ITTV20080138A1 - Sistema per stufa pellet per produzione energia termica, elettrica , gas. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DEL BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE

Sistema per stufa pellet per produzione energia termica, elettrica, gas

D E S C R I Z I O N E

A corredo per una domanda di brevetto per una invenzione industriale relativa ad una Stufa a granuli di biomassa, per la produzione combinata di biogas, energia termica ed energia elettrica con una potenza erogata pari a 3 KWatt, che consente di poter impegnare la suddetta invenzione come utilizzo in ambito domestico per li riscaldamento, produzione di acqua calda sanitaria, e di alimentare apparecchi elettrici normalmente presenti in una casa, come possono essere un televisore, una lavatrice, forni elettrici, fornelli elettrici etc.

Dato il continuo aumento del costo del petrolio e dei suoi derivati, ed ai relativi problemi che questo causa ad una famiglia normale di poter far fronte al pagamento le bollette di gas e della corrente elettrica, che sono ormai diventati beni di prima necessità. E dato anche al fattore inquinamento, di non poca importanza, la presente invenzione ha il beneficio di ridurre l'inquinamento atmosferico, di cui ormai stiamo diventando tutti sensibili. Tutto questo ha dato lo spunto all'idea di realizzare una stufa a granuli di biomassa che con un costo contenuto di installazione e di gestione, consente di riscaldare la casa, alimentare i fornelli per cucinare, ed ad alimentare gli elettrodomestici di uso comune.

E' noto che le normali stufe a biomassa, che usano come combustibile legna, cippato o pellets, sfruttano la combustione della biomassa per produrre calore per il riscaldamento, che può avvenire tramite il riscaldamento dell'aria o dell'acqua, alcune producono anche acqua calda sanitaria, ed altre ancora di produrre anche energia elettrica.

Lo scopo di questa invenzione è quello di realizzare una stufa a biomassa in grado non solo di poter essere totalmente autonoma, ma anche di soddisfare le esigenze energetiche per una abitazione di una famiglia tipo ed in fine di soddisfare il risparmio energetico ed l'abbattimento delle emissioni di COjcon la conseguente riduzione dell'Inquinamento ambientale.

Secondo la seguente invenzione viene realizzata una stufa a granuli di biomassa che comprende i mezzi per la combustione dei granuli di legno essiccati al 10% e i mezzi che utilizzano il calore prodotto dalla su detta combustione per produrre energia termica per riscaldamento, acqua calda sanitaria, energia elettrica pari a 3KWatt e biogas che può essere accumulato o utilizzalo al momento.

La presente invenzione utilizza il processo di pirolisi che come noto è un processo ambientalmente compatibile, consentendo, con un processo puramente termico, la trasformazione dei composti e dei materiali organici complessi in prodotti più semplici. Alla base del processo sta il fatto che ad alta temperatura gli idrocarburi a basso peso molecolare risultano più stabili di quelli ad alto peso molecolare: In tali condizioni l'affinità chimica fra carbonio ed idrogeno per formare i primi è maggiore che per formare i secondi. L'aumento di temperatura provoca la perdita di un atomo di H di qualche idrocarburo formando dei radicali instabili che si rompono in molecole più piccole, stabili, ed altri radicali, cosicché la reazione procede a catena. L'aumento di temperatura favorisce la generazione di radicali e la loro instabilità e quindi accelera tutte le reazioni portando alla formazione di prodotti basso-molecolari e gassosi. L'aumento di pressione favorisce invece l'incontro di radicali fra loro, e quindi la loro riunione con formazione di prodotti stabili a peso molecolare più elevato, e quindi limita la formazione di prodotti gassosi.

La pirolisi degli idrocarburi, o dei materiali contenenti idrocarburi si realizza In ambiente chiuso, senza presenza di ossigeno o di aria. Secondo il materiale da trattare e i prodotti desiderati, la temperatura di pirolisi varia nell'ordine di 300°C. - 600 °C e la

pressione da ipobarlca a qualche bar. avere come

idrocarburi a basso peso molecolare è preferibile realizzare la pirolisi In pressioni ipoba riche fino alla pressione atmosferica. La pirolisi è un processo di "cracking", piroscisslone degli Idrocarburi, che in parole povere vuol dire volumi minori, qualità più alta dei prodotti, minore inquinamento.

La struttura della stufa

Durante il funzionamento della stufa ci sono sicuramente degli intervalli durante i quali diminuisce la produzione di energia e per ovviare a questo la stufa è dotata mezzi di un accumulo che consente di erogare valori costanti di energia durante il passaggio automatico dalla prima sfera alla seconda. Il carico del granulato, e lo scarico della carbonella avviene tutto in automatico grazie ad una centralina elettronica Installata sulla stufa di base.

Scopi principale della presente invenzione è quella di migliorare ed apprezzare il rendimento energetico della suddetta stufa eliminando le possibilità dello spreco di energia.

Con questa prospettiva la stufa piropel è corredata di un dispositivo In grado di controllare lo spegnimento o l'accensione della fiamma in funzione della temperatura raggiunta dalle sfere , per cui la trasformazione viene sospesa quando la temperatura supera quella stabilita, per poi essere automaticamente ripristinata quando le temperatura delle sfere scende sotto quelle stabilita.

