ITMC20090024A1

ITMC20090024A1 - HOT AIR GENERATOR WITH HIGH ENERGY EFFICIENCY.

Info

Publication number: ITMC20090024A1
Application number: IT000024A
Authority: IT
Inventors: Franco Accorroni; Marco Eugenio Sesterzi
Original assignee: Ergo S R L
Priority date: 2009-02-12
Filing date: 2009-02-12
Publication date: 2010-08-13

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo: accompanying a patent application for an industrial invention entitled:

“GENERATORE DI ARIA CALDA AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA”. "HIGH ENERGY EFFICIENCY HOT AIR GENERATOR".

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto un generatore di aria calda, alimentato a combustibile, ad elevata efficienza energetica. The present patent application for industrial invention relates to a hot air generator, fueled by fuel, with high energy efficiency.

Il generatore di aria calda è una tipologia di apparecchio utilizzato principalmente per il riscaldamento di ambienti, sia di tipo civile che industriale, oltre che per processi industriali quali, ad esempio, asciugatura ed essiccazione. The hot air generator is a type of appliance mainly used for heating environments, both civil and industrial, as well as for industrial processes such as, for example, drying and drying.

Il generatore d’aria calda consiste essenzialmente in un gruppo di scambio termico tra i prodotti della combustione di un bruciatore - alimentato a combustibile gassoso, liquido o, per particolari applicazioni, solido - ed il flusso d'aria esercitato da uno o più ventilatori. L'aria dell'ambiente viene aspirata dal/dai ventilatori e spinta attraverso lo scambiatore che, portato a temperatura di regime dal funzionamento del bruciatore, cede calore all'aria stessa, che viene poi distribuita negli ambienti da riscaldare. The hot air generator essentially consists of a heat exchange group between the combustion products of a burner - fed with gaseous, liquid or, for particular applications, solid fuel - and the air flow exerted by one or more fans. The ambient air is sucked in by the fans and pushed through the exchanger which, brought to normal temperature by the operation of the burner, transfers heat to the air itself, which is then distributed in the rooms to be heated.

Il generatore di aria calda, per la sua semplicità di funzionamento e per il basso costo rispetto ad altri sistemi di riscaldamento più complessi, ha trovato principale applicazione nel riscaldamento di grandi ambienti quali edifici industriali, chiese, impianti sportivi, ecc. Due to its simplicity of operation and low cost compared to other more complex heating systems, the hot air generator has found its main application in the heating of large environments such as industrial buildings, churches, sports facilities, etc.

Tuttavia, a causa dei limiti insiti nello scambio termico tra le superfici dello scambiatore e l’aria ambiente, il rendimento di combustione del generatore di aria calda si attesta intorno al 90%, in riferimento al potere calorifico inferiore del combustibile (P.C.I.), ovvero perdendo al camino il 10% del calore sensibile ancora utilizzabile, oltre alla quota di calore latente contenuto nel vapore acqueo formatosi nella combustione, anch’essa dispersa al camino. However, due to the limits inherent in the heat exchange between the surfaces of the exchanger and the ambient air, the combustion efficiency of the hot air generator is around 90%, in reference to the lower calorific value of the fuel (P.C.I.), i.e. losing to the chimney 10% of the sensible heat still usable, in addition to the latent heat content contained in the water vapor formed in the combustion, which is also dispersed in the chimney.

Negli ultimi anni, a seguito della crescente necessità di contenere i consumi energetici e migliorare l’efficienza dei generatori termici, l’evoluzione tecnologica ha portato alla diffusione sul mercato delle caldaie ad acqua cosiddette “a condensazione”. In recent years, following the growing need to contain energy consumption and improve the efficiency of heat generators, technological evolution has led to the spread on the market of so-called "condensing" water boilers.

