ITRM20100341A1 - DEVICE AND PROCEDURE FOR FLUID FLOW MANAGEMENT IN COAXIAL PIPES OF HYDRAULIC THERMAL CONDITIONING PLANTS, IN PARTICULAR IN AGRICULTURE. - Google Patents

DEVICE AND PROCEDURE FOR FLUID FLOW MANAGEMENT IN COAXIAL PIPES OF HYDRAULIC THERMAL CONDITIONING PLANTS, IN PARTICULAR IN AGRICULTURE. Download PDF

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ITRM20100341A1
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IT
Italy
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coaxial
pipe
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thermal conditioning
pipes
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IT000341A
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Marco Fedrizzi
Beniamino Rosati
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Consiglio Per La Ricerca E La Sperimentazione In
Beniamino Rosati
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/245Conduits for heating by means of liquids, e.g. used as frame members or for soil heating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Description

Dispositivo e procedimento per la gestione del flusso dei fluidi nelle tubazioni coassiali degli impianti idraulici di condizionamento termico, in particolare in agricoltura Device and procedure for managing the flow of fluids in the coaxial pipes of thermal conditioning hydraulic systems, in particular in agriculture

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La presente invenzione riguarda un dispositivo e un procedimento per la gestione del flusso dei fluidi nelle tubazioni coassiali degli impianti idraulici di condizionamento termico, in particolare in agricoltura. The present invention relates to a device and a process for managing the flow of fluids in the coaxial pipes of thermal conditioning hydraulic systems, in particular in agriculture.

Più dettagliatamente, l’invenzione riguarda un dispositivo del tipo detto, in cui à ̈ possibile modificare la direzione del flusso dei fluidi nelle tubazioni coassiali degli impianti idraulici di condizionamento termico in funzione delle variazioni della temperatura ambiente, al fine di ridurre il consumo energetico. More specifically, the invention relates to a device of the above type, in which it is possible to change the direction of the flow of fluids in the coaxial pipes of the hydraulic thermal conditioning systems according to the variations in the ambient temperature, in order to reduce energy consumption. .

La descrizione del problema tecnico e dell’invenzione farà nel seguito riferimento al caso specifico di tubazioni per il riscaldamento basale di colture florovivaistiche, con il fine della riduzione dei costi di produzione attraverso il contenimento dei fabbisogni energetici, ed à ̈ particolarmente indirizzata allo sfruttamento nei settori delle produzioni agricole in apprestamenti protetti che richiedono il controllo della temperatura nell’ambiente di sviluppo delle specie coltivate, nel settore orticolo e nelle produzioni floricole (produzioni di talee e materiale riproduttivo), ma à ̈ di immediata evidenza per il tecnico del settore che le stesse considerazioni valgono anche per gli impianti di riscaldamento civili e industriali, e più in generale per gli impianti di condizionamento termico (ivi inclusi gli impianti di raffreddamento) con adattamenti che non modificano gli aspetti peculiari dell’invenzione e che appariranno evidenti per un tecnico del settore. The description of the technical problem and of the invention will refer in the following to the specific case of pipes for the basal heating of horticultural crops, with the aim of reducing production costs through the containment of energy requirements, and is particularly aimed at exploitation in the sectors of agricultural production in protected preparations that require temperature control in the development environment of cultivated species, in the horticultural sector and in flower production (production of cuttings and reproductive material), but it is immediately evident for the technician sector that the same considerations also apply to civil and industrial heating systems, and more generally to thermal conditioning systems (including cooling systems) with adaptations that do not modify the peculiar aspects of the invention and which will appear evident for a technician in the sector.

Com’à ̈ ben noto, le coltivazioni in ambiente protetto sono un comparto produttivo di notevole importanza. Le colture protette, infatti, permettono di incrementare fortemente la produttività del terreno agrario, potendo accelerare, e pertanto accorciare, i cicli vitali di moltissime specie, sia da orto sia floricole, favorendo l’ottimizzazione dell’impiego di tutti i fattori produttivi, nonché la razionalizzazione, la programmazione e la diversificazione delle colture. As is well known, crops in a protected environment are a production sector of considerable importance. Protected crops, in fact, allow to strongly increase the productivity of the agricultural land, being able to accelerate, and therefore shorten, the life cycles of many species, both garden and flower, favoring the optimization of the use of all production factors. , as well as the rationalization, planning and diversification of crops.

Una tecnica comunemente utilizzata in serra à ̈ quella del riscaldamento basale dei semenzai, delle talee e delle piantine trapiantate. Questo metodo permette la coltivazione di numerose specie macroterme anche quando la temperatura non à ̈ quella ottimale per l’accrescimento e lo sviluppo delle colture. A technique commonly used in the greenhouse is that of the basal heating of seedbeds, cuttings and transplanted seedlings. This method allows the cultivation of numerous macro-thermal species even when the temperature is not the optimal one for the growth and development of crops.

Uno tra i sistemi di riscaldamento basale frequentemente utilizzati in serra prevede l’utilizzo di tubi, disposti sul fondo dei bancali di coltivazione, in cui circola l’acqua riscaldata da una caldaia. I bancali, frequentemente coibentati, possono poggiare direttamente sul terreno o possono essere sopraelevati per semplificare le operazioni colturali. Per alcune tipologie di coltivazione, i bancali vengono riempiti con un substrato, mentre in altri casi le singole piante vengono coltivate in contenitori che vengono collocati nei bancali e poggiati direttamente sui tubi riscaldanti. One of the basal heating systems frequently used in greenhouses involves the use of pipes, arranged on the bottom of the cultivation benches, in which the water heated by a boiler circulates. The pallets, frequently insulated, can rest directly on the ground or can be raised to simplify cultivation operations. For some types of cultivation, the pallets are filled with a substrate, while in other cases the individual plants are grown in containers that are placed on the pallets and placed directly on the heating pipes.

Un rilevante problema della tecnica del riscaldamento basale consiste nella notevole riduzione di temperatura che l’acqua subisce durante la circolazione nei tubi, riscontrabile soprattutto nella porzione terminale degli stessi in conseguenza della progressiva cessione di calore; da ciò deriva che la porzione terminale dell’impianto spesso non riesce a riscaldare il terreno come programmato e conseguentemente la coltivazione può presentare condizioni di sviluppo diverse in relazione alla distanza dalla caldaia. A significant problem in the basal heating technique consists in the considerable reduction in temperature that the water undergoes during the circulation in the pipes, which can be found above all in the terminal portion of the same as a consequence of the progressive heat transfer; from this derives that the terminal portion of the plant often fails to heat the ground as planned and consequently the cultivation may present different development conditions in relation to the distance from the boiler.

