ITBG20080048A1 - Termostufa a biomasse - Google Patents

Description

“TERMOSTUFA A BIOMASSEâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione à ̈ relativa ad una termostufa a biomassa con migliorate caratteristiche di efficienza e versatilità funzionale.

Come noto per il riscaldamento di un ambito domestico vengono impiegate apparecchiature termiche che sfruttando un processo di combustione riscaldano l’ambiente stesso mediante cessione diretta di calore. In molti casi questi apparecchiature sono in grado di cedere anche calore ad un fluido termovettore (acqua) mediante l’ausilio di una caldaia incorporata nell’apparecchiatura stessa. In seguito con l’espressione “caldaia†si vuole intendere uno o più scambiatori di calore che trasferiscono il calore generato dalla combustione all’acqua destinata a sua volta ad uso riscaldamento e/o ad uso sanitario.

Fra le diverse apparecchiature termiche esistenti, si individuano quelle che utilizzano come combustibile biomasse e/o biocombustibile prodotto direttamente o indirettamente da biomasse. Con questa ultima espressione si vuole indicare materiale di origine biologica, escluso il materiale incorporato in formazioni geologiche e trasformato in fossile.

Fra le apparecchiature termiche a biomassa si individuano inoltre le termo-stufe che sono provviste di una struttura sostanzialmente indipendente e ricollocabile differentemente da altre apparecchiature, quali ad esempio i termocamini, che presentano una struttura sostanzialmente fissa. Le termostufe di tipo tradizionale comprendono una camera di combustione, detta anche focolare, nella quale viene bruciata la biomassa. La camera di combustione comprende un’apertura attraverso la quale viene introdotta la biomassa. Tale apertura resta normalmente chiusa mediante un portello realizzato solitamente in materiale metallico con o senza vetro-ceramico. La base della camera di combustione à ̈ formata da una griglia al di sotto della quale à ̈ predisposto un cassetto cinerario, detto anche ceneratoio, per la raccolta dei prodotti di combustione. Nella parte superiore la camera di combustione à ̈ invece collegata ad un condotto per l’evacuazione dei fumi di combustione.

Una particolare tipologia di termostufa à ̈ rappresentata da quelle normalmente definite a “camera d’acqua†le quali si contraddistinguono dalle altre per il fatto che la camera di combustione à ̈ circondata da una intercapedine di acqua che viene riscaldata direttamente dalle pareti della stessa camera di combustione. Più precisamente tale intercapedine d’acqua circonda la camera di combustione su tutti i lati tranne al di sotto della griglia e sul lato su cui à ̈ disposto il portello di chiusura del focolare. In alcune soluzioni, al di sopra della camera di combustione à ̈ installata una vasca comunicante con l’intercapedine d’acqua. In tale vasca sono immersi scambiatori di calore preposti al riscaldamento di acqua ad uso sanitario e/o preposti ad alimentare un impianto domestico di riscaldamento.

Per aumentare la superficie di scambio termico, le termostufe comprendono elementi di scambio termico trasversali disposti in modo da essere a diretto contatto con le fiamme di combustione che si generano all’interno del focolare. Più precisamente questi elementi sono configurati in modo da mettere in comunicazione pareti contrapposte della intercapedine d’acqua. Gli elementi di scambio termico sono generalmente formate da pareti orizzontali internamente cave e di sezione rettangolare e sono disposti uno sovrapposto all’altro in posizione orizzontalmente sfalsata così da essere direttamente investiti su almeno una loro porzione di superficie dalla fiamma di combustione. La posizione sfalsata degli elementi definisce un percorso per i fumi di combustione così che gli stessi possano lambire almeno parzialmente la superficie esterna degli elementi.

Questa tipologia di termostufe presenta diversi inconvenienti soprattutto in relazione alla configurazione e alla disposizione degli elementi di scambio termico trasversali. Come sopra indicato tali elementi sono disposti in modo da restare a contatto diretto delle fiamme di combustione durante il normale funzionamento dell’apparecchio. Questa condizione si dimostra particolarmente svantaggiosa durante la fase di accensione dell’apparecchio cioà ̈ quando viene caricato il combustibile, ad esempio legna. L’umidità contenuta nel combustibile associata alla bassa temperatura dell’acqua presente all’interno degli elementi di scambio termico determina infatti la formazione di condensa di tipo acido sulla superficie degli stessi elementi. Questo fenomeno innesca un processo di corrosione superficiale che degrada nel tempo l’integrità degli elementi di scambio termico.

