnale rappresentativo della temperatura del fluido sul primo ramo di raccordo 21 ed invia quest?ultimo segnale all?unit? di controllo 50. L?unit? di controllo 50 riceve il segnale rappresentativo della temperatura del fluido sul primo ramo di raccordo 21 e, come precedentemente accennato, ne determina un valore di temperatura. L?unit? di controllo 50 confronta il valore di temperatura determinato con il predeterminato valore di temperatura di soglia: se il valore di temperatura determinato dall?unit? di controllo ? inferiore al predeterminato valore di temperatura di soglia, il fluido sul primo tratto 106a della linea di ricircolo 106 deve essere riscaldato almeno fino al raggiungimento di un valore di temperatura pari al predeterminato valore di temperatura di soglia, in modo tale da consentire al fluido sul primo tratto 106a della linea di ricircolo di poter servire all?utenza acqua calda sanitaria. Come sopra accennato, l?unit? di controllo 50 ? quindi configurata per inviare il segnale di comando alla pompa 17 per consentire la movimentazione del fluido attraverso la seconda camera 2b dell?unit? di scambio termico, determinando l?inizio della condizione di ricircolo. L?unit? di controllo 50 ? inoltre configurata per memorizzare un primo istante di tempo t1 rappresentativo dell?inizio della condizione di ricircolo, il quale ? coincidente con l?istante di tempo in cui l?unit? di controllo invia il segnale di comando alla pompa 17. Durante la condizione di ricircolo, il fluido caldo in attraversamento della prima camera 2a dell?unit? di scambio termico, cede calore al fluido freddo in attraversamento della seconda camera 2b dell?unit? di scambio termico, finch? il sensore 9 non rileva un valore di temperatura del fluido sul primo tratto 106a della linea di ricircolo almeno pari al predeterminato valore di temperatura di soglia, rendendo quindi possibile l?erogazione istantanea di acqua calda sanitaria a seguito di una richiesta dell?utenza.
Durante il passaggio del fluido attraverso la prima camera 2a dell?unit? di scambio termico 2 e nella condizione di funzionamento principale del dispositivo 1, il primo ed il secondo sensore 12, 13 generano i rispettivi segnali rappresentativi del valore di temperatura T1 del fluido sul primo ramo 3 e del valore di temperatura T2 del fluido sul secondo ramo di raccordo 20, mentre il dispositivo idraulico 6? genera il segnale rappresentativo della portata del flusso in attraversamento del secondo ramo di raccordo 20. Il primo ed il secondo sensore di temperatura 12, 13 ed il dispositivo idraulico 6? sono quindi configurati per inviare all?unit? di controllo 50 i rispettivi segnali di temperatura e portata generati per determinare i valori di temperatura T1 e T2 e portata Q.
Se il valore di temperatura del fluido sul primo tratto 106a della linea di ricircolo ? almeno uguale o superiore al predeterminato valore di temperatura di soglia, l?unit? di controllo 50 ? configurata per inviare il segnale di comando alla pompa 17, la quale passa dalla condizione attiva alla condizione disattiva, determinando la fine della condizione di ricircolo e di conseguenza il passaggio del dispositivo 1 dalla condizione di ricircolo alla condizione di funzionamento principale. In questo caso, l?unit? di controllo 50 ? configurata per memorizzare un secondo istante di tempo t2 rappresentativo della fine della condizione di ricircolo, il quale ? coincidente con l?istante di tempo in cui l?unit? di controllo invia il segnale di comando alla pompa 17 per determinare la disattivazione di quest?ultima. L?unit? di controllo 50 ? inoltre configurata per calcolare il valore di potenza termica istantanea ed il valore di energia E consumata per riscaldare il fluido in attraversamento della seconda camera 2b dell?unit? di scambio termico 2 durante la condizione di ricircolo, in funzione dei seguenti valori:
- il primo ed il secondo istante di tempo t1, t2,
- il valore di temperatura T1 del fluido sul primo ramo 3,
- il valore di temperatura T2 del fluido sul secondo ramo di raccordo 20,
- il valore di portata del fluido Q.