Va sottolineato però che II risparmio energetico derivante dall'adozione di un slmile dispositivo di regolazione non si esaurisce soltanto nella eliminazione dello spreco di energia, ma anche nel fatto di poter stabilire a piacere la quantità di energia che si vorrà produrre, sempre nell'intento di migliorare detto rendimento energetico. La dislocazione e l'orientamento delle sfere all'Interno del vano focolare sono state scelte adeguatamente per imporre ai prodotti della combustione un tragitto ascendente che per la sua traiettoria favorisce il massimo scambio di regolarità di produzione di energia dal punto camera fuoco. Mentre dai fianchi delle sfere per ostacolare la formazione di incrostazioni di fuliggine sulla superficie

del piano fiamma , ia suddetta stufa comprende un vano fiamma alimentato a pellet chiuso ermeticamente anteriormente da uno sportello a saracinesca che in fase di chiusura va in battuta su una sponda che delimita inferiormente il vano di carico della stufa, che viene alimentata tramite una coclea in modo automatico, che permette così di regolare l'intensità della fiamma che va a riscaldare le sfere a chiusura ermetica, per poi permettere la pirolisi e quindi la trasformazione del granulato in gas, il quale avviene in automatico per il riscaldamento delle sfere , per poi essere estratto tramite un tubo sempre ermetico installato sopra le sfere. XI biogas cosi prodotto viene trasferito in un gruppo di trasformazione ed accumulo situato esternamente alla stufa, per poi mandare in rete l'energia sviluppata tramite un inverter che impedisca qualsiasi disturbo sulla rete elettrica esterna , e che regoli la potenza erogata dal gruppo elettrogeno.

Le due sfere sono fissate sulle pareti di destra e di sinistra sopra il vano fiamma che tramite un motorino azionato da un termostato e corredato di un dispositivo che ne determina lo spostamento delle sfere sul vana fiamma, che tramite preferibilmente di un sistema di leve azionato dallo spostamento laterale delle sfere ogni 10 minuti che permette le aperture di chiudersi per il carico di granulato e lo scarico della carbonella.

Il blocco sfere è composto da due sfere a chiusura ermetica saldate su una sbarra che è a sua volta agganciata su un fianco della stufa stessa, la barra ha la funzione di trasportare le due sfere e permette l'apertura e la chiusura delle piccole saracinesche situate sulla parte superiore ed inferiore .

Le due sfere sono regolate da una centralina che controlla l'apertura e la chiusura nei temi stabiliti all'Interno di un vano fiamma sulla parte superiore del vano calorifico sono agganciate due vaschette che servono a regolare l'entrata del materiale sia nel vano fiamma della stufa, sia nelle due vaschette per il carico del materiale nelle sfere.

Il controllo del gas prodotto avviene tramite due valvole a chiusura istantanea che è controlla il quantitativo di gas prodotto che tramite due piccole sonde regola la temperatura e la produzione = CH4

metano), che viene filtrato per poi trasformarlo in energia elettrica tramite micro-turbina a gas, micro-motore sterling o gruppo elettrogeno, silenzioso per poi trasferirlo in rete.

Per una migliore chiarezza esplicativa la descrizione della stufa secondo il trovato prosegue una configurazione approssimativa di tavole da disegno allegate, avendo solo il valore Illustrativo e non limitativo cui:

Flg.A Mostra una rappresentazione assonometrica schematica della stufa secondo il trovato.

Flg.B E' una sezione delia stufa In parola con il piano verticale indicato figura. Con rifermante delle figure anzidette la stufa secondo il trovato comprende una intelaiatura portante metallica tamponata con serie in parete metallici a delimitare un vano fiamma di conformazione parallelepipedo Flg.C con ie due sfere, Fig.3 a chiusura ermetica saldati fra loro ed agganciate ad una sbarra in ferro che permette lo spostamento In avanti ed Indietro delle sfere stesse, Fig.D.

Sul prospetto frontale Fig.Brvediamo secondo il trovato una vasca granuli pellet Flg.12. Serve ad alimentare le due sfere, pistone Flg.5, Fig.4.

Le sfere Flg.S vengono caricati a tempo Fig.4 come Illustrato Flg.A.

Il CH4 (metano) ottenuto Flg.9, prima di in metterlo nel vari motori di trasformazioni in energia elettrica come specificato Flg.C.

Passa a traverso dei filtri speciali Flg.10 per la politura dei gas e renderlo idoneo per l'uso specificato sopra.

Nel tragitto di trasferimento che avviene sotto accurato controllo di due sonde Ftg.7 e Flg.8, dove controllano la temperatura I fumi a lo sfiato Flg.7 e Flg.8. Lo scarico delle ceneri Flg.2 e Fig.3 avviene In automatico e in contemporanea dei carico Flg.4. Per permettere la continua produzione di energia.

Claims (3)

1. R I V E N D I C A Z I O N E 1. Il sistema della stufa per produzione energia termica, elettricità e gas Comprende due sfere cilindrici con pistoni a doppia camera in acciaio Per la fuori uscita dell'ossigeno e del gas prodotto, Fig.9 e Fig. 8.
2. 2. Sono saldate alla vasca centrale di caricamento e di alimentazione vano fiama vedi Fig.12 dove a fluisce il pellet tramite un tavola in acciaio con due apertura Fig.5 dove consente il carico della sfera disponibile al momento, dello spostamento Fig, 4 e lo scarico delle ceneri Fig.1 per l'uso specifico con un motore A-TEMPO.
3. 3. La pulitura del gas prodotto Fig. 10 avviene tramite dei filtri speciali per renderlo idoneo per la produzione di energia elettrica.