Per risolvere questo problema, à ̈ stato proposto secondo il brevetto italiano N. 1351132 un sistema di riscaldamento basale di tipo innovativo, nel quale le tubazioni idrauliche di mandata e di ritorno alla caldaia, anziché essere costituite da due tratti della medesima tubazione, hanno la caratteristica di avere diametro diverso tra loro e di essere disposte l’una all’interno dell’altra in modo coassiale. In questo modo, la tubazione di mandata essendo contenuta all’interno della tubazione di ritorno, l’acqua che si trova nella tubazione di ritorno viene riscaldata, per scambio termico attraverso lo spessore della tubazione di mandata, dall’acqua che si trova nella tubazione di mandata stessa. In particolare, lo scambio di calore à ̈ massimo nella sezione iniziale, tra l’acqua che si trova nella porzione terminale della tubazione di ritorno, che si trova alla temperatura più bassa dopo aver ceduto la maggior quantità di calore verso l’esterno, e l’acqua che entra nella porzione iniziale della tubazione di mandata, che si trova alla temperatura più alta; e si riduce fino ad annullarsi nella sezione in cui la tubazione di mandata termina e il fluido comincia il suo percorso nella tubazione di ritorno. Il risultato à ̈ un’omogeneizzazione della temperatura dell’acqua contenuta nella tubazione di ritorno, ovvero nella tubazione esterna, e quindi una omogeneizzazione del calore ceduto verso l’esterno; ma soprattutto una temperatura finale dell’acqua, alla fine della tubazione di ritorno, più alta, con una minimizzazione della quantità di calore necessaria per riportare di nuovo l’acqua alla temperatura iniziale. To solve this problem, an innovative basal heating system has been proposed according to Italian patent No. 1351132, in which the hydraulic delivery and return pipes to the boiler, instead of being made up of two sections of the same pipe, have the characteristic of having different diameters and of being arranged one inside the other in a coaxial way. In this way, the delivery pipe being contained inside the return pipe, the water that is in the return pipe is heated, by heat exchange through the thickness of the delivery pipe, by the water that is located in the delivery pipe itself. In particular, the heat exchange is maximum in the initial section, between the water found in the terminal portion of the return pipe, which is at the lowest temperature after having transferred the greatest amount of heat to the outside. , and the water that enters the initial portion of the delivery pipe, which is at the highest temperature; and is reduced until it disappears in the section where the delivery pipe ends and the fluid begins its path in the return pipe. The result is a homogenization of the temperature of the water contained in the return pipe, or in the external pipe, and therefore a homogenization of the heat transferred to the outside; but above all a higher final water temperature, at the end of the return pipe, with a minimization of the amount of heat necessary to bring the water back to the initial temperature.

I proponenti la presente invenzione hanno realizzato due impianti di riscaldamento basale, uno secondo la tecnica tradizionale e uno secondo gli insegnamenti del brevetto italiano N. 1351132, e li hanno utilizzati per valutare in maniera comparativa l’effettiva efficacia della soluzione brevettata, ad una coltura in vaso di Calla (Zantedeschia aethiopica). In particolare, sono stati monitorati i consumi energetici (gas combustibile GPL ed energia elettrica) dei due impianti di riscaldamento basale necessari per mantenere il terreno dei vasi della coltura ad una temperatura costante compresa tra i 16°C ed i 18°C, che rappresentano l’intervallo ottimale per ottenere la fioritura della specie anche nel corso dell’inverno. Inoltre, mediante data logger e sensori di temperatura, sono stati monitorati i valori di temperatura a livello della coltura e del terreno nel corso di tutto il periodo di funzionamento del riscaldamento basale. L’analisi delle temperature monitorate a livello del terreno di coltura dei due sistemi di riscaldamento basale ha consentito di verificare la diversa capacità di distribuzione del calore: il sistema oggetto del brevetto italiano N. 1351132, dotato di tubazioni coassiali, ha ottenuto migliore omogeneità, rispetto al sistema tradizionale, nella temperatura registrata nei vasi della coltura lungo l’intero sviluppo delle tubazioni. The proponents of the present invention have created two basal heating systems, one according to the traditional technique and one according to the teachings of the Italian patent No. 1351132, and have used them to evaluate in a comparative way the effective effectiveness of the patented solution, at one pot culture of Calla (Zantedeschia aethiopica). In particular, the energy consumption (LPG fuel gas and electricity) of the two basal heating systems necessary to maintain the soil of the crop vessels at a constant temperature between 16 ° C and 18 ° C were monitored, which represent the optimal interval for obtaining the flowering of the species also during the winter. Furthermore, by means of data loggers and temperature sensors, the temperature values at the level of the crop and the soil were monitored during the entire period of operation of the basal heating. The analysis of the temperatures monitored at the level of the culture medium of the two basal heating systems made it possible to verify the different heat distribution capacity: the system object of the Italian patent No. 1351132, equipped with coaxial pipes, obtained better homogeneity , compared to the traditional system, in the temperature recorded in the crop vessels along the entire length of the pipes.

I dati relativi ai consumi energetici rilevati nel corso dell’inverno, limitatamente ai periodi in cui si alternavano giornate caratterizzate da temperature giornaliere miti e notti con temperature rigide, hanno consentito di mettere in evidenza la differente inerzia termica dei due sistemi di riscaldamento, provocata dal funzionamento intermittente delle caldaie collegate ai due impianti, rendendo evidente come, nel caso di periodi caratterizzati da funzionamento intermittente, l’inerzia termica del sistema secondo il brevetto italiano N. 1351132, superiore rispetto a quella del sistema tradizionale, provocava un consumo energetico più alto rispetto a periodi di funzionamento continuo. The data relating to energy consumption recorded during the winter, limited to the periods in which days characterized by mild daily temperatures and nights with low temperatures alternated, made it possible to highlight the different thermal inertia of the two heating systems, caused by the intermittent operation of the boilers connected to the two systems, making it clear how, in the case of periods characterized by intermittent operation, the thermal inertia of the system according to the Italian patent No. 1351132, higher than that of the traditional system, caused energy consumption higher than in periods of continuous operation.

Si à ̈ notato, infatti, che, nei periodi in cui le caldaie avevano un funzionamento intermittente caratterizzato da lunga inattività, e cioà ̈ erano in funzione nelle ore notturne mentre erano inattive durante le ore diurne, a causa del clima mite (condizioni che, con maggiore frequenza ma non esclusivamente, si verificano nel periodo tra la fine dell’autunno e l’inizio dell’inverno e successivamente tra la fine dell’inverno e l’inizio della primavera), contrariamente a quanto verificato durante il periodo centrale dell’inverno, l’impianto secondo il brevetto italiano N. 1351132 presentava consumi energetici superiori rispetto a quello tradizionale. It has been noted, in fact, that, in the periods in which the boilers had an intermittent operation characterized by long inactivity, i.e. they were in operation at night while they were inactive during the day, due to the mild climate (conditions that, more frequently but not exclusively, they occur in the period between the end of autumn and the beginning of winter and subsequently between the end of winter and the beginning of spring), contrary to what occurred during the central winter period, the plant according to the Italian patent No. 1351132 had higher energy consumption than the traditional one.

Alla luce di quanto sopra, appare evidente la necessità di poter disporre di un procedimento di riscaldamento e di un dispositivo che consentano di ottimizzare il funzionamento del sistema di riscaldamento basale secondo il brevetto italiano N. In the light of the above, it is evident the need to have a heating procedure and a device that allow to optimize the operation of the basal heating system according to the Italian patent No.

1351132, con tubazioni idrauliche di mandata e di ritorno alla caldaia disposte l’una all’interno dell’altra, nei suddetti periodi critici caratterizzati da funzionamento intermittente. 1351132, with hydraulic delivery and return pipes to the boiler arranged one inside the other, in the aforementioned critical periods characterized by intermittent operation.

