ITUB20151848A1 - Sistema di accumulo di energia elettrica - Google Patents

Description

SISTEMA DI ACCUMULO DI ENERGIA ELETTRICA

Campo tecnico

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per il riscaldamento di un fluido, in particolare un fluido ad elevata conducibilità termica.

Arte nota

È nota da tempo l'esigenza di provvedere al riscaldamento degli edifici civili e industriali mediante la circolazione di acqua calda che viene altresì utilizzata per usi sanitari.

Un sistema di riscaldamento dell’acqua ampiamente diffuso si basa sull’impiego di caldaie a combustibile fossile, generalmente gas metano. Il combustibile fossile impiegato può anche essere di differente tipologia, quale ad esempio gasolio, o gas propano liquido. Le caldaie a gas metano comprendono una camera di combustione all’interno della quale è collocato un organo bruciatore atto a permettere la combustione del gas metano, alimentato alla camera di combustione mediante apposite tubazioni. In corrispondenza della camera è collocato uno scambiatore di calore atto a permettere il riscaldamento dell’acqua che è fatta scorrere in un apposito circuito chiuso. L’acqua calda viene convogliata verso una serie di dispositivi utilizzatori, in particolare i radiatori. La caldaia comprende un ulteriore scambiatore di calore per il riscaldamento di acqua sanitaria prelevata dalla rete idrica e resa disponibile, in caso di necessità, all’utente. La camera di combustione è in comunicazione con una cappa atta a convogliare, attraverso almeno un condotto di scarico, i fumi derivanti dalla combustione del gas verso l’ambiente esterno.

Il brevetto AU2015100075 illustra ad esempio una caldaia a gas comprendente un serbatoio atto a contenere una predeterminata quantità di acqua collegato a uno scambiatore di calore, posizionato a distanza rispetto al serbatoio. Lo scambiatore di calore è disposto sovrastante una camera di combustione ed è atto a ricevere l’acqua da una porzione inferiore del serbatoio e a rilasciare l’acqua riscaldata al serbatoio stesso, in corrispondenza di una porzione superiore del serbatoio.

Gli svantaggi legati all’impiego di caldaie a combustibile fossile sono rappresentati dalle emissioni inquinanti che derivano dalla combustione, dalla dispersione termica che si verifica negli scambiatori e nei condotti per il trasporto di acqua riscaldata ai radiatori o ad altri dispositivi utilizzatori, e soprattutto dal tipo di fonte energetica impiegata che è non rinnovabile.

È quindi sentita l’esigenza di provvedere al riscaldamento degli ambienti e dell’acqua sanitaria minimizzando gli sprechi energetici e quindi i costi energetici e tutelando l’ambiente.

Nel settore specifico sono state perciò proposte soluzioni che sfruttano risorse energetiche rinnovabili e mirano a sostituire almeno parzialmente le caldaie a combustibile fossile, quali ad esempio le caldaie a biomassa o sistemi di riscaldamento che sfruttano l’energia prodotta mediante pannelli solari.

Nonostante le evoluzioni tecnologiche nel settore, rimane tuttavia l’esigenza di escogitare sistemi alternativi di riscaldamento dell’acqua basati su energie rinnovabili affidabili e di semplice utilizzo.

Presentazione dell’invenzione

Il compito della presente invenzione è quello di risolvere i problemi citati, escogitando un dispositivo che consenta di realizzare il riscaldamento ottimale di un fluido, in particolare un fluido ad elevata conducibilità termica del tipo dell’acqua, minimizzando i fenomeni di dispersione termica e quindi assicurando un risparmio energetico per l’utilizzatore.

Un altro scopo dell’invenzione è quello di fornire un dispositivo che consenta di effettuare il riscaldamento di acqua sanitaria ottimizzando il consumo delle risorse idriche.

Un ulteriore scopo dell’invenzione è quello di fornire un dispositivo di facile installazione.

Un ulteriore scopo dell’invenzione è quello di fornire un dispositivo per il riscaldamento di un fluido di semplice concezione costruttiva e funzionale, dotato di funzionamento sicuramente affidabile, di impiego versatile, nonché di costo relativamente economico.

Gli scopi citati vengono raggiunti, secondo la presente invenzione, dal dispositivo per il riscaldamento di un fluido secondo la rivendicazione 1.

Il dispositivo per il riscaldamento di un fluido, in particolare un fluido ad elevata conducibilità termica, comprende un primo circuito di trasporto, associato ad un organo di supporto, comprendente un corpo di base dotato di un canale che si estende su una superficie del corpo di base definendo un percorso per la circolazione del fluido, detto primo circuito di trasporto comprendendo almeno una porzione di materiale conduttivo; almeno una bobina di materiale conduttivo alloggiata in una sede ricavata in detto organo di supporto associata al primo circuito di trasporto, essendo detta bobina alimentata da una sorgente di energia elettrica in modo da generare un campo magnetico variabile nel tempo atto ad interagire con detta almeno una porzione di materiale conduttivo del primo circuito di trasporto per determinare il riscaldamento del fluido circolante nel primo circuito di trasporto; una unità di controllo atta a permettere la gestione dell’alimentazione dell’almeno una bobina in modo da riscaldare il fluido ad una predeterminata temperatura.

L’organo di supporto è provvisto di mezzi di ingresso del fluido e di mezzi di uscita del fluido.

Preferibilmente il dispositivo comprende una pluralità di bobine distribuite lungo il primo circuito di trasporto, atte ad essere alimentate in maniera sequenziale, mediante l’unità di controllo, in modo da guidare lo scorrimento del fluido lungo il primo circuito di trasporto e riscaldare il fluido ad una predeterminata temperatura.