Il funzionamento delle caldaie ad acqua a condensazione si basa sul principio dello sfruttamento del calore latente contenuto nei gas di scarico. Le caldaie tradizionali utilizzano solo una parte dell'energia posseduta del combustibile: durante la combustione; infatti, si produce vapore acqueo che si disperde al camino insieme ai fumi trasportando via con sé il calore che è servito a generarlo (il "calore latente"). Per questo motivo ai combustibili si attribuisce un valore energetico detto "Potere Calorifico Inferiore" (P.C.I.), ovvero il calore che è possibile estrarre dal combustibile al netto di quello disperso sotto forma di vapore acqueo. The operation of condensing water boilers is based on the principle of exploiting the latent heat contained in the exhaust gases. Traditional boilers use only a part of the energy possessed by the fuel: during combustion; in fact, water vapor is produced which disperses in the chimney together with the fumes, carrying away with it the heat that was used to generate it (the "latent heat"). For this reason, fuels are given an energy value called "Lower Calorific Value" (P.C.I.), ie the heat that can be extracted from the fuel net of that dispersed in the form of water vapor.

Nelle caldaie a condensazione, invece, un apposito sistema recupera questa energia altrimenti inutilizzabile, condensando il vapore acqueo e trasferendo il calore in esso contenuto al fluido termovettore (acqua) tramite un particolare scambiatore. In condensing boilers, on the other hand, a special system recovers this otherwise unusable energy, condensing the water vapor and transferring the heat contained in it to the heat transfer fluid (water) through a particular exchanger.

Quindi, rispetto ai tipi tradizionali, le caldaie a condensazione sfruttano una percentuale maggiore dell'energia contenuta nel combustibile, il cosiddetto "Potere Calorifico Superiore" (P.C.S.), col risultato che il rendimento globale risulta maggiore del 100% (es. 104% contro il 90% di una caldaia tradizionale, entrambi riferiti al P.C.I.). Si noti che la quota di sfruttamento del calore di condensazione dipende dalla temperatura di ritorno del sistema di riscaldamento e dalla temperatura dei gas di scarico della caldaia. Più basse sono entrambe, tanto più alto è lo sfruttamento del calore latente e quindi anche il rendimento della caldaia a condensazione. Ne deriva che le caldaie a condensazione si rivelano convenienti se associate a impianti di riscaldamento funzionanti a bassa temperatura, come i pannelli radianti. Diversamente, il maggior costo della caldaia non è sufficientemente compensato dai vantaggi energetici. Therefore, compared to traditional types, condensing boilers exploit a greater percentage of the energy contained in the fuel, the so-called "Higher Calorific Value" (P.C.S.), with the result that the overall efficiency is greater than 100% (eg. 104% against 90% of a traditional boiler, both referred to the P.C.I.). Note that the utilization rate of condensation heat depends on the return temperature of the heating system and the flue gas temperature of the boiler. The lower both are, the higher is the exploitation of latent heat and therefore also the efficiency of the condensing boiler. It follows that condensing boilers prove to be convenient when combined with heating systems operating at low temperatures, such as radiant panels. Otherwise, the higher cost of the boiler is not sufficiently compensated by the energy advantages.

Lo stesso principio di sfruttamento del calore di condensazione del vapore acqueo contenuto nei prodotti della combustione è stato applicato da alcuni costruttori anche ai generatori di aria calda, per cui sono stati recentemente immessi sul mercato apparecchi di questo tipo, dotati di speciali scambiatori, con rendimenti dichiarati fino al 105%, valore riferito al P.C.I. del gas combustibile. The same principle of exploiting the condensation heat of the water vapor contained in the combustion products has also been applied by some manufacturers to hot air generators, for which devices of this type have recently been placed on the market, equipped with special heat exchangers, with declared up to 105%, value referred to the P.C.I. fuel gas.