In questo contesto viene ad inserirsi la soluzione secondo la presente invenzione, che si propone di fornire un dispositivo e un procedimento per la gestione del flusso dei fluidi nelle tubazioni coassiali degli impianti idraulici di condizionamento termico, in particolare in agricoltura, in cui à ̈ possibile modificare la direzione del flusso dei fluidi nelle tubazioni coassiali degli impianti idraulici di condizionamento termico in funzione delle variazioni della temperatura ambiente, al fine di ridurre il consumo energetico. In this context, the solution according to the present invention is inserted, which aims to provide a device and a procedure for managing the flow of fluids in the coaxial pipes of the hydraulic thermal conditioning systems, in particular in agriculture, where it is possible change the direction of the flow of fluids in the coaxial pipes of the hydraulic thermal conditioning systems according to changes in the ambient temperature, in order to reduce energy consumption.

Questi ed altri risultati sono ottenuti secondo la presente invenzione proponendo un dispositivo e un procedimento per la gestione del flusso dei fluidi nelle tubazioni coassiali degli impianti idraulici di condizionamento termico in cui, attraverso il collegamento tra loro di due coppie di tubazioni coassiali e l’inserimento di una valvola sul collegamento tra le due coppie di tubazioni, e per ogni coppia di tubazioni coassiali così collegate, di una valvola a tre vie, dette valvole permettendo l’orientamento nel medesimo verso dei flussi dei fluidi che scorrono all’interno dei due tubi coassiali, consentendo in tal modo di trasformare il funzionamento di due coppie di tubazioni coassiali dalla tipologia secondo il brevetto italiano N. 1351132 alla tipologia tradizionale e vice versa. These and other results are obtained according to the present invention by proposing a device and a procedure for managing the flow of fluids in the coaxial pipes of the hydraulic thermal conditioning systems in which, through the connection of two pairs of coaxial pipes and the insertion of a valve on the connection between the two pairs of pipes, and for each pair of coaxial pipes connected in this way, of a three-way valve, called valves allowing the orientation in the same direction of the flows of fluids that flow to the internal of the two coaxial pipes, thus allowing to transform the operation of two pairs of coaxial pipes from the type according to the Italian patent No. 1351132 to the traditional type and vice versa.

Scopo della presente invenzione à ̈ quindi quello di proporre un dispositivo e un procedimento che permettano di superare i limiti delle soluzioni secondo la tecnologia nota e di ottenere i risultati tecnici precedentemente descritti. The aim of the present invention is therefore to propose a device and a process which allow to overcome the limits of the solutions according to the known technology and to obtain the technical results previously described.

Ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ che detto dispositivo e detto procedimento possano essere realizzati con costi sostanzialmente contenuti, sia per quanto riguarda i costi di realizzazione che per quanto concerne i costi di gestione. A further object of the invention is that said device and said process can be realized with substantially contained costs, both as regards the manufacturing costs and as regards the management costs.

Non ultimo scopo dell’invenzione à ̈ quello di proporre un dispositivo e un procedimento che siano sostanzialmente semplici, sicuri ed affidabili. Not least object of the invention is to propose a device and a process which are substantially simple, safe and reliable.

Forma pertanto un primo oggetto specifico della presente invenzione un dispositivo per la gestione del flusso dei fluidi nelle tubazioni coassiali degli impianti idraulici di condizionamento termico, in particolare in agricoltura, comprendente una pluralità di tubazioni coassiali collegate alla tubazione di mandata e alla tubazione di ritorno di uno o più dispositivi di condizionamento termico, e che comprende mezzi per il collegamento di ciascuna tubazione coassiale con una tubazione coassiale adiacente e mezzi di regolazione di flusso per la realizzazione all’interno di dette tubazioni coassiali di un flusso in controcorrente, mantenendo separate le due tubazioni coassiali adiacenti, ovvero di un flusso in equicorrente, collegando tra loro le due tubazioni coassiali adiacenti. A first specific object of the present invention therefore forms a device for managing the flow of fluids in the coaxial pipes of thermal conditioning hydraulic systems, in particular in agriculture, comprising a plurality of coaxial pipes connected to the delivery pipe and to the return pipe. one or more thermal conditioning devices, and which comprises means for connecting each coaxial pipe with an adjacent coaxial pipe and flow regulation means for creating a counter-current flow inside said coaxial pipes, keeping the two adjacent coaxial pipes, or a coaxial flow, connecting the two adjacent coaxial pipes together.

In particolare, secondo l’invenzione, detti mezzi per il collegamento di ciascuna tubazione coassiale con una tubazione coassiale adiacente comprendono una tubazione di diametro comparabile a quello del tubo esterno di detta tubazione coassiale e detti mezzi di regolazione di flusso comprendono una serie di valvole di controllo del collegamento di ciascun tubo di ciascuna tubazione coassiale alla tubazione di mandata e alla tubazione di ritorno di un dispositivo di condizionamento termico. In particular, according to the invention, said means for connecting each coaxial pipe with an adjacent coaxial pipe comprise a pipe with a diameter comparable to that of the external pipe of said coaxial pipe and said flow regulating means comprise a series of valves control of the connection of each pipe of each coaxial pipe to the delivery pipe and to the return pipe of a thermal conditioning device.

Inoltre, sempre secondo l’invenzione, detti mezzi di regolazione di flusso sono controllati da un sistema di controllo, che controlla anche detti dispositivi di condizionamento termico e che può comprendere un elaboratore elettronico, che riceve ed elabora i dati di temperatura ambiente e del terreno e i dati di temperatura del fluido in mandata e al ritorno a detti mezzi di condizionamento termico, nonché i dati di accensione e spegnimento e i dati di consumo di detti dispositivi di condizionamento termico. Furthermore, always according to the invention, said flow regulation means are controlled by a control system, which also controls said thermal conditioning devices and which can comprise an electronic processor, which receives and processes the room temperature and temperature data. ground and the temperature data of the fluid in delivery and return to said thermal conditioning means, as well as the switching on and off data and consumption data of said thermal conditioning devices.

Ancora secondo l’invenzione, detti mezzi di regolazione di flusso sono collegati tra loro e sono azionabili contemporaneamente mediante azionamento di un solo comando. Still according to the invention, said flow regulating means are connected to each other and can be operated simultaneously by operating a single command.

Forma inoltre un secondo oggetto specifico della presente invenzione un procedimento di condizionamento termico attraverso impianti idraulici di condizionamento termico che utilizzano tubazioni coassiali, caratterizzato dal fatto di prevedere la gestione del flusso dei fluidi nelle tubazioni coassiali in funzione delle condizioni ambientali esterne, passando da un regime di flusso in controcorrente ad un regime di flusso in equicorrente. A second specific object of the present invention also forms a process of thermal conditioning through hydraulic thermal conditioning systems that use coaxial pipes, characterized in that it provides for the management of the flow of fluids in the coaxial pipes according to the external environmental conditions, passing from a regime of counter-current flow to a co-current flow regime.

La presente invenzione verrà ora descritta, a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo una sua forma preferita di realizzazione, con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui: The present invention will now be described, for illustrative but not limitative purposes, according to a preferred embodiment thereof, with particular reference to the figures of the attached drawings, in which:

- la figura 1 mostra una vista schematica di una coppia di tubazioni coassiali adiacenti collegate tra loro secondo la presente invenzione, con flusso in controcorrente, e Figure 1 shows a schematic view of a pair of adjacent coaxial pipes connected to each other according to the present invention, with counter-current flow, and

- la figura 2 mostra una vista schematica di una coppia di tubazioni coassiali adiacenti collegate tra loro secondo la presente invenzione, con flusso in equicorrente. Figure 2 shows a schematic view of a pair of adjacent coaxial pipes connected together according to the present invention, with co-current flow.