Nelle soluzioni note, la struttura degli elementi di scambio termico, normalmente costituita da acciai al carbonio, à ̈ ulteriormente danneggiata da possibili fenomeni di decarbonizzazione anch’essi determinati dal contatto diretto con le fiamme di combustione. In altre parole la porzione degli elementi di scambio termico che viene a trovarsi esternamente lambita dalle fiamme raggiunge temperature molto elevate che determinano una riduzione del contenuto di carbonio. Nel tempo questo processo porta ad uno sgretolamento dell’elemento di scambio termico con la relativa perdita di funzionalità.

Ancora un altro problema legato alla configurazione e alla disposizione degli elementi di scambio termico riguarda le relative operazioni di manutenzione e in particolare quelle di pulizia esterna delle superfici. Come sopra indicato, gli elementi di scambio termico presentano una sezione trasversale sostanzialmente rettangolare il che significa che gli stessi comprendono una prima superficie piana orizzontale affacciata alla fiamma e una seconda superficie piana opposta alla precedente che viene invece lambita dai fumi e dal loro carico di prodotti incombusti. Questi ultimi sedimentano in depositi su tale superficie piana. Ne consegue che al fine di assicurare una buona efficienza dell’apparecchio, tali depositi devono essere periodicamente rimossi. Nella quasi totalità delle soluzioni questa operazione si dimostra però alquanto difficoltosa e richiede lo smontaggio di diverse parti dell’apparecchiatura al fine di creare un accesso sufficiente agli elementi di scambio termico e in particolare alle relativi superfici da pulire.

In base a queste compito precipuo di quanto forma oggetto della presente invenzione à ̈ quello di fornire una termostufa a biomasse che superi tali inconvenienti.

Nell’ambito di questo compito uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un termostufa a biomasse provvista di una intercapedine riempibile d’acqua e di relativi elementi di scambio termico la cui configurazione e la cui disposizione consentano di limitare fenomeni di corrosione e di degradazione strutturale come quelli sopra indicati.

Altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire una termostufa a biomasse provvista di una intercapedine riempibile d’acqua e di relativi elementi di scambio termico la cui configurazione e la cui disposizione consenta facili interventi di manutenzione e soprattutto di pulizia delle superfici.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire una termostufa a biomasse provvista di una intercapedine d’acqua che sia contraddistinta da una elevata superficie di scambio termico con le parti della termostufa attraversate da fluidi-termovettori.

Non ultimo scopo di quanto forma oggetto della presente invenzione à ̈ quello di fornire una termostufa che sia affidabile e di facile realizzazione a costi competitivi.

Questo compito e questi scopi, nonché altri che emergeranno nel corso della descrizione sono raggiunti attraverso una termostufa a biomasse comprendente un primo involucro che definisce una camera di combustione inferiormente delimitata da un piano di combustione e provvista di un’apertura chiusa da un portello mobile. La termostufa comprende inoltre un secondo involucro che circonda il primo involucro definendo una intercapedine riempibile d’acqua intorno a detta camera di combustione. La termostufa comprende inoltre nonché uno o più elementi di scambio termico disposti all’interno del primo involucro e tali da mettere in comunicazione idraulica lati differenti della intercapedine riempibile d’acqua. La termostufa si caratterizza per il fatto che la camera di combustione à ̈ superiormente limitata da un elemento deflettore il quale definisce insieme al primo involucro una camera di evacuazione fumi comunicante in ingresso con la camera di combustione e in uscita con un condotto di evacuazione fumi. Tali elementi di scambio termico sono collocati all’interno della camera di evacuazione in modo da essere investiti dai fumi generati nella camera di combustione. In altre parole l’elemento deflettore definisce in sostanza una camera di evacuazione dei fumi separata dalla camera di combustione in modo tale da mantenere isolati gli elementi di scambio termico dal contatto diretto con la fiamma. Ciò consente di preservare l’integrità strutturale di tali elementi e dunque la funzionalità degli stessi.

Secondo un primo aspetto vantaggioso della presente invenzione, l’elemento deflettore à ̈ collocato in modo rimovibile nel primo contenimento. Più precisamente esso à ̈ configurato in modo da poter essere rimosso attraverso l’apertura della camera di combustione. Questa soluzione à ̈ oltremodo vantaggiosa in quanto semplifica le operazioni di pulizia degli elementi di scambio termico. Tali operazioni infatti possono essere realizzate accedendo direttamente dalla stessa apertura frontale. Scompare la necessità di smontare altre parti della termostufa con ovvi vantaggi in termine di praticità e di tempo.

