ITRM20050031U1

ITRM20050031U1 - Bollitore solare perfezionato.

Info

Publication number: ITRM20050031U1
Application number: IT000031U
Authority: IT
Original assignee: Solari S R L Costruzioni
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2006-09-12
Also published as: EP1701098A3; EP1701098A2

Description

Descrizione del modello di utilità dal titolo: BOLLITORE SOLARE PERFEZIONATO;

Il presente modello riguarda sostanzialmente il settore degli impianti termici per lo sfruttamento dell'energia solare.

Un problema notoriamente comune agli attuali impianti solari, è dato dai danni e malfunzionamenti causati dalle sovratemperature e sovrapressioni che si raggiungono nei mesi estivi e che causano problemi di resistenza meccanica dei componenti.

Per superare questi problemi, sono note soluzioni che ricorrono all'adozione di dispositivi di sicurezza che, nel caso in cui la pressione interna dell'impianto superi i limiti prestabiliti, provvedono a scaricare all'esterno, a perdere, il fluido che ha superato la pressione massima consentita.

Sebbene questi sistemi evitino effettivamente l'insorgere di danni strutturali all'impianto, quest'ultimo poi necessita di manutenzioni periodiche almeno per ripristinare la quantità di fluido che è stata espulsa durante le situazioni di sovrapressione.

Scopo principale della presente innovazione, è quello di ridurre al minimo la necessità di manutenzione sugli impianti solari.

Ciò è stato ottenuto, secondo il modello, prevedendo di realizzare un bollitore solare il cui impianto è dotato di mezzi atti ad assorbire le variazioni di volume del fluido termovettore provocate dall'espansione dello stesso, ed a reinserire nell'impianto stesso la quantità di fluido termovettore che è stata tolta durante i periodi di sovrapressione e/o sovratemperatura.

Una migliore comprensione dell'innovazione si avrà con la presente descrizione dettagliata e con riferimento alle figure allegate che illustrano, a puro titolo esemplificativo e non già limitativo, una preferita forma realizzativa ed una variante semplificata .

Nei disegni:

la figura 1 mostra schematicamente le parti principali di un bollitore solare secondo il modello;

la figura 2 mostra schematicamente le parti principali del dispositivo di recupero e reimmissione del fluido termovettore secondo la presente innovazione.

Secondo il modello, l'impianto del bollitore solare prevede un circuito per il recupero del fluido termovettore che viene espulso in condizioni di sovrapressione e/o sovratemperatura, e per il successivo reinserimento nell'impianto stesso quando dette condizioni rientrano nei valori normali di esercizio.

Con riferimento alla figura 1, quando le temperature raggiunte all'interno del circuito solare e dell'accumulo sono troppo elevate, il fluido termovettore si espande fino ai limiti consentiti dai dispositivi di sicurezza 23 di tipo noto, come ad esempio un vaso di espansione.

Oltre tali limiti di pressione, il fluido viene espulso dalla valvola di sicurezza 13, e non più perso ma recuperato in un apposito recipiente 17, tramite un apposito dispositivo collettore/raccoglitore 15. Detto liquido termovettore quindi, la cui composizione resta invariata (ad es.: miscela acqua/glicole), viene successivamente ripescato dal suddetto recipiente 17 e reinserito nel circuito solare. Prima del reinserimento, che avviene tramite autoclave 19 munita di un dispositivo 20 che rileva una differenza di pressione ai suoi capi (noto in commercio col nome "regolatore elettronico per elettropompa"), il fluido attraversa un gruppo di carico automatico che funge da regolatore dì pressione 22 consentendo di reintegrare nel circuito il fluido termovettore precedentemente espulso, mantenendo i valori di pressione prestabiliti.

Secondo il modello, è anche possibile prevedere dei mezzi di controllo del livello minimo del fluido termovettore (eventualmente raggiunto in casi eccezionali) che si trova all'interno della vasca di raccolta 17. Nell'esempio di realizzazione illustrato, detti mezzi di controllo comprendono una coppia di sonde di livello 27 (che formano un circuito elettrico chiuso dalla soluzione acqua e glicole come liquido elettrolita), un rilevatore di livello minimo 28 e dei mezzi di segnalazione acustica e/o luminosa 29, al fine di consentire la reimmissione manuale del fluido nel circuito.

In una preferita forma di realizzazione della presente innovazione, un bollitore solare dotato del circuito di recupero e di reintegro automatico del fluido termovettore fin qui descritto, comprende i seguenti componenti (fig. 1):

A)Boiler di accumulo 1 da 500 litri vetroporcellanato a doppio strato o teflonato, con doppio scambiatore fisso oppure con scambiatore esterno a piastre e relativo cireolatore di servizio per lo scambio termico; B)Gruppo di raccolta e di riempimento automatico, comprendente un collettore per liquido di espansione 15, una vasca di raccolta e riempimento 17, un'autoclave 19, un regolatore elettronico per elettropompa 20, un manometro 21 un gruppo di carico automatico 22 ed i dispositivi di rilevamento 27 e 28 e di segnalazione 29 del livello minimo;