Tuttavia l’applicazione del principio della condensazione nel generatore di aria calda non risulta così redditizio come nella caldaia ad acqua, ciò a causa dei limiti stessi dello scambio termico con l’aria, poiché notoriamente l'aria possiede un calore specifico pari circa ad un quarto rispetto a quello dell'acqua e una conducibilità termica 23 volte inferiore. Queste sostanziali differenze delle proprietà termiche dei due fluidi termovettori portano, in particolare nel campo delle temperature di condensazione del vapore acqueo, alla necessità di notevoli sovradimensionamenti degli scambiatori dei generatori di aria calda nei confronti di quelli delle caldaie ad acqua. However, the application of the condensation principle in the hot air generator is not as profitable as in the water boiler, this is due to the limits of the heat exchange with the air, since it is known that the air has a specific heat equal to about one fourth compared to that of water and a thermal conductivity 23 times lower. These substantial differences in the thermal properties of the two heat transfer fluids lead, in particular in the field of water vapor condensation temperatures, to the need for considerable oversizing of the heat exchangers of hot air generators compared to those of water boilers.

Le maggiori superfici degli scambiatori nei generatori di aria calda, che devono avere inoltre speciali caratteristiche di resistenza nel tempo all’azione corrosiva della condensa, portano così ad un sensibile aumento del costo degli apparecchi. Tale maggior costo, per rendere l’apparecchio proponibile e competitivo sul mercato, deve necessariamente poter essere recuperato tramite il minor consumo di combustibile derivante dal maggior rendimento termico; ciò in tempi ragionevolmente brevi, non sempre verificabili in realtà. The larger surfaces of the exchangers in hot air generators, which must also have special characteristics of resistance over time to the corrosive action of condensate, thus lead to a significant increase in the cost of the appliances. This higher cost, to make the appliance feasible and competitive on the market, must necessarily be able to be recovered through the lower fuel consumption resulting from the higher thermal efficiency; this in a reasonably short time, not always verifiable in reality.

Le domande di brevetto EP0127939 e WO2006/067820 descrivono dispositivi basati su un ciclo frigorifero inverso in pompa di calore ai fini del recupero termico sui fumi di caldaie ad acqua per cui, di conseguenza, tali dispositivi adottano soluzioni che prevedono l’utilizzo di circuiti supplementari, scambiatori aggiuntivi, fluidi termovettori intermedi, complessi sistemi di controllo e/o regolazione. Patent applications EP0127939 and WO2006 / 067820 describe devices based on a reverse refrigeration cycle in heat pump for the purpose of heat recovery on the fumes of water boilers, therefore, these devices adopt solutions that provide for the use of additional circuits , additional heat exchangers, intermediate heat transfer fluids, complex control and / or regulation systems.

Scopo della presente invenzione è di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota, fornendo un generatore di aria calda che sia efficiente, efficace, versatile, economico e di semplice realizzazione. The object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the known art by providing a hot air generator that is efficient, effective, versatile, economical and easy to make.

Questo scopo è raggiunto in accordo all’invenzione, con le caratteristiche elencate nell’annessa rivendicazione indipendente 1. This purpose is achieved in accordance with the invention, with the characteristics listed in the attached independent claim 1.

Realizzazioni vantaggiose appaiono dalle rivendicazioni dipendenti. Advantageous embodiments appear from the dependent claims.

Il generatore di aria calda secondo l'invenzione comprende: The hot air generator according to the invention comprises:

- un ingresso in cui entra l'aria dall'ambiente da riscaldare, - an inlet into which the air from the room to be heated enters,

- un'uscita dalla quale esce l'aria calda, - an outlet from which hot air comes out,

- un bruciatore che riscalda uno scambiatore di calore, - un gruppo di ventilazione costituito da uno o più ventilatori per movimentare aria dall'ingresso all'uscita, in modo che l'aria venga riscaldata dallo scambiatore di calore, - un camino per l'espulsione dei prodotti della combustione, e - a burner that heats a heat exchanger, - a ventilation unit consisting of one or more fans to move air from the inlet to the outlet, so that the air is heated by the heat exchanger, - a chimney for the expulsion of combustion products, e

- un sistema di comando e controllo di sicurezza del funzionamento del generatore. - a safety command and control system for the operation of the generator.