In particolare, l?unit? di controllo 50 ? configurata per calcolare e memorizzare il valore di energia termica E consumata mediante la seguente formula:
dove:
E ? l?energia termica scambiata dall?unit? di scambio termico,
Cp ? il calore specifico del fluido,
Q ? il valore di portata del fluido calcolato in funzione del segnale emesso dal sensore idraulico,
?T ? il valore calcolato dalla differenza dei valori di temperatura T2-T1,
t1 e t2 sono il primo ed il secondo istante di tempo.
Il dispositivo di ricircolo 1 pu? ulteriormente comprendere un display direttamente connesso all?unit? di controllo 50 e configurato per mostrare il valore di energia termica E calcolato dall?unit? di controllo 50.
Si noti come questa prima forma realizzativa consenta di calcolare e memorizzare il valore di energia termica scambiata dall?unit? di scambio termico 2 durante la condizione di ricircolo.
In accordo con la seconda forma realizzativa dell?invenzione mostrata in figura 3, il dispositivo di ricircolo pu? comprendere un regolatore di portata 5 attivo sul secondo ramo di raccordo 20 e configurato per consentire o prevenire selettivamente il passaggio di fluido lungo detto condotto. In particolare, il regolatore di portata 5 pu? essere ad esempio una valvola posizionabile tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura. Nella posizione di apertura il regolatore di portata 5 consente il passaggio del fluido attraverso la prima camera 2a dell?unit? di scambio termico 2, mentre nella posizione di chiusura il regolatore di portata 5 previene il passaggio del fluido attraverso la prima camera 2a dell?unit? di scambio termico 2. Il regolatore di portata 5, nella condizione di funzionamento principale del dispositivo di ricircolo 1, previene al fluido in passaggio sulla linea di mandata 104, di attraversare e riscaldare la prima camera 2a. Il regolatore di portata 5 ? inoltre connesso all?unit? di controllo 50 e configurato per ricevere da quest?ultima un segnale di azionamento atto a consentire il passaggio del regolatore di portata 5 dalla posizione di apertura alla posizione di chiusura. Si noti come l?unit? di controllo 50 invii al regolatore di portata il segnale di azionamento a seguito del confronto del valore di temperatura del fluido sul primo tratto di raccordo 21. Come precedentemente accennato, se il valore di temperatura del fluido sul primo tratto di raccordo 21, l?unit? di controllo 50 ? inferiore al valore di temperatura di soglia, allora l?unit? di controllo 50 determina l?inizio della condizione di ricircolo. Oltre a quanto gi? precedentemente descritto, nella seconda forma realizzativa del dispositivo di ricircolo, l?unit? di controllo 50 ? inoltre configurata per inviare il segnale di azionamento al regolatore di portata 5 contemporaneamente alla determinazione dell?inizio della condizione di ricircolo. Il regolatore di portata 5, a seguito della ricezione del segnale di azionamento e nella condizione di chiusura, ? configurato per passare dalla condizione di chiusura alla condizione di apertura, consentendo il passaggio di fluido caldo attraverso la prima camera 2a dell?unit? di scambio termico 2. In questo modo, il fluido, tramite il primo ramo 3, attraversa la prima camera 2a dell?unit? di scambio termico 2, cedendo calore al fluido in attraversamento della seconda camera 2b. Si noti quindi come in quest?ultima forma realizzativa dell?invenzione, il fluido attraversi la prima camera dell?unit? di scambio termico esclusivamente durante la condizione di ricircolo, prevenendo quindi un riscaldamento preventivo dell?unit? di scambio termico 2. L?unit? di controllo 50 ? configurata per calcolare il valore di energia termica scambiata in maniera del tutto analoga a quanto precedentemente descritto.