C) Dispositivi di sicurezza del circuito solare, comprendenti un vaso di espansione 23, un valvola di sicurezza 13;

D) Cireolatore solare 25 per la trasmissione del fluido termovettore dai pannelli solari al boiler;

E) Gruppo di riempimento e sicurezze dell'acqua sanitaria comprendente una ulteriore valvola di ritegno 12, secondo vaso di espansione 11 ed una seconda valvola di sicurezza 13;

F)Mezzi di regolazione del circuito di integrazione dalla caldaia, comprendenti una valvola di zona 10 elettromandata mediante una sonda di temperatura (SC) 4 dello stesso circuito di integrazione ;

G) Centralina elettronica di controllo 26;

H) Cablaggio elettrico del sistema, con interruttori ;

I)Dimensioni: Altezza 179 cm; Larghezza 81 cm;

Profondità 106 cm.

Il bollitore solare fin qui descritto è una macchina realizzata per ambienti esterni ed interni.

Vantaggiosamente, in fabbrica viene effettuato l'assemblaggio di tutta la parte idraulica relativa ·all 'integrazione mediante caldaia o pompa di calore, al circuito solare, all'alimentazione e distribuzione dell'acqua sanitaria. Ciò permette di operare, già in fase realizzativa, tutti i collaudi necessari a garantire la piena funzionalità del sistema .

Di conseguenza, le operazioni di installazione del modello sono estremamente semplici: è sufficiente collegare le tubazioni dell'acqua sanitaria, del circuito solare e dell'integrazione caldaia ai vari manicotti posti sulle pareti esterne della dispositivo che si descrive per ottenere un bollitore funzionante .

Un ulteriore vantaggio della presente innovazione, quindi, è di evitare i possibili errori nella fase di installazione e di ridurne costi e tempi.

Come si è già accennato, il bollitore è dotato di un impianto comprendente un innovativo circuito di caricamento automatico che permette di recuperare il liquido termovettore, espulso dalla valvola di sicurezza del circuito solare nella fase di massima espansione, garantendo in tal modo la piena funzionalità del sistema solare e la sua adattabilità alle diverse condizioni di esercizio nel tempo.

Il quadro elettrico con centralina per la gestione e il controllo automatico di tutto l'impianto, invia i comandi per l'attivazione del circuito solare e della caldaia in funzione dei segnali che riceve dalle varie sonde di temperatura disposte, a diverse altezze, internamente al boiler.

Il modello fin qui descritto può essere prodotto e assemblato in una vasta gamma di dimensioni: ad esempio a partire da una versione ridotta comprendente un serbatoio di accumulo da 200 litri e progettato per un impianto da 2 pannelli solari, fino ad arrivare ad una versione in grande scala comprendente un serbatoio di accumulo da 5000 litri e progettato per un impianto da 50 pannelli solari.

Relativamente alla figura 1 allegata, è utile fare riferimento al seguente elenco esplicativo dei riferimenti numerici riportati nella stessa figura.

1 boiler di accumulo (500 litri)

2 uscita per utenze acqua calda

3 mandata da caldaia

4 SC sonda integrazione da caldaia

5 ritorno in caldaia

6 mandata da circuito solare

7 SS sonda scambiatore solare

8 ritorno nel-circuito solare

9 adduzione acqua fredda

10 valvola di zona, elettrovalvola

11 vaso di espansione adduzione acqua fredda

12 valvola di ritegno

13 valvola di sicurezza a 6 atm

14 chiave di arresto

15 collettore per liquido di espansione

16 mandata in vasca di riempimento automatico

17 vasca di raccolta e riempimento automatico

18 ritorno da vasca di riempimento automatico

19 autoclave

20 regolatore elettronico per elettropompa

21 manometro

22 gruppo di carico automatico

23 vaso di espansione circuito solare

24 valvola di carico-scarico circuito solare

25 cireolatore circuito solare

26 quadro elettrico e centralina di gestione elettronica

27 sonde di livello

28 rilevatore di livello minimo

29 segnalatore remoto

In una variante semplificata dell'invenzione (fig. 2) , applicabile ai bollitori solari già esistenti raggiungendo gli stessi vantaggi fin qui descritti, sono previsti mezzi per la raccolta del fluido termovettore in caso di sovrapressione e/o sovratemperatura, e mezzi per il riempimento automatico del circuito solare quando le condizioni di pressione e/o temperatura rientrano nei normali parametri di funzionamento.

In altre parole, detta variante semplificata è costituita sostanzialmente dal gruppo di raccolta e di riempimento automatico, comprendente un collettore per liquido di espansione 15, una vasca di riempimento 17, un'autoclave 19, un regolatore elettronico per elettropompa 20, un manometro 21, un gruppo di carico automatico 22 ed i dispositivi di rilevamento 27 e 28 e di segnalazione 29 del livello minimo.

A questo punto, è opportuno osservare che per installare detta variante semplificata del trovato negli impianti solari già esistenti, è sufficiente intercettare la valvola di sicurezza 13 del circuito solare con un apposito collettore 15 di recupero del fluido termovettore eventualmente scaricato, ed intercettare il condotto di ritorno del detto circuito solare per la successiva reimmissione dello stesso fluido nel circuito da cui era stato espulso.