Secondo un secondo aspetto vantaggioso dell’invenzione, gli elementi di scambio termico sono configurati da elementi tubolari cavi di sezione ellittica, preferibilmente circolare, che mettono in comunicazione idraulica lati differenti dell’intercapedine. La forma circolare degli elementi contribuisce vantaggiosamente a contenere i depositi di prodotti incombusti e contribuendo di conseguenza a diminuire la frequenza degli intereventi di manutenzione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme realizzative preferite, ma non esclusive, della termostufa secondo la presente invenzione illustrate a titolo esemplificativo negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 à ̈ una vista in prospettiva relativa ad una possibile forma di realizzazione della termostufa secondo il presente modello di utilità;

- la figura 2 Ã ̈ una vista frontale della termostufa di figura 1;

- la figura 3 Ã ̈ una vista laterale della termostufa di figura 1;

- la figura 4 Ã ̈ una seconda in pianta della termostufa di figura 1;

- la figura 5 Ã ̈ una vista in sezione secondo la linea V-V di figura 4;

- la figura 6 Ã ̈ una prima vista in esploso dei componenti della termostufa di figura 1; - la figura 7 Ã ̈ una seconda vista in esploso dei componenti della termostufa di figura 1 - la figura 8 Ã ̈ una vista in sezione secondo la linea VIII-VIII di figura 3;

- la figura 9 Ã ̈ una vista in sezione secondo la linea IX-IX di figura 4;

Con riferimento alle citate figure, la termostufa 1 secondo la presente invenzione comprende un primo involucro 10 che definisce lateralmente una camera di combustione 11 la quale à ̈ inferiormente definita da un piano di combustione 11A. Con l’espressione “piano di combustione†si vuole indicare una superficie, preferibilmente costituita da una griglia, sul quale appoggia fisicamente il combustibile a biomassa durante la combustione.

La camera di combustione 11 comprende un’apertura 12 la quale à ̈ chiusa da un portello mobile 13 che ne consente o meno l’accesso. La termostufa 1 secondo l’invenzione comprende inoltre un secondo involucro 20 che circonda il primo involucro 10 definendo una intercapedine 15 (riempibile d’acqua) che si sviluppa intorno alla camera di combustione 11. La termostufa 1 comprende inoltre uno o più elementi di scambio termico 7 i quali sono collocati internamente al primo contenimento 10 e sono configurati in modo da mettere in comunicazione idraulica lati differenti, preferibilmente contrapposti, della intercapedine 15.

La termostufa 1 secondo l’invenzione si caratterizza per il fatto che il primo involucro 10 comprende al suo interno un elemento deflettore 5 che delimita superiormente la camera di combustione 10 definendo una camera di evacuazione fumi 8 in posizione sovrastante alla camera di combustione 11. La camera di evacuazione 8 risulta comunicante, in corrispondenza di una prima sezione 3A, con la camera di combustione 11 e in corrispondenza di una seconda sezione 3B con un condotto per l’evacuazione dei fumi 4. Secondo l’invenzione gli elementi di scambio termico 7 sono disposti all’interno della camera di evacuazione 8 e la prima 3A e la sezione 3B sono reciprocamente definite in modo che i fumi attraversino la camera di combustione lambendo la superficie esterna di tali elementi di scambio termico 7.

L’elemento deflettore 5 à ̈ dunque progettato in modo tale da mantenere isolati gli elementi di scambio termico 7 dal contatto diretto con le fiamme di combustione che si sviluppano nella camera di combustione 11. Ciò consente di superare gli inconvenienti sopra descritti relativamente ai fenomeni di corrosione e di decarbonizzazione.

La figura 1 à ̈ una vista in prospettiva di una termostufa 1 seconda la presente invenzione la quale presenta un mantello esterno di copertura 9 fornito di una pluralità di elementi di copertura rimovibili. Più in dettaglio tale mantello di copertura comprende due fianchi laterali 9A ancorati a corrispondenti fianchi laterali 20C del secondo involucro 20 e di una lastra posteriore 9B collegata invece al lato posteriore 20A dello stesso involucro 20. Più precisamente i due fianchi laterali 9A e la lastra posteriore 9B del mantello esterno 9 vengono collegati ad elementi di rinforzo 75 che circondano esternamente il secondo involucro 20 come più avanti meglio descritto in dettaglio.