Come mostrato in figura 3, il regolatore di portata 5 pu? essere ad esempio una valvola termostatica, configurata per passare dalla posizione di apertura alla posizione di chiusura in funzione del valore di temperatura del fluido a valle dell?uscita di mandata 2a? dell?unit? di scambio termico 2 oppure in funzione del valore di temperatura del fluido sul primo tratto 106a, opzionalmente sul secondo ramo di raccordo 20. Non si esclude ovviamente la possibilit? di disporre il regolatore di portata 5, opzionalmente la valvola termostatica, sul primo ramo 3 ovvero in ingresso allo scambiatore.
Il dispositivo di ricircolo potrebbe ulteriormente comprendere un regolatore di portata ausiliario 8 configurabile in comunicazione di fluido sul primo ramo di raccordo 21 o sul primo tratto 106a della linea di ricircolo, configurato per passare da una condizione di apertura ad una condizione di chiusura. In particolare, il regolatore di portata ausiliario 8 pu? essere una valvola termostatica configurata per passare dalla condizione di apertura alla condizione di chiusura in funzione di un valore di temperatura del fluido sul primo ramo di raccordo 21 o sul primo tratto 106a della linea di ricircolo. Il regolatore di portata 8 consente, almeno durante la condizione di ricircolo, di parzializzare la portata di fluido sul primo tratto 106a della linea di ricircolo 106 e sul primo ramo di raccordo 21.
In un?ulteriore forma realizzativa dell?invenzione non mostrata nelle unite figure, il dispositivo di ricircolo 1 non presenta alcun sensore di temperatura preposto per rilevare la temperatura del fluido in attraversamento del primo tratto 106a della linea di ricircolo o del primo ramo di raccordo 21. Di fatto, l?unit? di controllo 50 ? configurata per inviare periodicamente il segnale di comando e/o il segnale di azionamento rispettivamente alla pompa 17 ed al regolatore di portata, per consentirne la variazione tra le rispettive condizioni di funzionamento. In quest?ultima forma realizzativa, l?unit? di controllo determina il passaggio dalla condizione di funzionamento principale alla condizione di ricircolo e viceversa. Di fatto, in fase di progettazione o installazione del dispositivo di ricircolo, ? possibile impostare l?unit? di controllo affinch? la condizione di ricircolo venga attivata per poter realizzare il maggior risparmio energetico possibile. In particolare, ? possibile variare la periodicit? del segnale periodico con cui l?unit? di controllo invia il segnale di comando e/o il segnale di azionamento, ad esempio in funzione delle ore del giorno o delle stagioni. Facendo sempre riferimento a quest?ultima forma realizzativa, il calcolo del valore di potenza termica scambiata dall?unit? di scambio termico avviene secondo quanto precedentemente descritto. In altre parole, contemporaneamente alla generazione del segnale di comando, l?unit? di controllo 50 ? configurata per ricevere e memorizzare i segnali rappresentativi dei valori di temperatura sul primo ramo 3 sul secondo tratto 106b della linea di ricircolo 106 o sul secondo ramo di raccordo 20, rispettivamente generati dal primo e dal secondo sensore di temperatura 12, 13, unitamente al segnale rappresentativo del valore di portata generato dal dispositivo idraulico 6?. L?unit? di controllo 50 ? inoltre configurata per memorizzare gli istanti di tempo t1 e t2 rappresentativi della durata della condizione di ricircolo, nonch? per calcolare il valore di energia termica scambiata E dall?unit? di scambio termico analogamente a quanto precedentemente descritto.
Impianto
Forma inoltre oggetto della presente invenzione un impianto 100 di distribuzione di acqua calda sanitaria comprendente il dispositivo di ricircolo 1 in accordo con la descrizione sopra riportata. Come visibile da figura 4, l?impianto 100 comprende un generatore di calore 101, opzionalmente comprendente un dispositivo di accumulo di acqua calda sanitaria e/o una caldaia, per il riscaldamento di acqua sanitaria prelevata da una rete idrica. L?impianto pu? comprendere almeno un?utenza 105 per servire acqua calda sanitaria ad un utilizzatore dell?impianto.