Il generatore comprende inoltre un sistema di recupero di energia termica dai prodotti della combustione comprendente: The generator also includes a system for recovering thermal energy from the combustion products comprising:

- un primo scambiatore di calore fungente da evaporatore, disposto a valle di detto camino del generatore, - un secondo scambiatore di calore fungente da condensatore, collegato al primo scambiatore e disposto adiacente a detto ingresso del generatore, e - a first heat exchanger acting as an evaporator, arranged downstream of said generator stack, - a second heat exchanger acting as a condenser, connected to the first exchanger and arranged adjacent to said generator inlet, and

- un compressore ed un dispositivo di laminazione, disposti tra il primo scambiatore di calore ed il secondo scambiatore di calore, collegati ad essi tramite opportune tubazioni contenenti al proprio interno un fluido refrigerante in modo da attivare un ciclo frigorifero tra i due scambiatori. - a compressor and a lamination device, arranged between the first heat exchanger and the second heat exchanger, connected to them by means of suitable pipes containing a refrigerant fluid inside so as to activate a refrigeration cycle between the two exchangers.

Con la presente invenzione il problema tecnico legato ai limiti della tecnica nota, insiti nello scambio termico tra i prodotti della combustione e l’aria dell’ambiente da riscaldare, viene superato adottando un apparato basato sul ciclo frigorifero inverso in pompa di calore. With the present invention, the technical problem related to the limits of the known art, inherent in the heat exchange between the combustion products and the air of the environment to be heated, is overcome by adopting an apparatus based on the reverse refrigeration cycle in heat pump.

Nel caso proposto, tale sistema consente di recuperare e rendere utile una quota proporzionalmente maggiore di energia termica rispetto alla soluzione del generatore a condensazione, pur mantenendo inalterata la semplicità costruttiva del generatore di aria calda tradizionale e senza necessitare di un sovradimensionamento degli elementi di scambio termico dell’apparecchio. Il sistema di recupero di calore dai prodotti della combustione può essere facilmente integrato su generatori di aria calda sia all’atto della loro fabbricazione, sia successivamente su generatori d’aria calda già installati. In the proposed case, this system allows to recover and make useful a proportionally greater share of thermal energy with respect to the solution of the condensing generator, while maintaining the constructive simplicity of the traditional hot air generator and without requiring an oversizing of the heat exchange elements. of the appliance. The heat recovery system from the combustion products can be easily integrated on hot air generators both at the time of their manufacture and subsequently on already installed hot air generators.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita a una sua forma di realizzazione puramente esemplificativa e quindi non limitativa, illustrata nei disegni annessi, in cui: Further features of the invention will appear clearer from the detailed description that follows, referring to a purely exemplary and therefore non-limiting embodiment, illustrated in the attached drawings, in which:

la Fig. 1 è una vista schematica illustrante il generatore d’aria calda secondo l'invenzione; Fig. 1 is a schematic view illustrating the hot air generator according to the invention;

la Fig. 2 è una vista schematica, parzialmente in sezione illustrante il un modulo scambiatore del generatore di aria calda di Fig. 1; e Fig. 2 is a schematic view, partially in section, illustrating an exchanger module of the hot air generator of Fig. 1; And

la Fig. 3 è uno schema funzionale del generatore di aria calda di Fig. 1, riportante anche, in modo puramente indicativo, le temperature caratteristiche sia del ciclo frigorifero che del bilancio termico del generatore d’aria calda. Fig. 3 is a functional diagram of the hot air generator of Fig. 1, also showing, purely as an indication, the characteristic temperatures of both the refrigeration cycle and the heat balance of the hot air generator.

Con l'ausilio delle figure viene descritto il generatore di aria calda secondo l'invenzione, indicato complessivamente con il numero di riferimento (1). With the aid of the figures, the hot air generator according to the invention is described, indicated as a whole with the reference number (1).