La figura 2 à ̈ una vista frontale della termostufa 1 di figura 1 e consente di osservare in particolare il lato frontale del mantello esterno di copertura 9. Questo ultimo comprende una prima porzione frontale 9C disposta in posizione superiore al portello 13 e una seconda porzione frontale 9D disposta in posizione sottostante allo stesso portello. Come sopra indicato gli elementi che formano il mantello di copertura 9 sono facilmente collegabili e all’occorrenza facilmente rimovibili. Questa peculiarità da una parte rende meno complicato l’assemblaggio della termostufa 1 e dall’altra parte facilita eventuali operazioni di ispezione e manutenzione delle parti più interne.

Sempre da figura 2 si osserva una forma di realizzazione preferita del portello 13, il quale comprende una finestra 13B in materiale vetro-ceramico che consente la visione interna della camera di combustione 11. Il portello 13 à ̈ incernierato in prossimità di un lato dell’apertura frontale 12 della camera di combustione 11 in modo da assumere una posizione di chiusura e una posizione di apertura rispetto alla stessa apertura frontale 12. Una maniglia 13C à ̈ predisposta allo scopo di aprire o chiudere il portello 13 secondo modalità tecniche ampiamente note e per questo di seguito non descritte in dettaglio.

Le figure 3 e 4 sono rispettivamente una vista laterale e una vista in pianta della termostufa 1 di figura 1. In particolare la vista in pianta mostra il coperchio 19 che completa superiormente il mantello di copertura 9. Come evidente esso comprende un’apertura 19B dalla quale fuoriesce il condotto 4 di evacuazione dei fumi che verrà collegato ad un camino di scarico (non illustrato nelle figure). Anche il coperchio 19 à ̈ configurato in modo da essere facilmente rimovibile dalla sua posizione operativa in modo da consentire una ispezione della vasca superiore nella quale sono immersi gli scambiatori di calore.

La figura 5 à ̈ una vista in sezione secondo la linea V-V di figura 4 che mostra la struttura interna della termostufa 1. Come illustrato il secondo involucro 20 si sviluppa in modo da presentare un’altezza superiore al primo involucro 10 valutata rispetto al piano di combustione 11A della camera di combustione 11. Questa soluzione consente di definire una vasca di riscaldamento 40 in posizione sovrastante la camera di combustione 11. Tale vasca di riscaldamento 40 à ̈ comunicante con l’intercapedine d’acqua 15 definita fra il primo 10 e il secondo involucro 20. In altre parole l’intercapedine 15 e la vasca di riscaldamento 40 costituiscono un volume continuo destinato ad essere riempito d’acqua e definito in modo da circondare superiormente e lateralmente la camera di combustione 11.

Più precisamente la configurazione dei due involucri di contenimento 10 e 20 à ̈ tale per cui l’intercapedine 15 comprende una porzione anteriore 15B definita nella parte frontale della termostufa 1 ovvero al di sopra dell’apertura 12 della camera di combustione 11. Questa soluzione consente di disporre di una maggiore superficie disponibile al riscaldamento dell’acqua presente nella stessa intercapedine 15 ovvero nella vasca di riscaldamento 40 con ovvi vantaggi in termini di efficienza complessiva.

Con riferimento sempre a figura 5, nella vasca di riscaldamento 40 à ̈ collocato un primo scambiatore di calore 31 ed un secondo scambiatore di calore 32 destinati al riscaldamento di acqua proveniente da una rete esterna alla temo-stufa 1. Più precisamente il primo scambiatore di calore 31 ha la funzione di riscaldare acqua destinata ad un impianto di riscaldamento quale può essere quello dell’abitazione in cui à ̈ collocata la termostufa 1. Il secondo scambiatore di calore 32 ha invece la funzione di riscaldare acqua destinata ad uso sanitario.

La vista in sezione di figura 5 consente di osservare in dettaglio una possibile forma di realizzazione del deflettore 5 e della camera di evacuazione 8 da esso definita. In particolare l’elemento deflettore 5 à ̈ configurato in modo da presentare una prima porzione 5A che si sviluppa parallelamente al piano di combustione 11A e una seconda porzione 5B collegata alla prima che si sviluppa in direzione inclinata verso lo stesso piano di combustione 11A.

Il primo involucro 10 à ̈ superiormente definito da un elemento di copertura 17 il quale presenta una configurazione sostanzialmente analoga a quella dell’elemento deflettore 5 in modo da definire una camera di evacuazione 8 provvista di un primo tratto 8A sostanzialmente orizzontale (cioà ̈ parallelo al piano di combustione 11A) e di un secondo tratto 8B inclinato verso il piano di combustione 11A.