Nell’ambito della presente invenzione, con il termine coassiale si intende più genericamente il fatto che le due tubazioni sono inserite una all’interno dell’altra, ma non necessariamente in maniera coassiale. In the context of the present invention, the term coaxial more generically means the fact that the two pipes are inserted one inside the other, but not necessarily coaxially.

Come già descritto, l’oggetto dell’invenzione consiste nell’aver inserito, a monte di ogni coppia di tubazioni coassiali, due valvole a tre vie che permettono l’orientamento nel medesimo verso dei flussi dei fluidi che scorrono all’interno dei due tubi coassiali, consentendo in tal modo di cambiare la direzione del flusso di fluido all’interno dei tubi coassiali, da flusso in controcorrente a flusso in equicorrente e vice versa. Inoltre, per consentire il ritorno dell’acqua verso la caldaia, ciascuna coppia di tubazioni coassiali, che secondo il brevetto italiano N. 1351132 presentava all’estremità un tappo di chiusura sulla tubazione esterna, à ̈ stata idraulicamente collegata ad una seconda coppia di tubazioni coassiali, mediante una tubazione di diametro pari a quello della tubazione esterna del sistema coassiale, detta tubazione essendo dotata di una valvola che, per il funzionamento in modalità coassiale (controcorrente tra mandata e ritorno) deve trovarsi in posizione di chiusura, mentre per il funzionamento in modalità tradizionale deve trovarsi in posizione di apertura. As already described, the object of the invention consists in having inserted, upstream of each pair of coaxial pipes, two three-way valves that allow the orientation in the same direction of the flows of fluids flowing to the Inside the two coaxial pipes, thus allowing to change the direction of the flow of fluid inside the coaxial pipes, from counter-current to coaxial flow and vice versa. Furthermore, to allow the water to return to the boiler, each pair of coaxial pipes, which according to the Italian patent No. 1351132 had a closing cap on the external pipe at the end, was hydraulically connected to a second pair of coaxial pipes, by means of a pipe having a diameter equal to that of the external pipe of the coaxial system, said pipe being equipped with a valve which, for operation in coaxial mode (counter-current between delivery and return) must be in the closed position, while for operation in traditional mode must be in the open position.

Facendo riferimento alle figure 1 e 2, viene mostrato il funzionamento del circuito idraulico secondo la presente invenzione. Le estremità 15 ed 17 sono collegate alla tubazione di mandata della caldaia, mentre le estremità 14 e 16 sono collegate alla tubazione di ritorno alla caldaia. Le estremità opposte sono invece collegate attraverso un tratto di tubazione 18 su cui à ̈ disposta una valvola 22. La valvola a tre vie 20 consente di aprire o interrompere la comunicazione della tubazione 11 con le estremità 14 e 15 mentre la valvola a tre vie 21 consente di aprire o interrompere la comunicazione della tubazione 12 con le estremità 16 e 17. Le frecce indicano il verso di scorrimento dell’acqua nelle varie tubazioni. With reference to Figures 1 and 2, the operation of the hydraulic circuit according to the present invention is shown. The ends 15 and 17 are connected to the boiler delivery pipe, while the ends 14 and 16 are connected to the boiler return pipe. The opposite ends are instead connected through a section of pipe 18 on which a valve 22 is arranged. The three-way valve 20 allows the communication of the pipe 11 to be opened or interrupted with the ends 14 and 15, while the three-way valve 21 it allows to open or interrupt the communication of the pipe 12 with the ends 16 and 17. The arrows indicate the direction of water flow in the various pipes.

Nella figura 1 le valvole 20 e 21 mantengono rispettivamente separate le tubazioni 11 e 13 dal collegamento con le estremità 14 e 16 collegate alla tubazione di ritorno alla caldaia, realizzando le condizioni per l’utilizzo di ciascun ramo in autonomia dall’altro, i flussi d’acqua nelle tubazioni coassiali (coppia di tubazioni 10 e 11 e coppia 12 e 13) scorrendo in controcorrente. Nel tubo interno 11 (mandata), l’acqua scorre in verso opposto rispetto al tubo esterno 10 (ritorno) e non c’à ̈ passaggio d’acqua tra le tubazioni di destra e di sinistra (poiché la valvola 22 à ̈ chiusa). In figure 1 the valves 20 and 21 keep the pipes 11 and 13 separate from the connection with the ends 14 and 16 connected to the return pipe to the boiler, respectively, creating the conditions for the use of each branch independently from the other, the water flows in the coaxial pipes (pair of pipes 10 and 11 and pair 12 and 13) flowing in countercurrent. In the internal pipe 11 (delivery), the water flows in the opposite direction to the external pipe 10 (return) and there is no passage of water between the right and left pipes (since valve 22 It is closed).

Nella figura 2 le valvole 20 e 21, diversamente regolate rispetto al disegno precedente, collegano rispettivamente il condotto 12 con l’estremità 17 collegata alla tubazione di mandata della caldaia, chiudendo invece il collegamento con l’estremità 16 collegata alla tubazione di ritorno alla caldaia, e il condotto 11 con l’estremità 14 collegata alla tubazione di ritorno alla caldaia, realizzando le condizioni per l’utilizzo in collegamento dei due rami; i flussi d’acqua nelle tubazioni coassiali (coppia di tubazioni 10 e 11 e coppia 12 e 13) scorrono in equicorrente e vi à ̈ passaggio d’acqua tra le tubazioni di destra e di sinistra (poiché la valvola 22 à ̈ aperta). Nelle estremità 15 e 16 non c’à ̈ passaggio di acqua. In figure 2 the valves 20 and 21, differently adjusted with respect to the previous drawing, respectively connect the duct 12 with the end 17 connected to the boiler delivery pipe, closing instead the connection with the end 16 connected to the return pipe to the boiler, and the duct 11 with the end 14 connected to the return pipe to the boiler, creating the conditions for use in connection with the two branches; the water flows in the coaxial pipes (pair of pipes 10 and 11 and pair 12 and 13) flow in co-current and there is a passage of water between the right and left pipes (since valve 22 is open). In extremities 15 and 16 there is no passage of water.

Questa modalità operativa riproduce le condizioni di funzionamento di un circuito idraulico di tipo tradizionale. This operating mode reproduces the operating conditions of a traditional type hydraulic circuit.

Esempio 1. Impianto di riscaldamento secondo la presente invenzione Example 1. Heating system according to the present invention

Le prove che seguono sono state condotte in una serra con struttura in ferro zincato, con copertura in policarbonato ed apertura al colmo automatica e motorizzata. La serra era dotata di un sistema di riscaldamento che provvedeva a mantenere la temperatura dell’aria al di sopra dei 5°C. The following tests were conducted in a greenhouse with a galvanized iron structure, with a polycarbonate cover and automatic and motorized opening at the ridge. The greenhouse was equipped with a heating system that kept the air temperature above 5 ° C.

Nella suddetta struttura erano presenti due bancali in cemento di dimensioni pari a 0,7 m di larghezza per 28 m di lunghezza, con pareti alte 0,3 m. Le pareti interne ed il fondo dei bancali erano rivestite con pannelli di polistirolo di spessore pari a 5 cm. I bancali erano collocati su blocchetti di cemento che li sollevavano da terra di 0,35 m. La suddetta tipologia di struttura per il supporto della coltura à ̈ stata scelta in quanto largamente diffusa tra i produttori di specie floricole. In the aforementioned structure there were two concrete pallets of 0.7 m in width by 28 m in length, with walls 0.3 m high. The internal walls and the bottom of the pallets were covered with polystyrene panels with a thickness of 5 cm. The pallets were placed on concrete blocks that raised them from the ground by 0.35 m. The aforementioned type of structure for the support of the crop was chosen as it is widespread among producers of flower species.