Per ora con riferimento a Fig. 1, il generatore d’aria calda (1) comprende un telaio con relativa pannellatura (2) provvisto di un ingresso (20) in cui entra l'aria dell'ambiente da riscaldare e un'uscita (21) dalla quale esce l'aria calda. A tale scopo il generatore (1) comprende un bruciatore di combustibile (3) ed un camino (4) da collegare ad un condotto di scarico (40) per emettere all’esterno, per tiraggio forzato, i prodotti della combustione. Come mostrato in Fig. 3 il bruciatore (3) riscalda uno scambiatore di calore (30). Un gruppo di ventilazione (31), costituito da uno o più ventilatori, aspira aria dall'ingresso (20). L'aria aspirata attraversa lo scambiatore di calore (30) riscaldandosi. In questo modo all'uscita (21) del generatore esce aria calda. For now, with reference to Fig. 1, the hot air generator (1) comprises a frame with relative paneling (2) provided with an inlet (20) into which the ambient air to be heated enters and an outlet ( 21) from which the hot air comes out. For this purpose, the generator (1) includes a fuel burner (3) and a chimney (4) to be connected to an exhaust duct (40) to emit the combustion products to the outside, by forced draft. As shown in Fig. 3 the burner (3) heats a heat exchanger (30). A ventilation unit (31), consisting of one or more fans, draws air from the inlet (20). The sucked air passes through the heat exchanger (30) and warms up. In this way, hot air comes out at the outlet (21) of the generator.

Secondo la presente invenzione nel generatore di aria calda (1) viene applicato un sistema di recupero che sfrutta il principio del ciclo frigorifero inverso in pompa di calore, nel quale la sorgente esterna di calore è rappresentata del flusso dei prodotti della combustione evacuato dal camino (4), mentre il cosiddetto “pozzo caldo”, in cui il calore recuperato viene trasferito e riversato, è costituito direttamente dal flusso dell’aria ambiente da riscaldare. According to the present invention, a recovery system is applied in the hot air generator (1) which exploits the principle of the reverse refrigeration cycle in a heat pump, in which the external heat source is represented by the flow of combustion products evacuated from the chimney ( 4), while the so-called “hot well”, in which the recovered heat is transferred and poured out, consists directly of the flow of the ambient air to be heated.

Tale sistema di recupero comprende un modulo scambiatore di calore (5), interposto tra l’attacco del camino (4) e il condotto di scarico (40) dei prodotti della combustione. This recovery system includes a heat exchanger module (5), interposed between the attachment of the chimney (4) and the exhaust duct (40) of the combustion products.

Come mostrato in Fig. 2, il modulo scambiatore (5) comprende un involucro (50) all’interno del quale si trova uno scambiatore di calore (6) fungente da evaporatore di un circuito frigorifero in pompa di calore. Lo scambiatore di calore evaporatore (6) è realizzato tramite una tubazione entro la quale circola un fluido refrigerante. La tubazione dell'evaporatore (6) è opportunamente conformata, ad esempio a spirale, per ottimizzare lo scambio termico tra il fluido refrigerante, circolante al suo interno, ed il flusso dei prodotti della combustione proveniente dal camino (4) del generatore (1). As shown in Fig. 2, the exchanger module (5) includes a casing (50) inside which there is a heat exchanger (6) acting as an evaporator of a heat pump refrigeration circuit. The evaporator heat exchanger (6) is made through a pipe in which a refrigerant fluid circulates. The evaporator pipe (6) is suitably shaped, for example spiral, to optimize the heat exchange between the refrigerant fluid, circulating inside it, and the flow of combustion products coming from the flue (4) of the generator (1) .

Il modulo scambiatore (5) è dotato di attacchi di ingresso ed uscita delle tubazioni del fluido refrigerante ed anche di un raccordo (51) per l’evacuazione dell’acqua formatasi a seguito della condensazione del vapore acqueo contenuto nei prodotti della combustione. The exchanger module (5) is equipped with inlet and outlet connections for the refrigerant fluid pipes and also with a fitting (51) for the evacuation of the water formed as a result of the condensation of the water vapor contained in the combustion products.