La camera di evacuazione 8 comunica con la camera di combustione 11 per mezzo della prima sezione 3B la quale à ̈ definita sostanzialmente da una estremità del primo tratto 5A del deflettore 5 e da una porzione laterale dell’elemento di copertura 17 del primo involucro 10. La seconda sezione 3B à ̈ definita da una apertura definita sullo stesso elemento di copertura 17 in prossimità del tratto inclinato 8B della camera di evacuazione 8. Durante il funzionamento della termostufa 1, la reciproca posizione della prima 3A e della seconda sezione 3B porta i fumi di combustione ad attraversare la camera di evacuazione 8 lambendo le superfici esterne di tutti gli elementi di scambio termico 7. Si à ̈ visto che la particolare conformazione della camera di evacuazione 8 illustrata nelle figure e sopra descritta contribuisce a migliorare l’efficienza dello scambio termico.

Gli elementi di scambio termico 7 (mostrati in sezione in figura 5 e in prospettiva nella vista esplosa di figura 7) sono disposti in modo da attraversare trasversalmente la camera di evacuazione 8 collegando idraulicamente lati contrapposti dell’intercapedine 15. Tali elementi 7 sono formati sostanzialmente da elementi tubolari che si sviluppano in modo lungiforme (ovvero lungo un asse longitudinale) e che presentano una sezione trasversale di forma ellittica, preferibilmente circolare. Gli elementi 7 sono disposti in modo tale da essere investiti secondo una direzione incidente a quella del loro asse longitudinale. Questa disposizione associata alla forma circolare della sezione trasversale riduce considerevolmente la formazione di accumuli di prodotti incombusti sulla superficie esterna degli elementi di scambio termico diminuendo in tal modo la frequenza degli interventi di manutenzione.

Secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, l’elemento deflettore 5 à ̈ collocato in modo rimovibile all’interno del primo involucro 10 così da consentire un facile accesso agli elementi di scambio termico 7 utile a realizzare eventuali interventi di manutenzione. Più precisamente la forma del deflettore 5 à ̈ progettata in modo da consentirne una facile estrazione attraverso l’apertura frontale 12 della camera di combustione 11. In questo modo la pulizia degli elementi di scambio termico 7 può essere realizzata accedendo direttamente dall’apertura frontale 12 senza la necessità di scollegare o smontare altre parte della termostufa 1 con ovvi vantaggi in termini di praticità e velocità di intervento.

In seguito alla combustione della biomassa, le pareti della camera di combustione 11, sono riscaldate e il loro calore viene trasferito per conduzione e irraggiamento all’acqua presente nell’intercapedine 15. I fumi di combustione vengono deviati dal deflettore 5 verso la prima sezione 3A e da qui entrano nella camera di evacuazione 8 lambendo la superficie esterna degli elementi di scambio termico 7. In seguito a tale l’energia termica dei fumi à ̈ trasferita all’acqua circolante negli elementi di scambio termico 7. I fumi lasciano successivamente la camera di evacuazione 8 attraverso la seconda sezione 3B cedendo ulteriore energia termica all’acqua presente nella vasca di riscaldamento 40 mentre attraversano il condotto di evacuazione 4 fino al relativo camino.

Come evidente sempre da figura 5, il condotto di evacuazione 4 attraversa internamente la camera di riscaldamento 40. Ciò consente ai fumi di combustione di cedere ulteriormente parte del loro contenuto termico all’acqua presente nella vasca 40 aumentando in questo modo la quantità di energia termica recuperata.

La figura 6 à ̈ una prima vista in esploso che mostra la struttura della termostufa 1 privata del mantello esterno di copertura 9, mentre la figura 7 à ̈ una seconda vista in esploso che mostra in dettaglio la configurazione di alcuni componenti. La termostufa 1 comprende una struttura di sostegno 25 che sostiene il primo 10 e il secondo involucro 20 in modo tale che il piano di combustione 11A si collochi ad una predefinita altezza rispetto ad un piano di appoggio PO (indicato in figura 2). La struttura di sostegno 25 illustrata comprende due fianchi di sostegno laterali 25B che sostengono una lastra trasversale 25A in posizione sopraelevata rispetto al piano di appoggio PO. Due elementi trasversali di rinforzo 25C collegano trasversalmente i fianchi 25B allo scopo di evitarne eventuali cedimenti laterali. La struttura di sostegno 25 definisce al suo interno un vano di contenimento 26 (vedi figura 6) internamente al quale può essere vantaggiosamente collocato il kit idraulico (non illustrato) preposto al funzionamento del circuito idraulico della termostufa 1. A tal proposito sui due fianchi 25B sono definite delle aperture 25E finalizzate a favorire i collegamenti idraulici i componenti del kit idraulico e le eventuali tubazioni esterne (anch’esse non illustrate).