L?impianto pu? ulteriormente comprendere una linea di mandata generale 102 per il trasporto del fluido in uscita dal generatore di calore 101, verso ciascuna unit? abitativa/appartamento dell?edificio multifamiliare, nonch? una linea di ritorno generale 103 configurata per servire il generatore di calore 101 con l?acqua sanitaria in uscita da ciascuna unit? abitativa. L?impianto pu? comprendere una linea di mandata 104 che pone in comunicazione di fluido la linea di alimentazione generale 102 con ciascuna utenza 105. Ulteriormente, l?impianto 100 comprende almeno una linea di ricircolo 106 configurata per porre in comunicazione di fluido ciascuna utenza 105 con la linea di ritorno generale 103. In particolare, la linea di ricircolo 106 pu? comprendere almeno un primo tratto 106a in comunicazione di fluido con l?utenza 105 ed il dispositivo di ricircolo, in particolare con l?ingresso di ricircolo 2b? della seconda camera 2b dell?unit? di scambio termico, ed un secondo tratto 106b in comunicazione di fluido con la linea di ritorno generale 103. Il secondo tratto 106b della linea di ricircolo 106 pu? essere inoltre in comunicazione di fluido con il dispositivo di ricircolo, in particolare con l?uscita di mandata 2a? della prima camera 2a dell?unit? di scambio termico 2.
L?impianto 100 pu? ulteriormente comprendere un prefissato numero di valvole di intercettazione di fluido attive sulla linea di mandata 104 o sul primo tratto 106a della linea di ricircolo 106, ciascuna delle quali configurata per sezionare il condotto sul quale ? attiva per facilitare eventuali operazioni di manutenzione dell?impianto. In particolare, l?impianto 100 comprende una prima valvola di intercettazione di fluido 16a in comunicazione di fluido con la linea di mandata 104, in interposizione tra la linea di alimentazione generale 102 ed il punto di raccordo tra il primo ramo 3 del dispositivo di ricircolo e la linea di mandata 104.
L?impianto pu? ulteriormente comprendere una prima ed una seconda valvola di intercettazione di fluido 16b, 16c, ciascuna delle quali in comunicazione di fluido con il primo tratto 106a della linea di ricircolo 106, rispettivamente subito a monte e subito a valle dell?utenza 105. La prima e la seconda valvola 16b, 16c prevengono di conseguenza la movimentazione del fluido verso l?utenza 105 da un punto del primo tratto della linea di ricircolo, a monte della seconda valvola 16b o a valle della terza valvola 16c, sezionando il dispositivo di ricircolo dall?utenza.