Infine, il regolatore elettronico per elettropompa 20 deve essere collegato al quadro elettrico 26 con centralina elettronica di controllo del bollitore solare.

La presente innovazione è stata descritta ed illustrata in una sua preferita forma di realizzazione ed in una sua variante, ma è chiaro che qualunque tecnico esperto del ramo potrà apportarvi modifiche e/o sostituzioni tecnicamente e funzionalmente equivalenti, pur restando nell'ambito di tutela della presente privativa industriale.

Ad esempio, la variante semplificata può essere efficacemente utilizzata, senza modifiche sostanziali e con gli stessi vantaggi e modalità fin qui descritti, in tutti gli impianti solari nei quali sia utilizzato un fluido termovettore

Claims

RIVENDICAZIONI : 1. Apparato per assorbire le variazioni di volume del fluido termovettore di un impianto solare, caratterizzato dal fatto di comprendere, in combinazione, mezzi per il recupero del fluido termovettore che viene espulso - in modo noto - in caso di sovrapressione e/o sovratemperatura , e mezzi per il successivo reinserimento automatico del fluido nell'impianto stesso quando dette condizioni rientrano nei valori normali di esercizio.
2. Apparato secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto di comprendere, in combinazione: un collettore per il recupero del fluido termovettore di espansione (15), una vasca di raccolta o riempimento (17), un'autoclave (19), un regolatore elettronico per elettropompa (20) , un gruppo di carico automatico (22); detto fluido termovettore venendo raccolto nella vasca di riempimento (17) dalla quale viene prelevato per la successiva reimmissione nel circuito solare.
3. Apparato secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che prevede mezzi di controllo del livello minimo nella vasca di riempimento, comprendenti dei mezzi di rilevamento (27, 28) del livello e di segnalazione (29) del raggiungimento del livello minimo.
4. Apparato secondo la rivendicazione 2 o 3 caratterizzato dal fatto che comprende ulteriormente un manometro (21).
5. Apparato secondo una delle rivendicazioni da 2 in poi, caratterizzato dal fatto che detto collettore (15) di recupero del fluido termovettore è atto ad intercettare l'uscita di una valvola di sicurezza (13) presente nel circuito solare.
6. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la reimmissione del fluido termovettore viene effettuata nel condotto di ritorno del circuito solare.
7 . Apparato secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di controllo del livello minimo nella vasca di raccolta (17) comprendono una o più sonde di livello (27), un rilevatore di livello minimo (28), e che detti mezzi di dispositivi di segnalazione (29) sono di tipo acustico e/o luminoso; ottenendosi così di segnalare la necessità di effettuare una reimmissione manuale del fluido nel circuito.
8. Bollitore solare caratterizzato dal fatto che, per il recupero ed il reintegro automatico del fluido termovettore, che in caso di sovrapressione e/o sovratemperatura viene espulso in modo noto, prevede un apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.
9. Bollitore solare secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che comprende i seguenti componenti: A)Boiler di accumulo (1) vetroporcellanato a doppio strato o teflonato, con doppio scambiatore fisso oppure con scambiatore esterno a piastre e relativo cireolatore di servizio per lo scambio termico ; B)Gruppo di raccolta e di riempimento automatico, comprendente un collettore per liquido di espansione (15), una vasca di riempimento (17), un'autoclave (19), un regolatore elettronico per elettropompa (20), un manometro (21), un gruppo di carico automatico (22) e dei dispositivi di rilevamento (27, 28) e di segnalazione (29) del livello minimo; C)Dispositivi di sicurezza del circuito solare, comprendenti un vaso di espansione (23), una valvola di sicurezza (13); D) Circolatore solare (25); E) Gruppo di riempimento e sicurezze dell'acqua sanitaria comprendente un'ulteriore valvola di ritegno (12), secondo vaso di espansione (11) ed una seconda valvola di sicurezza (13); F) Mezzi di regolazione del circuito di integrazione dalla caldaia o pompa di calore, comprendenti una valvola di zona (10) elettromandata mediante una sonda di temperatura (4) dello stesso circuito di integrazione; G) Centralina elettronica di controllo (26); H) Quadro elettrico del sistema, con interruttori e cablaggi.
10. Bollitore solare secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che la centralina (26) per la gestione e il controllo automatico di tutto l'impianto, invia i comandi per l'attivazione del circuito solare e della caldaia o pompa di calore in funzione dei segnali che riceve dalle varie sonde di temperatura disposte, a diverse altezze, internamente al boiler.
11. Bollitore solare secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che comprende un serbatoio di accumulo la cui capacità va da 200 litri, per un impianto da due pannelli solari, fino a 5000 litri, per un impianto da 50 pannelli solari.
12. Apparato per assorbire le variazioni di volume del fluido termovettore di un impianto solare, come sostanzialmente descritto ed illustrato nella presente descrizione e nelle rivendicazioni allegate.
13. Bollitore solare atto ad assorbire le variazioni di volume del fluido termovettore di un impianto solare, come sostanzialmente descritto ed illustrato nella presente descrizione e nelle rivendicazioni allegate.