Per lo svolgimento delle prove sono stati realizzati due impianti di riscaldamento basale: uno di tipo coassiale secondo la presente invenzione ed uno di tipo tradizionale (non coassiale) per confronto. Il primo impianto di riscaldamento basale era realizzato con tubazioni coassiali radianti collocate sul fondo dei bancali (nel senso più generico di una all’interno dell’altra che a questo termine à ̈ assegnata nella presente descrizione) destinate al trasporto dell’acqua di mandata e di ritorno e collegate tra loro secondo la soluzione della presente invenzione. To carry out the tests, two basal heating systems were made: one of the coaxial type according to the present invention and one of the traditional type (non-coaxial) for comparison. The first basal heating system was made with radiant coaxial pipes placed on the bottom of the pallets (in the most generic sense of one inside the other that is assigned to this term in this description) intended for the transport of water of delivery and return and connected to each other according to the solution of the present invention.

L’impianto idraulico era costituito da una tubazione in PE di diametro 16 mm, per l’acqua di mandata, e da un’altra tubazione in PE di diametro maggiore (32 mm), all’esterno della precedente, per l’acqua di ritorno alla caldaia; il passaggio dell’acqua dalla tubazione interna a quella esterna era reso possibile dalla presenza di un tappo di chiusura all’estremità del tubo esterno. L’inserimento della tubazione di mandata all’interno della tubazione di ritorno determina una particolare condizione di scambio termico continuo e progressivo tra il fluido nella tubazione interna e quello nella tubazione esterna e, contemporaneamente, tra questo e l’ambiente esterno. The hydraulic system consisted of a 16 mm diameter PE pipe for the delivery water and another larger diameter PE pipe (32 mm), outside the previous one, for the water returning to the boiler; the passage of water from the internal to the external pipe was made possible by the presence of a closing cap at the end of the external pipe. The insertion of the delivery pipe inside the return pipe determines a particular condition of continuous and progressive heat exchange between the fluid in the internal pipe and that in the external pipe and, at the same time, between this and the external environment.

Poiché la portata di acqua à ̈ la medesima, la differenza tra l’area della sezione della tubazione di mandata e quella dell’intercapedine in cui scorre l’acqua di ritorno alla caldaia, induce una diversa velocità di scorrimento del fluido nelle due linee idrauliche. Le caratteristiche delle tubazioni utilizzate per l’impianto coassiale sono riportate nella tabella 1. Since the water flow rate is the same, the difference between the section area of the delivery pipe and that of the cavity in which the water returning to the boiler flows, induces a different flow rate of the fluid in the two hydraulic lines. The characteristics of the pipes used for the coaxial system are shown in table 1.

(segue tabella 1) (table 1 follows)

Tabella 1 Table 1

diametro diametro area utile esterno interno della sezione mm mm mm<2>linea idraulica di diameter diameter useful area external internal section mm mm mm <2> hydraulic line di

mandata (tubazione 16 12,5 122,7 interna) delivery (pipe 16 12.5 122.7 internal)

linea idraulica di hydraulic line of

ritorno return

23,2 16 221,7 (intercapedine tra 23.2 16 221.7 (gap between

le due tubazioni) the two pipes)

La rete idraulica era costituita da quattro linee idrauliche, disposte in parallelo tra loro sul fondo del bancale, lunghe 28 m ognuna al netto delle tubazioni necessarie al collegamento con la caldaia (coibentate con neoprene per evitare dispersioni termiche). The hydraulic network consisted of four hydraulic lines, arranged in parallel with each other on the bottom of the pallet, each 28 m long, net of the pipes necessary for connection to the boiler (insulated with neoprene to avoid heat loss).

Questo impianto era dotato degli elementi descritti in precedenza e rappresentati nelle figure 1 e 2 che formano oggetto della presente invenzione. This plant was equipped with the elements described above and shown in Figures 1 and 2 which form the subject of the present invention.

L’impianto termico era completato da: The heating system was completed by:

a) una caldaia Ferroli mod. ECONCEPT 15A di tipo a condensazione con camera stagna, avente potenza termica massima nominale pari a 16 kWh ed alimentata con gas GPL; a) a Ferroli boiler mod. ECONCEPT 15A condensing type with sealed chamber, with a maximum nominal heat output of 16 kWh and powered by LPG gas;

b) un sensore di temperatura per la gestione del funzionamento della caldaia, collocato all’interno della serra al di sopra della parte aerea della coltura; b) a temperature sensor for managing boiler operation, located inside the greenhouse above the aerial part of the crop;

c) un sensore di temperatura per la gestione del funzionamento della caldaia, inserito nel terreno della coltura in corrispondenza del centro della linea idraulica; c) a temperature sensor for managing the operation of the boiler, inserted in the soil of the crop at the center of the hydraulic line;

d) un quadro elettrico con contatore di energia elettrica attiva (kWh); d) an electrical panel with an active electricity meter (kWh);

e) un misuratore per il rilievo del consumo di gas. e) a meter for measuring gas consumption.

Il bancale conteneva due file di vasi troncoconici in plastica di diametro maggiore pari a 30 cm e volume 18,5 L. Ognuno dei vasi era poggiato direttamente sopra le tubazioni radianti, mentre lo spazio vuoto tra i vasi all’interno dei bancali era riempito con uno strato di argilla espansa dello spessore medio di 15 cm. The pallet contained two rows of truncated conical plastic jars with a diameter greater than 30 cm and a volume of 18.5 L. Each of the jars was placed directly above the radiant pipes, while the empty space between the jars inside the pallets was filled with a layer of expanded clay with an average thickness of 15 cm.

In ogni vaso, riempito con terriccio, erano stati trapiantati due bulbi di Calla (Zantedeschia aethiopica Spreng) la quale, per poter garantire un’abbondante fioritura anche in inverno, necessita di una temperatura del terreno di coltivazione mantenuta costantemente al di sopra dei 14°C. In each pot, filled with soil, two bulbs of Calla (Zantedeschia aethiopica Spreng) had been transplanted which, in order to ensure abundant flowering even in winter, requires a temperature of the cultivation soil kept constantly above 14. ° C.

Esempio 2. Impianto di riscaldamento di tipo tradizionale per confronto Example 2. Traditional heating system for comparison

All’interno della stessa serra, per confronto diretto, era stato realizzato un secondo impianto, completamente indipendente dal primo, che ne differiva soltanto per le tubazioni radianti che non erano coassiali, ma di tipo tradizionale costituite da un solo tubo in PE di diametro pari a 32 mm che ad una estremità era collegato alla mandata e all’altra era collegato al ritorno della caldaia. In tal modo sotto ogni vaso di una stessa linea venivano a trovarsi sia il ramo di mandata che il ramo di ritorno del medesimo tubo. Inside the same greenhouse, by direct comparison, a second system was built, completely independent from the first, which differed only in the radiant pipes which were not coaxial, but of the traditional type consisting of a single diameter PE pipe equal to 32 mm which at one end was connected to the flow and at the other it was connected to the return of the boiler. In this way, both the delivery branch and the return branch of the same pipe were located under each vessel of the same line.