Il calore sottratto ad opera del fluido refrigerante dai prodotti della combustione, composto in parte da calore sensibile ed in parte da calore latente, viene trasferito, tramite lo stesso fluido refrigerante, verso un modulo frigorifero (7). The heat subtracted by the refrigerant fluid from the combustion products, composed partly of sensible heat and partly of latent heat, is transferred, through the same refrigerant fluid, to a refrigeration module (7).

Il modulo frigorifero (7) è costituito essenzialmente da un contenitore al cui interno trovano posto (vedi Fig. 3) un compressore frigorifero (70) ed un dispositivo di laminazione (71), oltre ad un filtro (72), un eventuale ricevitore di liquido, un apparato di comando e controllo elettronico ed i restanti componenti tipici di un apparecchio frigorifero in pompa di calore. The refrigeration module (7) essentially consists of a container inside which (see Fig. 3) a refrigeration compressor (70) and a lamination device (71), as well as a filter (72), a possible liquid, an electronic command and control apparatus and the remaining typical components of a heat pump refrigeration appliance.

Al suddetto modulo frigorifero (7) è collegato uno scambiatore di calore (8) che viene installato in corrispondenza all'ingresso aria (20) del generatore (1). Lo scambiatore di calore (8), preferibilmente del tipo a pacco alettato, svolge la funzione di condensatore del circuito frigorifero. Il suddetto scambiatore di calore condensatore (8) è dimensionato in modo da possedere una sezione di attraversamento dell’aria compatibile, in termini geometrici ed aeraulici, con la sezione di ripresa aria (20) del generatore (1), in adiacenza del quale lo stesso scambiatore di calore condensatore (8) viene installato. A heat exchanger (8) is connected to the aforementioned cooling module (7) and is installed in correspondence with the air inlet (20) of the generator (1). The heat exchanger (8), preferably of the finned pack type, acts as a condenser of the refrigeration circuit. The aforementioned condenser heat exchanger (8) is sized in such a way as to have an air crossing section compatible, in geometric and aeraulic terms, with the air intake section (20) of the generator (1), adjacent to which it is same condenser heat exchanger (8) is installed.

Il fluido refrigerante proveniente sotto forma di gas dal primo scambiatore evaporatore (6) giunge al secondo scambiatore condensatore (8) spinto dal compressore (70) del modulo frigorifero, che ne ha innalzato la temperatura e la pressione. Il gas refrigerante caldo e ad elevata pressione può quindi cedere il proprio calore, condensando in forma liquida, al flusso dell’aria ambiente da riscaldare. per poi dirigersi verso il dispositivo di laminazione (71). The refrigerant fluid coming in the form of gas from the first evaporator exchanger (6) reaches the second condenser exchanger (8) pushed by the compressor (70) of the refrigeration module, which has raised its temperature and pressure. The hot and high pressure refrigerant gas can then release its heat, condensing in liquid form, to the flow of the ambient air to be heated. then go to the laminator (71).

Nella Fig. 3 è riportato uno schema funzionale con le temperature, puramente indicative, caratteristiche sia del circuito frigorifero che del bilancio termico del generatore di aria calda. Fig. 3 shows a functional diagram with the temperatures, purely indicative, characteristics of both the refrigeration circuit and the heat balance of the hot air generator.