All’interno del vano di contenimento 26 à ̈ inoltre vantaggiosamente collocato una centralina elettronica 33 di comando e regolazione per la gestione delle variabili relative al funzionamento della termostufa 1.

Alla parte anteriore della struttura di sostegno 25 à ̈ applicata una porzione del mantello di copertura 9D che sostiene una interfaccia utente 33B per la centralina elettronica di comando e regolazione 33. Durante il normale funzionamento della termostufa 1 gli altri lati della struttura di sostegno 25 restano vantaggiosamente nascosti dai fianchi laterali 9A e dalla lastra posteriore 9B del mantello di copertura 9. A tal proposito occorre sottolineare che tali fianchi laterali 9A sono preferibilmente “bombati†verso l’esterno in modo da definire un volume utile alla disposizione delle sopra citate tubazioni di collegamento che possono così rimanere nascoste alla vista.

Con riferimento a figura 7, il primo involucro 10 presenta un corpo principale strutturato sostanzialmente a C con una coppia di fianchi laterali 10B collegati trasversalmente da un fianco posteriore 10C sostanzialmente ortogonale ai fianchi laterali 10B. Come sopra indicato il primo involucro 10 comprende altresì un elemento di collegamento superiore 17 che chiude superiormente il corpo principale a C e che comprende una porzione anteriore 84 che si sviluppa in posizione affacciata al fianco posteriore 10C. L’elemento di collegamento superiore 17 definisce un primo bordo orizzontale 51 dell’apertura frontale 12 della camera di combustione 10 sul quale à ̈ applicato un primo elemento di battuta orizzontale 61 per il portello 13. L’elemento di collegamento superiore 17 comprende inoltre una apertura (non visibile nelle figure) alla quale viene collegata il condotto di evacuazione fumi 4 come chiaramente visibile ad esempio dalla citata figura 2.

Sempre con riferimento a figura 7, i fianchi laterali 10B del primo involucro 10 definiscono ciascuna un bordo verticale 52 dell’apertura frontale 12 della camera di combustione 11 sul quale viene applicato un corrispondente elemento di battuta orizzontale 62 per il portello 13.

Il primo involucro 10 comprende inoltre un elemento inferiore di collegamento 17B che collega trasversalmente i due fianchi laterali 20B in posizione affacciata al fianco posteriore 10C. Più precisamente l’elemento di collegamento inferiore 17B definisce un secondo bordo orizzontale 53 dell’apertura frontale 12 della camera di combustione 11 opposto al primo bordo orizzontale 51. Su tale secondo bordo orizzontale 53 à ̈ applicato un secondo elemento orizzontale 63 di battuta per il portello 13.

Con riferimento in particolare a figura 6, il primo involucro 10 appoggia con i fianchi laterali 10B e quello posteriore 10C sulla lastra trasversale 25A della struttura di sostegno 25. Un anello esterno 81 e un anello interno 82 sono applicati a tali fianchi 10B in una posizione sopraelevata rispetto alla lastra trasversale 25A. L’anello interno 82 sostiene il piano di combustione 11A della camera di combustione 11, mentre l’anello esterno 81 ha la funzione di sostenere corrispondenti fianchi 20C del secondo involucro 20.

Il volume compreso fra il piano di combustione 11A e la lastra trasversale 25A della struttura di sostegno 25 definisce un ceneratoio 88 nella quale viene alloggiato un cassetto cinerario 88B estraibile per la raccolta delle ceneri che si formano in seguito alla combustione delle biomasse. Durante il funzionamento della termostufa 1 il cassetto cinerario 88B à ̈ frontalmente chiuso dal portello 13 e può quindi essere rimosso dal ceneratoio 88 solo in seguito all’apertura del portello stesso.