Esempio 3. Conduzione impianti e confronto dati Ognuna delle due caldaie (una per ciascun impianto), attraverso il collegamento con il proprio sensore di temperatura collocato all’interno della serra, raggiungeva automaticamente l’adeguamento della propria temperatura di esercizio in funzione della temperatura rilevata dal suddetto sensore. Tale impostazione avveniva attraverso la selezione di una “curva di compensazione†tra le dieci disponibili per la caldaia e permetteva di impostare la temperatura massima di mandata dell’acqua. Example 3. Plant management and data comparison Each of the two boilers (one for each plant), through the connection with its own temperature sensor placed inside the greenhouse, automatically reached the adjustment of its operating temperature according to the temperature detected by the aforementioned sensor. This setting took place through the selection of a â € œcompensation curveâ € among the ten available for the boiler and made it possible to set the maximum water delivery temperature.

Per lo svolgimento delle prove sono state utilizzate le combinazioni delle curve 2, 5, 8 e 10 e le temperature massime di mandata di 40°C, 50°C e 60°C, mantenendole identiche nei due impianti a confronto. The combinations of curves 2, 5, 8 and 10 and the maximum delivery temperatures of 40 ° C, 50 ° C and 60 ° C were used to carry out the tests, keeping them identical in the two plants under comparison.

La temperatura nei diversi punti del terreno di coltura à ̈ stata rilevata attraverso l’impiego di data logger Testo mod. 175-T2, dotati di un sensore inserito nel terreno. I data logger sono stati collocati in tre posizioni rispetto al punto di collegamento delle due reti idrauliche: per quella con tubazioni coassiali con flussi in equicorrente, in posizione prossima all’inizio, al centro ed alla fine della linea; la stessa posizione dei data logger à ̈ stata adottata anche nell’impianto tradizionale. I data logger sono stati sincronizzati sull’ora solare GMT+1 e programmati per registrare la temperatura ogni 15’. The temperature in the different points of the culture medium was measured using the Testo data logger mod. 175-T2, equipped with a sensor inserted into the ground. The data loggers were placed in three positions with respect to the connection point of the two hydraulic networks: for the one with coaxial pipes with co-current flows, near the start, center and end of the line; the same position of the data loggers was also adopted in the traditional system. The data loggers have been synchronized on GMT + 1 solar time and programmed to record the temperature every 15â € ™.

L’accensione delle caldaie à ̈ avvenuta nel mese di novembre 2008 ed il loro funzionamento à ̈ durato ininterrottamente fino al mese di aprile dell’anno successivo. I dati registrati dai data logger sono stati trasferiti in un PC ed organizzati in forma di data base per le successive elaborazioni assieme ai dati del consumo di GPL e di energia elettrica che venivano registrati manualmente ad ogni variazione di regolazione delle caldaie. The boilers were switched on in November 2008 and their operation lasted uninterruptedly until April of the following year. The data recorded by the data loggers were transferred to a PC and organized in the form of a database for subsequent processing together with the data on the consumption of LPG and electricity which were manually recorded at each variation of the boiler settings.

Per l’analisi dell’uniformità del riscaldamento basale, sono state considerate le temperature registrate dai data logger nelle tre diverse posizioni di ciascuna linea, limitatamente ai periodi descritti in precedenza nei quali si verificavano le condizioni climatiche che inducevano funzionamento discontinuo. Poiché nei vasi nelle posizioni centrali erano inseriti anche i sensori di temperatura per la gestione del funzionamento delle caldaie, i valori di temperatura di queste posizioni sono stati presi a riferimento per verificare quali differenze esistevano con gli altri punti monitorati dei due impianti. For the analysis of the uniformity of the basal heating, the temperatures recorded by the data loggers in the three different positions of each line were considered, limited to the periods described above in which the climatic conditions that induced discontinuous operation occurred. Since the temperature sensors for managing the operation of the boilers were also inserted in the vessels in the central positions, the temperature values of these positions were taken as a reference to verify what differences existed with the other monitored points of the two plants.

Poiché, nei periodi descritti in precedenza, nel corso delle 24 ore la temperatura del terreno variava sotto l’influenza di numerosi fattori esterni (radiazione solare, riscaldamento della serra, irrigazione etc.), sono stati calcolati il coefficiente di variabilità medio tra i valori del data logger della posizione centrale e i valori del data logger della posizione iniziale e finale degli impianti. Poiché le caldaie erano state impostate con 12 diverse combinazioni di regolazioni, altrettanti sono stati i coefficienti di variabilità calcolati. Since, in the periods described above, over the 24 hours the soil temperature varied under the influence of numerous external factors (solar radiation, greenhouse heating, irrigation, etc.), the average variability coefficient between the values of the data logger of the central position and the values of the data logger of the initial and final position of the implants. Since the boilers had been set up with 12 different combinations of adjustments, the same number of variability coefficients were calculated.

Per valutare i consumi energetici complessivi dei sistemi a confronto, i dati relativi al consumo di energia elettrica (kWh) e di combustibile gassoso (Nm<3>) rilevati nel corso delle prove, sono stati convertiti in unità di misura di energia (J) in ragione di<3>3,6MJ/kWh per l’energia elettrica e di 98,39MJ/Nm per il GPL e riferiti al tempo di effettiva durata delle prove stesse per essere sommati tra loro. To evaluate the overall energy consumption of the systems under comparison, the data relating to the consumption of electricity (kWh) and gaseous fuel (Nm <3>) recorded during the tests, were converted into energy measurement units (J) at the rate of <3> 3.6MJ / kWh for electricity and 98.39MJ / Nm for LPG and referred to the actual duration of the tests themselves to be added together.

I valori medi dei coefficienti di variabilità dei valori di temperatura dei due impianti sono riportati in tabella 2. Nella tabella, la sigla EQ serve ad indicare il funzionamento in equicorrente dell’impianto secondo la presente invenzione. The average values of the coefficients of variability of the temperature values of the two plants are shown in table 2. In the table, the abbreviation EQ is used to indicate the co-current operation of the plant according to the present invention.

Si nota come i coefficienti di variabilità medi dell’impianto con tubazioni coassiali con flussi in equicorrente (compresi tra 0,0364 e 0,0944) siano sempre più bassi rispetto agli stessi valori di quello con tubazioni tradizionali (compresi tra 0,0577 e 0,2819) per ognuna delle combinazioni testate. It is noted how the average coefficients of variability of the system with coaxial pipes with coaxial flows (between 0.0364 and 0.0944) are always lower than the same values as those with traditional pipes (between 0.0577 and 0.2819) for each of the tested combinations.