Claims (13)
1. Dispositivo di ricircolo (1) di fluido installabile su di un impianto di distribuzione (100) di acqua sanitaria, detto impianto di distribuzione (100) essendo del tipo comprendente:
- almeno un generatore di calore (101), opzionalmente un dispositivo di accumulo di acqua calda sanitaria e/o una caldaia,
- una linea di alimentazione generale (102) configurata per ricevere il fluido in uscita dal generatore di calore (101),
- una linea di uscita generale (103) configurata per servire il fluido al generatore di calore (101), - almeno una linea di mandata (104) che pone in comunicazione di fluido la linea di alimentazione generale (102) con almeno un?utenza (105),
- almeno una linea di ricircolo (106) che pone in comunicazione di fluido detta una utenza (105) con la linea di uscita generale (103),
in cui detto dispositivo di ricircolo (1) comprende:
- almeno un?unit? di scambio termico (2) installabile sulla linea di ricircolo (106) dell?impianto di distribuzione, detta unit? di scambio termico (2) presentando almeno una prima ed una seconda camera (2a, 2b) tra loro distinte, in cui la prima camera (2a) presenta almeno un ingresso di mandata (2a?) ed un?uscita di mandata (2a?), in cui la seconda camera (2b) presenta almeno un ingresso di ricircolo (2b?) ed un?uscita di ricircolo (2b?), in cui l?ingresso di ricircolo (2b?) della seconda camera (2b) dell?unit? di scambio termico (2) ? collegabile ad un primo tratto (106a) della linea di ricircolo che pone in comunicazione di fluido l?almeno un?utenza (105) con detta un?unit? di scambio termico (2), in cui l?uscita di mandata (2a?) della prima camera (2a) dell?unit? di scambio termico (2) ? collegabile ad un secondo tratto (106b) della linea di ricircolo che pone in comunicazione di fluido detta unit? di scambio termico (2) con l?uscita di fluido generale (103),
- almeno un primo ramo (3) configurato per porre in comunicazione di fluido la linea di mandata (104) con l?ingresso di mandata (2a?) della prima camera (2a) dell?unit? di scambio termico (2),
- almeno un secondo ramo (4) configurato per porre in comunicazione di fluido la linea di mandata (104) con l?uscita di ricircolo (2b?) della seconda camera (2b) dell?unit? di scambio termico (2),
in cui il dispositivo di ricircolo (1) ? configurato per definire una condizione di ricircolo in cui almeno parte del fluido in passaggio dalla linea di ricircolo (106) attraversa la seconda camera (2b) dell?unit? di scambio termico (2).
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui, durante la condizione di ricircolo, almeno parte del fluido in passaggio dalla linea di mandata (104) attraversa la prima camera (2a) dell?unit? di scambio termico (2),
opzionalmente l?unit? di scambio termico (2), durante la condizione di ricircolo, ? configurata per:
- ricevere fluido in ingresso alla prima camera (2a) tramite l?ingresso di mandata (2a?), - espellere fluido dalla prima camera (2a) tramite l?uscita di mandata (2a??).
3. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?unit? di scambio termico (2) ? configurata per consentire uno scambio termico tra il fluido circolante nella prima camera (2a) ed il fluido presente, opzionalmente circolante, nella seconda camera (2b),
in cui l?unit? di scambio termico (2) comprende almeno uno scambiatore di calore, opzionalmente del tipo a piastre.
4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente almeno un sensore idraulico (6?), opzionalmente un flussimetro, installabile su almeno uno tra il primo ramo (3) ed il secondo tratto (106b) della linea di ricircolo (106), in cui detto sensore idraulico (6?) ? configurato per generare almeno un segnale relativo ad almeno un parametro rappresentativo di una portata di fluido,
in cui il parametro rappresentativo di una portata di fluido emesso dal sensore idraulico (6?) comprende almeno uno tra: una portata del fluido, una velocit? del fluido, una differenza di pressione del fluido, in cui il sensore idraulico (6?) ? configurato per essere installato sul secondo tratto (106b) della linea di ricircolo (106), in prossimit? dell?uscita di mandata (2a?) dell?unit? di scambio termico (2) oppure il sensore idraulico (6?) ? configurato per essere installato a monte dell?unit? di scambio termico (2).
5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente:
- almeno un primo sensore di temperatura (12) installato sul primo ramo (3) e configurato per generare un segnale rappresentativo di un valore di temperatura del fluido attraversante detto primo ramo (3),
- almeno un secondo sensore di temperatura (13) configurato per essere installato sul secondo tratto (106b) della linea di ricircolo (106) e configurato per generare un segnale rappresentativo di un valore di temperatura del fluido attraversante detto secondo tratto (106b).