Con riferimento a figura 7, il secondo involucro 20 presenta un primo corpo 20A sostanzialmente configurato a C con una coppia di fianchi laterali contrapposti 20C e un fianco trasversale 20D che li collega trasversalmente. Il secondo involucro 20 comprende altresì un secondo corpo 20B di forma sostanzialmente piana che collega trasversalmente i due fianchi laterali 20C collocandosi in una posizione affacciata al fianco trasversale di collegamento 20D. Il secondo involucro 20 comprende inoltre una lastra superiore 21 che definisce una apertura di centraggio 21B per il posizionamento del condotto di evacuazione fumi 4. Il secondo involucro 20 comprende inoltre una piastra di chiusura 23 (vedi figura 6) destinata a chiudere superiormente la camera di riscaldamento 40.

Con riferimento ancora alle viste esplose, il secondo involucro 20 à ̈ esternamente circondato da una pluralità di elementi di rinforzo 75 disposti ad altezze diverse valutate ad esempio rispetto al piano di combustione 11A. Più precisamente nella soluzione illustrata, sono applicati tre elementi di rinforzo 75 configurati in modo da circondare almeno tre lati del secondo involucro 20. Gli elementi di rinforzo 75 hanno la funzione di rinforzare la struttura del secondo involucro 20 ovvero di mantenere compatta la struttura dell’intercapedine 15 e della vasca di immersione 40. Inoltre gli elementi di rinforzo 75 presentano delle estremità di aggancio 75B configurate per sostenere corrispondenti estremità degli elementi costituenti il mantello di copertura 9. In pratica gli elementi di rinforzo 75 vengono vantaggiosamente impiegati anche per sostenere gli elementi del mantello di copertura 9.

Le figure 8 e 9 sono rispettivamente una vista secondo la linea VIII-VIII di figura 3 e la linea IX-IX di figura 4. In particolare tali sezioni consentono di osservare una possibile forma di realizzazione degli scambiatori di calore 31,32 collocati all’interno della vasca di riscaldamento 40. Più precisamente, il primo scambiatore di calore 31 comprende una prima 31A e una seconda serpentina idraulica 31B all’interno della quale viene fatta circolare acqua da riscaldare attraverso una connessione idraulica in ingresso 35. Più precisamente le due serpentine 31A, 31B si sviluppano parallelamente e sono disposte fra il condotto di evacuazione fumi 4 e il secondo corpo 20B del secondo involucro 20. Sostanzialmente l’impiego delle serpentine 31A,31B consente vantaggiosamente di aumentare l’efficienza dello scambio termico. Il secondo scambiatore di calore 32 à ̈ costituito da una sola serpentina e si colloca nella vasca di immersione 40 fra il condotto di evacuazione 4 e il fianco posteriore 20D del secondo involucro 20.

E’ ovviamente da intendersi che quella descritta deve essere considerata esclusivamente come una possibile forma di realizzazione degli scambiatori di calore che potrebbe essere sostituita da un’altra funzionalmente equivalente.

Allo scopo di aumentarne l’efficienza, gli scambiatori di calore 31,32 sono realizzati preferibilmente in rame, ma potrebbero essere realizzati in altro materiale con elevato coefficiente di scambio termico. A tal proposito, secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, la termostufa 1 comprende un anodo sacrificale 77 (vedi figura 6) operativamente collocato all’interno della vasca di immersione 40 allo scopo di preservare la struttura metallica degli scambiatori di calore 31,32 contro fenomeni di corrosione elettrolitica accentuati dall’elevata temperatura dell’acqua. L’anodo sacrificale 77 à ̈ in pratica formato da una sbarra metallica ad esempio in magnesio (o in altro materiale funzionalmente equivalente) che viene collegato ad un lato della vasca di riscaldamento 40 in modo da assumere una posizione interna alla vasca stessa.

Secondo una forma di realizzazione alternativa della termostufa e non illustrata nelle figure, il primo 10 e il secondo contenimento 20 potrebbero essere vantaggiosamente configurati in modo da definire una intercapedine 15 che si sviluppa anche al di sotto del piano di combustione 11A. Sempre in questa forma di realizzazione alternativa, la termostufa 1 potrebbe comprendere una ulteriore pluralità di elementi di scambio termico predisposti al di sotto del piano di combustione 11A e configurati in modo da collegare idraulicamente lati differenti dell’intercapedine. Attraverso questa soluzione l’acqua circolante in questi elementi di scambio termico 7 verrebbe riscaldata per irraggiamento sfruttando l’energia termica del piano di combustione 11A.