(Segue tabella 2) (Table 2 follows)

Tabella 2 Table 2

c consumo di energia cons elettrica temperatura CV medio CV medio differenza fra CV imp. dell'impianto ata inizio data fine curva de acqua di impianto impianto tradizionale e CV imp. coassiale EQ rispeto prova prova caldaia coassi mandata °C tradizionale coassiale EQ coassiale EQ all'impianto c power consumption cons electricity temperature average CV average CV difference between imp. of the plant at the beginning of the end date of the water curve of the traditional plant and CV imp. coaxial EQ following boiler test test coaxial flow ° C traditional coaxial EQ coaxial EQ to the system

al tradizionale to traditional

tr (%) tr (%)

10/11/08 14/11/08 2 40 0,0773 0,0364 0,0409 -14,75 19/11/08 21/11/08 2 40 0,1031 0,0488 0,0543 -20,59 19/01/09 22/01/09 10 60 0,1260 0,0542 0,0717 -28,95 26/01/09 28/01/09 10 60 0,2663 0,0872 0,1791 -9,52 16/02/09 18/02/09 10 50 0,2819 0,0825 0,1994 -5,13 18/02/09 20/02/09 10 40 0,2119 0,0842 0,1277 -2,56 04/03/09 06/03/09 10 60 0,2211 0,0766 0,1445 -26,47 06/03/09 09/03/09 10 50 0,1457 0,0765 0,0692 -9,30 09/03/09 11/03/09 10 40 0,1044 0,0715 0,0329 -3,70 11/03/09 13/03/09 8 40 0,1110 0,0736 0,0374 -7,14 13/03/09 16/03/09 8 50 0,1087 0,0785 0,0302 -13,51 16/03/09 18/03/09 8 60 0,0982 0,0751 0,0231 -4,76 18/03/09 20/03/09 5 60 0,1021 0,0681 0,0340 -4,35 10/11/08 14/11/08 2 40 0.0773 0.0364 0.0409 -14.75 19/11/08 21/11/08 2 40 0.1031 0.0488 0.0543 -20.59 19/01/09 22/01/09 10 60 0.1260 0.0542 0.0717 -28.95 26/01/09 28/01/09 10 60 0.2663 0.0872 0.1791 -9.52 16/02/09 18/02/09 10 50 0.2819 0.0825 0.1994 -5.13 18/02/09 20/02/09 10 40 0.2119 0.0842 0.1277 -2.56 04/03/09 06/03/09 10 60 0.2211 0.0766 0.1445 -26.47 06/03/09 09/03/09 10 50 0.1457 0.0765 0.0692 -9.30 09/03/09 11/03/09 10 40 0.1044 0.0715 0.0329 -3.70 11/03/09 13/03/09 8 40 0.1110 0.0736 0.0374 -7.14 13/03/09 16/03/09 8 50 0.1087 0.0785 0.0302 -13.51 16/03/09 18/03/09 8 60 0.0982 0.0751 0.0231 -4.76 18/03/09 20/03/09 5 60 0.1021 0.0681 0.0340 -4.35

2003/09 2303/09 5 50 0,1500 0,0944 0,0556 8,89 2303/09 2503/09 5 40 0,1478 0,0856 0,0622 3,23 2503/09 2703/09 2 40 0,1023 0,0748 0,0275 3,70 2703/09 0104/09 2 50 0,0849 0,0549 0,0300 2,63 0104/09 0304/09 2 60 0,0557 0,0519 0,0038 5,26 I risultati ottenuti mostrano che quando l’impianto innovativo, grazie all’intervento della modifica idraulica oggetto della presente, si trova ad operare in modalità equicorrente (simile ad un impianto tradizionale), garantisce un riscaldamento del terreno della coltura più uniforme rispetto all’impianto tradizionale. 2003/09 2303/09 5 50 0.1500 0.0944 0.0556 8.89 2303/09 2503/09 5 40 0.1478 0.0856 0.0622 3.23 2503/09 2703/09 2 40 0, 1023 0.0748 0.0275 3.70 2703/09 0104/09 2 50 0.0849 0.0549 0.0300 2.63 0104/09 0304/09 2 60 0.0557 0.0519 0.0038 5.26 The results obtained show that when the innovative plant, thanks to the intervention of the hydraulic modification object of the present, is found to operate in a co-current mode (similar to a traditional plant), it guarantees a more uniform heating of the soil of the crop than the € ™ traditional system.

Dai dati relativi al consumo di energia complessiva riportati nell’ultima colonna della tabella 2, si può notare come l’impianto innovativo operante in modalità equicorrente abbia sempre consumato quantità di energia inferiori rispetto a quello tradizionale (tra il –9,01% ed il –59,02%). Ciò indica che il suddetto impianto utilizza in modo più efficiente l’energia consumata. Questo risultato appare ancora più interessante se posto in relazione alla migliore capacità della modifica proposta all’impianto innovativo di garantire un superiore grado di omogeneità nel riscaldamento del terreno della coltura rispetto all’impianto tradizionale. From the data relating to the overall energy consumption reported in the last column of table 2, it can be seen that the innovative plant operating in co-current mode has always consumed less energy than the traditional one (between - 9, 01% and â € “59.02%). This indicates that the aforementioned system uses the energy consumed more efficiently. This result appears even more interesting if placed in relation to the better ability of the proposed modification to the innovative plant to guarantee a higher degree of homogeneity in the heating of the soil of the crop compared to the traditional plant.

Infatti, i risultati conseguiti indicano, per l’impianto secondo la presente invenzione, un grado di uniformità di riscaldamento del terreno nettamente superiore rispetto al tipo tradizionale e ciò, come già indicato, nel corso delle prove si à ̈ verificato sempre in associazione ad una sensibile riduzione dei consumi energetici. In fact, the results achieved indicate, for the plant according to the present invention, a degree of uniformity of heating of the ground much higher than the traditional type and this, as already indicated, during the tests always occurred in association with a significant reduction in energy consumption.

La soluzione secondo la presente invenzione consentendo il collegamento idraulico delle tubazioni di mandata e di ritorno della caldaia a due coppie di tubazioni coassiali ed essendo dotato di un unico comando in grado di modificare, in ciascuna coppia di tubazioni coassiali, la direzione dei flussi d’acqua come precedentemente descritto, consente quindi di godere dei vantaggi di un sistema in controcorrente nel corso della stagione più fredda, e di quelli di un sistema tradizionale nei giorni più miti, con nottate fredde. The solution according to the present invention allows the hydraulic connection of the delivery and return pipes of the boiler to two pairs of coaxial pipes and being equipped with a single control capable of modifying, in each pair of coaxial pipes, the direction of the flows of ™ water as previously described, therefore allows you to enjoy the advantages of a counter-current system during the colder season, and those of a traditional system on milder days, with cold nights.

La soluzione secondo la presente domanda di brevetto, inoltre, avrebbe il vantaggio di rendere semplice il collegamento di tubazioni coassiali e contemporaneamente di consentire, con l’azionamento di un solo comando, la corretta apertura e chiusura delle viarie giunture idrauliche senza possibilità di errori e malfunzionamenti. Furthermore, the solution according to the present patent application would have the advantage of making the connection of coaxial pipes simple and at the same time allowing, with the actuation of a single command, the correct opening and closing of the hydraulic joints without the possibility of errors. and malfunctions.

Inoltre, questo elemento idraulico avrebbe un ingombro molto inferiore rispetto a quanto ottenibile con l’utilizzo di componenti idrauliche generiche reperite in commercio. Furthermore, this hydraulic element would have a much smaller footprint than what can be obtained with the use of generic hydraulic components available on the market.

Secondo una delle possibili forme di realizzazione dell’invenzione, mostrata con riferimento allo schema della figura 3, à ̈ infatti possibile collegare i comandi delle due valvole a tre vie, allo scopo di gestirli entrambi con l’azionamento di una sola leva. Tale soluzione rende impossibile l’azionamento accidentale di uno solo dei comandi. According to one of the possible embodiments of the invention, shown with reference to the diagram of figure 3, it is in fact possible to connect the controls of the two three-way valves, in order to manage them both by operating a single lever. This solution makes it impossible to accidentally activate just one of the controls.

Inoltre il collegamento coassiale delle tubazioni facenti parte della rete di riscaldamento basale risulta facilitato grazie alle uscite concentriche già predisposte e presenti nell’elemento. Furthermore, the coaxial connection of the pipes forming part of the basal heating network is facilitated thanks to the concentric outlets already prepared and present in the element.