A seguito dell’avviamento del bruciatore (3) del generatore di aria calda, del successivo avviamento del gruppo di ventilazione (31) e della messa a regime del suo circuito di combustione, il compressore (70) del modulo frigorifero (7) aziona il ciclo frigorifero con il conseguente trasferimento del calore recuperato dai prodotti della combustione dall’evaporatore (6) verso il condensatore (8). Nell’esempio rappresentato in Fig. 3 la temperatura (Tf) dei prodotti della combustione in uscita dal camino (4) del generatore si aggira intorno ai 180 °C, mentre gli stessi escono successivamente dal modulo scambiatore (5) alla temperatura (Tfe) di circa 15 °C, poiché il fluido refrigerante, evaporando alla temperatura (Ev) di 8 °C ed uscendo con un surriscaldamento (Sr) di circa 5 °C, ha sottratto ad essi sia calore sensibile che calore latente, quest’ultimo risultante dalla condensazione del vapore acqueo, che viene successivamente evacuato tramite lo scarico condensa (51). Following the start-up of the burner (3) of the hot air generator, the subsequent start-up of the ventilation unit (31) and the running of its combustion circuit, the compressor (70) of the cooling module (7) activates the refrigeration cycle with the consequent transfer of the heat recovered from the combustion products from the evaporator (6) to the condenser (8). In the example shown in Fig. 3, the temperature (Tf) of the combustion products leaving the flue (4) of the generator is around 180 ° C, while they subsequently leave the exchanger module (5) at the temperature (Tfe) of about 15 ° C, since the refrigerant fluid, evaporating at a temperature (Ev) of 8 ° C and coming out with an overheating (Sr) of about 5 ° C, has subtracted from them both sensible and latent heat, the latter resulting from the condensation of water vapor, which is subsequently evacuated through the condensate drain (51).

Il fluido refrigerante esce quindi dall'evaporatore (6) per essere aspirato, completamente allo stato gassoso, dal compressore (70), dove viene compresso, aumentandone quindi anche la temperatura, per essere poi inviato nel condensatore (8) dove, con un surriscaldamento (Sr) indicativo di 25 °C ed in riferimento ad una temperatura di condensazione (Cd) di 40 °C, condensa in forma liquida, cedendo il calore accumulato all'aria dell’ambiente da riscaldare. The refrigerant fluid then leaves the evaporator (6) to be sucked, completely in the gaseous state, by the compressor (70), where it is compressed, thus also increasing its temperature, to be then sent to the condenser (8) where, with overheating (Sr) indicative of 25 ° C and with reference to a condensation temperature (Cd) of 40 ° C, it condenses in liquid form, releasing the accumulated heat to the ambient air to be heated.

L’aria dell’ambiente da riscaldare, nell’esempio di Fig. 3 alla temperatura (Tai) indicativa di 18 °C, è richiamata dal gruppo di ventilazione (31) del generatore, direttamente o per mezzo di canalizzazioni, attraverso la sezione d’ingresso (20) del generatore d’aria calda in corrispondenza della quale, come sopra descritto, viene installato lo scambiatore di calore con funzione di condensatore (8) del circuito frigorifero in pompa di calore. The ambient air to be heated, in the example of Fig. 3 at the indicative temperature (Tai) of 18 ° C, is drawn from the ventilation unit (31) of the generator, directly or by means of ducts, through the section d 'inlet (20) of the hot air generator in correspondence with which, as described above, the heat exchanger with the function of condenser (8) of the refrigeration circuit in the heat pump is installed.

Il suddetto condensatore (8) viene quindi attraversato dal flusso dell’aria ambiente da riscaldare e, trovandosi ad una temperatura superiore a quella dell’aria, cede alla stessa il calore trasferito dal fluido refrigerante, tale calore derivante in parte dal lavoro meccanico del compressore (70) e per il resto dalla quota sottratta tramite lo scambiatore (6) al flusso dei prodotti della combustione, che sarebbe altrimenti andata dispersa in atmosfera. The aforementioned condenser (8) is then crossed by the flow of the ambient air to be heated and, being at a temperature higher than that of the air, it transfers the heat transferred by the refrigerant fluid to it, this heat deriving in part from the mechanical work of the compressor. (70) and for the rest of the share subtracted through the exchanger (6) from the flow of combustion products, which would otherwise have been dispersed into the atmosphere.