6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5 comprendente almeno un?unit? di controllo (50) connessa al sensore idraulico (6?), al primo sensore di temperatura (12) ed al secondo sensore di temperatura (13), detta unit? di controllo (50) essendo configurata per ricevere i segnali da detti sensori (6?, 12, 13) e determinare, in funzione di detti segnali ed almeno durante la condizione di ricircolo, un valore di potenza termica istantanea scambiata dall?unit? di scambio termico (2) al fine di determinare l?energia scambiata in un prefissato intervallo di tempo.
7. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, in cui l?unit? di controllo (50), almeno durante la condizione di ricircolo, ? configurata per:
- ricevere il segnale emesso dal sensore idraulico (6?) e, in funzione di detto segnale, determinare un valore di una portata di fluido attraversante il primo ramo (3) e/o il secondo tratto (106b) della linea di ricircolo (106),
- ricevere il segnale emesso del primo sensore di temperatura (12) e, in funzione di detto segnale, determinare un valore di temperatura del fluido attraversante il primo ramo (3), - ricevere il segnale emesso del secondo sensore di temperatura (13) e, in funzione di detto segnale, determinare un valore di temperatura del fluido attraversante il secondo tratto (106b) della linea di ricircolo (106),
in cui l?unit? di controllo (50), in funzione dei valori di portata e temperatura determinati, ? configurata per determinare la potenza termica istantanea scambiata dall?unit? di scambio termico (2) al fine di determinare l?energia scambiata in un prefissato intervallo di tempo.
8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente almeno un regolatore di portata (5) in comunicazione di fluido con l?uscita di mandata (2a?) dell?unit? di scambio termico (2) e configurato per variare la portata del fluido attraversante la prima camera (2a) dell?unit? di scambio termico (2), in cui il regolatore di portata (5) ? configurabile almeno:
- una posizione di apertura in cui consente lo scorrimento di fluido attraverso la prima camera (2a) dell?unit? di scambio termico (2) a definire la condizione di ricircolo del dispositivo di ricircolo,
- una posizione di chiusura in cui previene lo scorrimento del fluido attraverso la prima camera (2a) dell?unit? di scambio termico (2),
il regolatore di portata (5) ? configurabile tra la posizione di apertura e la posizione di chiusura in funzione di almeno un parametro di riferimento comprendente almeno uno tra: prefissati intervalli di tempo, un segnale di comando, un valore di temperatura del fluido presente nell?unit? di scambio termico, un valore di temperatura del fluido presente all?interno della linea di ricircolo.
9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8, in cui l?unit? di controllo (50) ? direttamente collegata al regolatore di portata (5) e configurata per inviare a quest?ultima almeno un segnale di azionamento, detto regolatore di portata (5), a seguito della ricezione del segnale di azionamento, essendo configurabile tra la posizione di apertura e la posizione di chiusura e viceversa.
10. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente almeno una pompa (17) disposta sul primo tratto (106a) della linea di ricircolo (106), detta pompa (17) essendo configurata per operare almeno tra:
- una condizione attiva in cui la stessa movimenta il fluido attraverso la seconda camera (2b) dell?unit? di scambio termico (2), ed
- una condizione disattiva in cui la pompa (17) non movimenta il fluido,
in cui la pompa (17) opera nella condizione attiva almeno durante la condizione di ricircolo del dispositivo di ricircolo (1),
in cui l?unit? di controllo (50) ? connessa ed attiva in comando su detta pompa (17), in cui l?unit? di controllo ? configurata per attivare la pompa (17) in funzione di almeno un parametro di riferimento comprendente almeno uno selezionato nel gruppo tra: la temperatura del fluido sul secondo tratto della linea di ricircolo (106), la temperatura del fluido sul primo tratto della linea di ricircolo (106), prefissati intervalli di tempo.
11. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente almeno un sensore di temperatura ausiliario (9) in comunicazione di fluido con il primo tratto (106a) della linea di ricircolo (106), configurato per generare un segnale rappresentativo di una temperatura del fluido sul primo tratto (106a) della linea di ricircolo (106),
in cui il sensore di temperatura ausiliario (9) ? collegato all?unit? di controllo (50), detto sensore di temperatura ausiliario (9) essendo configurato per inviare all?unit? di controllo (50) un segnale rappresentativo della temperatura del fluido sul primo tratto (106a) della linea di ricircolo (106), opzionalmente sul/un primo ramo di raccordo (21),
l?unit? di controllo (50), a seguito della ricezione del segnale rappresentativo della temperatura del fluido sul primo tratto (106a) della linea di ricircolo (106), opzionalmente sul primo ramo di raccordo (21), ? configurata per:
- determinare un valore di temperatura del fluido sul primo tratto (106a) della linea di ricircolo (106),
- confrontare detto valore con un predeterminato valore di soglia, opzionalmente pari a 28?C, l?unit? di controllo, se il valore di temperatura determinato dall?unit? di controllo ? inferiore al predeterminato valore di soglia, essendo configurata per determinare l?inizio della condizione di ricircolo.
12. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, in cui, durante la condizione di ricircolo, l?unit? di controllo (50) ? configurata per:
- opzionalmente inviare un segnale di azionamento al regolatore di portata (5), consentendone il passaggio tra la posizione di chiusura e la posizione di apertura,
- inviare un segnale di comando alla pompa (17) consentendone il passaggio dalla condizione disattiva alla condizione attiva,
- memorizzare un primo istante di tempo (t1) in cui l?unit? di controllo (50) invia il segnale di comando o il segnale di azionamento,
- ricevere dal primo sensore il segnale di temperatura rappresentativo del valore di temperatura sul primo ramo (3),
- ricevere dal secondo sensore il segnale di temperatura rappresentativo del valore di temperatura sul secondo tratto (106b) della linea di ricircolo (106).
13. Impianto di distribuzione di un fluido comprendente:
- almeno un generatore di calore (101),
- una linea di alimentazione generale (102) configurata per distribuire il fluido in uscita dal generatore di calore (101),
- una linea di uscita generale (103) configurata per servire fluido di ritorno al generatore di calore (101),
- almeno una linea di mandata (104) che pone in comunicazione di fluido la linea di alimentazione generale (102) ad almeno un?utenza (105),
- almeno una linea di ricircolo (106) che pone in comunicazione di fluido detta almeno una utenza (105) con la linea di uscita generale (103),
- un dispositivo di ricircolo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo (106a) della linea di ricircolo (106) ? connesso all?ingresso di ricircolo (2b?) dell?unit? di scambio termico (2) ed il secondo tratto (106b) della linea di ricircolo (106) ? connesso all?uscita di mandata (2a?) dell?unit? di scambio termico (2).
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4936289A (en) * | 1989-02-21 | 1990-06-26 | Peterson George A | Usage responsive hot water recirculation system |
| DE4202445C1 (en) * | 1992-01-29 | 1993-05-13 | Klaus 8033 Planegg De Wuest | Hot water system in building - includes heat exchanger splitting circuit into hot water supply and tap circuits |
| EP0594020A1 (de) * | 1992-10-17 | 1994-04-27 | Werner Dipl.-Ing. Dünnleder | Anlage zum Erwärmen von Brauchwasser und zum Abtöten von Legionellen in diesem Brauchwasser |
| EP1170554A2 (de) * | 2000-07-07 | 2002-01-09 | SOLVIS Solarsysteme GmbH | Anordnung und Verfahren zur Bereitstellung von warmen Brauchwasser |
-
2021
- 2021-10-25 IT IT102021000027374A patent/IT202100027374A1/it unknown
-
2022
- 2022-10-14 EP EP22800778.7A patent/EP4423434A1/en active Pending
- 2022-10-14 WO PCT/IB2022/059859 patent/WO2023073485A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023073485A1 (en) | 2023-05-04 |
| EP4423434A1 (en) | 2024-09-04 |
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