Le soluzioni tecniche adottate per la termostufa a biomasse permettono di assolvere pienamente i compiti e gli scopi prefissati. In particolare la disposizione degli elementi di scambio termico all’interno di una camera di evacuazione attraversata solo dai fumi della combustione consente di risolvere le attuali problematiche derivanti dall’esposizione diretta di tali elementi alle fiamme di combustione come invece previsto nelle soluzioni tradizionali. Inoltre la conformazione a sezione circolare di tali elementi limita la formazione di depositi di prodotti incombusti, mentre la possibilità di rimuovere l’elemento deflettore facilita le operazione di manutenzione interna.

La termostufa così concepita à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Termostufa a biomasse (1) comprendente un primo involucro (10) che definisce lateralmente una camera di combustione (11) inferiormente definita da un piano di combustione (11A), detta camera di combustione (11) comprendendo un’apertura frontale (12) chiudibile da un portello mobile (13), detta termostufa (1) comprendendo un secondo involucro (20) che circonda detto primo involucro (10) definendo una intercapedine (15) riempibile d’acqua la quale circonda lateralmente detta camera di combustione (11), detta termostufa (1) comprendendo uno o più elementi di scambio termico (7) disposti internamente a detto primo involucro (10) in modo da mettere in comunicazione idraulica lati differenti di detta intercapedine (15), caratterizzata dal fatto che detta camera di combustione (11) à ̈ superiormente limitata da un elemento deflettore (5) che definisce una camera di evacuazione fumi (8) in pasizione sovrastante detta camera di combustione (11), detta camera di evacuazione fumi (8) essendo comunicante con detta camera di combustione (11) e con un condotto di evacuazione fumi (9), detti elementi di scambio termico (7) essendo collocati all’interno di detta camera di evacuazione (8).
2. 2. Termostufa (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto primo involucro (10) e detto secondo involucro (20) definiscono una vasca di riscaldamento (40) riempibile d’acqua in posizione sovrastante detta camera di combustione (11), detta vasca di riscaldamento (40) essendo comunicante con detta intercapedine (15), detta termostufa (1) comprendendo uno o più scambiatori di calore (31,32) collocati all’interno di detta vasca riscaldamento (40).
3. 3. Termostufa (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto elemento deflettore (5) à ̈ collocato in modo rimovibile all’interno del primo involucro (10) in modo da delimitare superiormente detta camera di combustione (11), detto elemento deflettore (5) essendo configurato in modo tale da essere rimovibile da detto primo involucro (10) attraverso detta apertura frontale (12) di detta camera di combustione (11).
4. 4. Termostufa (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti elementi di scambio termico (7) sono disposti all’interno di detta camera di evacuazione (8) in modo tale da mettere in comunicazione lati contrapposti di detta intercapedine (15), detti elementi di scambio termico (7) essendo di configurazione lungi-forme e presentando una sezione trasversale di forma sostanzialmente ellittica.
5. 5. Termostufa (1) secondo la rivendicazione 4, in cui detti elementi di scambio termico (7) presentano una sezione trasversale di forma sostanzialmente circolare.
6. 6. Termostufa (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui detta termostufa (1) comprende una struttura di sostegno (25) che sostiene il primo (10) e il secondo involucro (20) in modo tale che detto piano di combustione (11A) si collochi ad una predefinita altezza rispetto ad un piano di appoggio e riferimento (PO), detta struttura di sostegno (25) comprendendo una coppia di fianchi (25B) e una lastra piana (25A) che collega trasversalmente gli stessi fianchi (25B) in posizione sopraelevata rispetto a detto piano di appoggio (PO) in modo da definire un vano di contenimento (26).
7. 7. Termostufa (1) secondo la rivendicazione 6, in cui detto piano di combustione (11A) à ̈ disposto in una posizione sopraelevata rispetto a detta lastra piana (25A) di detta struttura di sostegno (25) così da definire un ceneratoio (88) nel quale à ̈ alloggiato un cassetto cinerario (88B) estraibile.
8. 8. Termostufa (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui detta termostufa (1) comprende un mantello di copertura (9) provvisto di elementi di copertura (9C,9D,9A,9B) rimovibili.
9. 9. Termostufa (1) secondo la rivendicazione 8, in cui detta termostufa (1) comprende una pluralità di elementi di rinforzo (75) i quali circondano esternamente detto secondo involucro (20), detti elementi di rinforzo (75) essendo configurati in modo tale da sostenere detti elementi di copertura (9C,9D,9A,9B) di detto mantello (9).
10. 10. Termostufa (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 2 a 9, in cui detta termostufa (1) comprende un anodo sacrificale (77) collocato internamente a detta vasca di riscaldamento (40).