L’effetto utile risultante è quindi quello di pre-riscaldare l’aria in ingresso al generatore. Nell’esempio di Fig. 3 è indicato un innalzamento di circa 7 °C, portando così la temperatura (Tap) dell’aria pre-riscaldata a circa 25 °C, per poi essere definitivamente riscaldata tramite lo scambiatore (30) e distribuita nell’ambiente da servire con una temperatura in uscita (Tau) di circa 60 °C. The resulting useful effect is therefore to pre-heat the air entering the generator. In the example of Fig. 3 a rise of about 7 ° C is indicated, thus bringing the temperature (Tap) of the pre-heated air to about 25 ° C, to then be definitively heated by the exchanger (30) and distributed in the environment to be served with an outlet temperature (Tau) of about 60 ° C.

Il flusso di refrigerante allo stato liquido, uscito dal condensatore (8) con un sottoraffreddamento (St) indicativo di 5 °C, si dirige verso il dispositivo di laminazione (72), a valle del quale si espande e si trasforma parzialmente in vapore, abbassando drasticamente la propria pressione e temperatura, per poi assorbire di nuovo calore dai prodotti della combustione nell’evaporatore (6) ed iniziare così un nuovo identico ciclo. The flow of refrigerant in the liquid state, released from the condenser (8) with a subcooling (St) indicative of 5 ° C, goes towards the lamination device (72), downstream of which it expands and partially transforms into vapor, drastically lowering its pressure and temperature, to then absorb heat again from the combustion products in the evaporator (6) and thus start a new identical cycle.

Alla presente forma di realizzazione dell’invenzione possono essere apportate numerose variazioni e modifiche di dettaglio, alla portata di un tecnico del ramo, rientranti comunque entro l’ambito dell’invenzione espresso dalle rivendicazioni annesse. Numerous variations and modifications of detail can be made to the present embodiment of the invention, within the reach of a person skilled in the art, however falling within the scope of the invention expressed by the attached claims.

Claims

CLAIMS 1) Hot air generator (1) comprising: - an inlet (20) into which the air from the room to be heated enters, - an outlet (21) from which hot air comes out, - a burner (3) which heats a heat exchanger (30), - a ventilation unit (31) consisting of one or more fans to move air from the inlet (20) to the outlet (21), so that the air is heated by the heat exchanger (30), - a chimney (4) for the expulsion of the combustion products, e - an electronic command and control system that manages the various phases of the generator operation and checks the safety conditions of the same according to the regulatory requirements, characterized by the fact of understanding: - a first heat exchanger (6) acting as an evaporator, arranged downstream of the attachment of said chimney (4), - a second heat exchanger (8) acting as a condenser, connected to the first exchanger (6) and arranged adjacent to said inlet (20) of the generator, and - a compressor (70) and a lamination device (71), arranged between the first heat exchanger (6) and the second heat exchanger (8), suitably connected to them by means of pipes containing a refrigerant fluid inside to activate a refrigeration cycle between the two exchangers (6,8).

2) Generator (1) according to claim 1, characterized by the fact that a filter (72) is inserted in the pipe upstream of the lamination device (71) to retain impurities and / or humidity contained in the refrigerant fluid, also protecting said device lamination (71).

3) Generator (1) according to claim 1 or 2, characterized by the fact that said first heat exchanger (6) is suitably shaped to optimize the heat exchange between the refrigerant fluid, circulating inside it, and the flow of the combustion products coming from the chimney (4) and in such a way as to allow the positioning of the exchanger module (5), of which it is part, both with vertical and horizontal axis, realizing in both ways the correct evacuation of the condensate water from a special drain ( 51).

4) Generator (1) according to claim 3, characterized in that said first heat exchanger (6) comprises a pipe arranged in a spiral.

5) Generator (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that said second heat exchanger (8) is sized in such a way as to have an air crossing section compatible, in geometric and aeraulic terms, with the ambient air return to the generator, where this section may belong to an air intake duct made for the single installation, for which the second heat exchanger (8) is located upstream of the inlet (20) of the generator (1 ) and therefore not necessarily adjacent to it.

6) Generator (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that said second heat exchanger (8) is of the finned pack type.