L’elemento garantisce così migliore garanzia di correttezza di funzionamento, semplificazione impiantistica e facilità di azionamento delle valvole. The element thus guarantees the best guarantee of correct operation, simplification of the systems and ease of actuating the valves.

È da tenere nella dovuta considerazione che l’elemento può essere realizzato anche con l’utilizzo di servocomandi per l’azionamento in remoto delle valvole, allo scopo di automatizzarne il funzionamento per rendere automatica la gestione dei periodi di utilizzo nelle due modalità di funzionamento. Quest’ultima possibilità può garantire l’ottenimento dei migliori risultati attraverso l’uso di idonea sensoristica e specifico software. It must be taken into consideration that the element can also be made with the use of servos for remote valve actuation, in order to automate their operation to make the management of the periods of use in the two modes automatic. of operation. This last possibility can guarantee the obtaining of the best results through the use of suitable sensors and specific software.

Risultano evidenti le potenzialità di sfruttamento della soluzione secondo la presente invenzione, con particolare riferimento alle produzioni agricole nelle quali le tecniche produttive richiedono il controllo della temperatura dell’ambiente di sviluppo delle specie coltivate. Oltre alle produzioni floricole in vaso, infatti, sarà possibile applicare la soluzione secondo la presente invenzione anche nel settore vivaistico (produzione di talee e materiale riproduttivo) oltre che nel settore orticolo. The exploitation potential of the solution according to the present invention is evident, with particular reference to agricultural productions in which the production techniques require the control of the temperature of the development environment of the cultivated species. In addition to flower production in pots, in fact, it will be possible to apply the solution according to the present invention also in the nursery sector (production of cuttings and reproductive material) as well as in the horticultural sector.

È possibile prevedere anche un utilizzo esteso al controllo termico che in estate viene eseguito per raffreddare il terreno di coltura nel settore floricolo. It is also possible to envisage an extended use of thermal control which in summer is carried out to cool the growing medium in the floricultural sector.

La presente invenzione à ̈ stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, ma à ̈ da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti nel ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate. The present invention has been described for illustrative, but not limitative purposes, according to its preferred embodiments, but it is understood that variations and / or modifications may be made by those skilled in the art without thereby departing from the relative scope of protection. as defined by the appended claims.

Claims (8)

RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo per la gestione del flusso dei fluidi nelle tubazioni coassiali degli impianti idraulici di condizionamento termico, in particolare in agricoltura, comprendente una pluralità di tubazioni coassiali collegate alla tubazione di mandata e alla tubazione di ritorno di uno o più dispositivi di condizionamento termico, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi per il collegamento di ciascuna tubazione coassiale con una tubazione coassiale adiacente e mezzi di regolazione di flusso per la realizzazione all’interno di dette tubazioni coassiali di un flusso in controcorrente, mantenendo separate le due tubazioni coassiali adiacenti, ovvero di un flusso in equicorrente, collegando tra loro le due tubazioni coassiali adiacenti. CLAIMS 1) Device for managing the flow of fluids in the coaxial pipes of the hydraulic thermal conditioning systems, in particular in agriculture, comprising a plurality of coaxial pipes connected to the delivery pipe and the return pipe of one or more thermal conditioning devices, characterized in that it comprises means for the connection of each coaxial pipe with an adjacent coaxial pipe and flow regulation means for the creation of a counter-current flow inside said coaxial pipes, keeping the two adjacent coaxial pipes separate, or of a co-current flow, connecting the two adjacent coaxial pipes together. 2) Dispositivo per la gestione del flusso dei fluidi nelle tubazioni coassiali degli impianti idraulici di condizionamento termico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi per il collegamento di ciascuna tubazione coassiale con una tubazione coassiale adiacente comprendono una tubazione di diametro comparabile a quello del tubo esterno di detta tubazione coassiale. 2) Device for managing the flow of fluids in the coaxial pipes of the hydraulic thermal conditioning systems according to claim 1, characterized by the fact that said means for connecting each coaxial pipe with an adjacent coaxial pipe comprise a pipe with a diameter comparable to that of the external pipe of said coaxial pipe. 3) Dispositivo per la gestione del flusso dei fluidi nelle tubazioni coassiali degli impianti idraulici di condizionamento termico secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di regolazione di flusso comprendono una serie di valvole di controllo del collegamento di ciascun tubo di ciascuna tubazione coassiale alla tubazione di mandata e alla tubazione di ritorno di un dispositivo di condizionamento termico. 3) Device for managing the flow of fluids in the coaxial pipes of the hydraulic thermal conditioning systems according to claim 1 or 2, characterized in that said flow regulating means comprise a series of control valves for the connection of each pipe of each pipe coaxial to the delivery pipe and the return pipe of a thermal conditioning device. 4) Dispositivo per la gestione del flusso dei fluidi nelle tubazioni coassiali degli impianti idraulici di condizionamento termico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di regolazione di flusso sono controllati da un sistema di controllo. 4) Device for managing the flow of fluids in the coaxial pipes of the hydraulic thermal conditioning systems according to any one of the preceding claims, characterized in that said flow regulation means are controlled by a control system. 5) Dispositivo per la gestione del flusso dei fluidi nelle tubazioni coassiali degli impianti idraulici di condizionamento termico secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto sistema di controllo controlla anche detti dispositivi di condizionamento termico. 5) Device for managing the flow of fluids in the coaxial pipes of the hydraulic thermal conditioning systems according to claim 4, characterized in that said control system also controls said thermal conditioning devices. 6) Dispositivo per la gestione del flusso dei fluidi nelle tubazioni coassiali degli impianti idraulici di condizionamento termico secondo la rivendicazione 4 o 5, caratterizzato dal fatto che detto sistema di controllo comprende un elaboratore elettronico, che riceve ed elabora i dati di temperatura ambiente e del terreno e i dati di temperatura del fluido in mandata e al ritorno a detti mezzi di condizionamento termico, nonché i dati di accensione e spegnimento e i dati di consumo di detti dispositivi di condizionamento termico. 6) Device for managing the flow of fluids in the coaxial pipes of the hydraulic thermal conditioning systems according to claim 4 or 5, characterized by the fact that said control system comprises an electronic processor, which receives and processes the ambient and temperature data ground and the temperature data of the fluid in delivery and return to said thermal conditioning means, as well as the switching on and off data and consumption data of said thermal conditioning devices. 7) Dispositivo per la gestione del flusso dei fluidi nelle tubazioni coassiali degli impianti idraulici di condizionamento termico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di regolazione di flusso sono collegati tra loro e sono azionabili contemporaneamente mediante azionamento di un solo comando. 7) Device for managing the flow of fluids in the coaxial pipes of the hydraulic thermal conditioning systems according to any one of the preceding claims, characterized by the fact that said flow regulating means are connected to each other and can be operated simultaneously by operating a single command . 8) Procedimento di condizionamento termico attraverso impianti idraulici di condizionamento termico che utilizzano tubazioni coassiali, caratterizzato dal fatto di prevedere la gestione del flusso dei fluidi nelle tubazioni coassiali in funzione delle condizioni ambientali esterne, passando da un regime di flusso in controcorrente ad un regime di flusso in equicorrente.8) Process of thermal conditioning through hydraulic thermal conditioning systems that use coaxial pipes, characterized by the fact of providing for the management of the flow of fluids in the coaxial pipes according to the external environmental conditions, passing from a flow regime in countercurrent to a regime of co-current flow.
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