Preferibilmente il primo circuito di trasporto comprende una serie di spirali, corrispondenti a unità di riscaldamento del fluido, distribuite omogeneamente sulla superficie del corpo di base e connesse l’una all’altra mediante tratti di raccordo.

Preferibilmente il corpo di base presenta una foggia a lastra.

Preferibilmente l’organo di supporto comprende una prima porzione disposta frontalmente al corpo di base che definisce, in corrispondenza di una faccia rivolta verso il corpo di base, una camera di scambio di calore atta a contenere una predeterminata quantità di un fluido atto ad essere riscaldato dal fluido circolante nel primo circuito di trasporto in modo da distribuire omogeneamente il calore sulla superficie del dispositivo.

Vantaggiosamente alla camera di scambio di calore è associato un sensore di temperatura atto a rilevare la temperatura del fluido contenuto nella camera e a trasmettere, su raggiungimento di predeterminati valori di temperatura del fluido, un segnale di comando all’unità di controllo per l’attivazione o lo spegnimento dell’alimentazione delle bobine.

Preferibilmente il sensore di temperatura è una termocoppia.

Preferibilmente il dispositivo comprende un organo di compensazione atto a bilanciare le variazioni di volume del fluido in circolo nel primo circuito di trasporto.

Vantaggiosamente l’organo di compensazione comprende un corpo che definisce al suo interno una prima camera comunicante con il primo circuito di trasporto e una seconda camera, separata dalla prima camera da una membrana comprimibile, atta a contenere un gas in pressione.

Preferibilmente la prima camera è provvista di una valvola di ritegno predisposta per far scorrere il flusso di fluido in ingresso in una direzione preferenziale in accordo con la direzione stabilita nel primo circuito di trasporto dall’alimentazione in sequenza delle bobine.

Preferibilmente l’unità di controllo è collegata ad un pannello di controllo che permette l’interfacciamento dell’utilizzatore con il dispositivo.

Preferibilmente il pannello di controllo comprende una pluralità di comandi. Alternativamente il pannello di controllo è uno schermo tattile.

Preferibilmente il suddetto pannello di controllo è associato in modo rimovibile all’organo di supporto mediante mezzi di connessione.

Preferibilmente i mezzi di connessione comprendono almeno un canale di guida ricavato all’interno di una seconda porzione dell’organo di supporto o sagomato da un contenitore solidale alla suddetta seconda porzione.

Preferibilmente l’almeno un canale di guida presenta una foggia coniugata al pannello.

Preferibilmente sull’organo di supporto sono disposti una serie di organi di aggancio atti a consentire il montaggio del dispositivo.Secondo un aspetto vantaggioso dell’invenzione, il dispositivo comprende un gruppo generatore di energia elettrica comprendente una girante calettata a un albero di trasmissione, associata ad un organo distributore conformato in modo da incanalare il fluido circolante nel primo circuito di trasporto verso detta girante per azionarla in rotazione solidalmente all’albero di trasmissione; un organo generatore di energia associato a detto albero di trasmissione atto a convertire il moto rotazionale della girante in energia elettrica per alimentare detta almeno una bobina; un organo accumulatore di energia, connesso a detto generatore di energia, atto ad immagazzinare almeno una parte dell’energia prodotta da detto generatore di energia in modo da renderla disponibile ad almeno una detta bobina su comando dell’unità di controllo.

Sempre secondo il suddetto aspetto, il dispositivo comprende un organo di regolazione del flusso, associato all’organo di supporto e connesso ad almeno un organo trasduttore atto ad inviare un segnale di comando, su azionamento di detto organo di regolazione del flusso, all’unità di controllo in modo da regolare la quantità di energia elettrica che detta sorgente di energia elettrica distribuisce a detta almeno una bobina.

Preferibilmente ai mezzi di ingresso è associato un organo otturatore. Vantaggiosamente, in prossimità di detto organo otturatore, è collocato un ricevitore atto a ricevere un segnale da detto almeno un organo trasduttore, su azionamento di detto organo di regolazione del flusso per regolare l’apertura di detto organo otturatore in modo da regolare la quantità di detto fluido da introdurre attraverso i mezzi di ingresso.

Preferibilmente l’organo regolatore del flusso comprende un organo a leva vincolato mobile all’organo di supporto.

Preferibilmente l’almeno un organo trasduttore si attiva mediante la rotazione del suddetto organo a leva intorno ad un asse sostanzialmente verticale e intorno ad un asse sostanzialmente orizzontale, ortogonale all’asse sostanzialmente verticale, ed invia corrispondenti segnali di comando rispettivamente all’unità di controllo e al ricevitore.

Preferibilmente il dispositivo comprende un organo erogatore, associato frontalmente all’organo di supporto, comunicante con i mezzi di uscita in modo da permettere l’erogazione del flusso di fluido verso l’ambiente esterno.

La presente invenzione concerne altresì una apparecchiatura per la distribuzione di un fluido riscaldato comprendente il suddetto dispositivo per il riscaldamento del fluido.

L’apparecchiatura comprende un contenitore atto ad alloggiare il dispositivo per il riscaldamento del fluido; un secondo circuito di trasporto atto a ricevere un fluido per uso sanitario da una sorgente di distribuzione del fluido, associato ad un organo scambiatore di calore atto a consentire uno scambio di calore tra detto fluido riscaldato in detto primo circuito di trasporto e detto fluido per uso sanitario in modo da riscaldare detto fluido per uso sanitario; un organo pompa, disposto all’interno del contenitore, atto a distribuire il fluido per uso sanitario riscaldato in uscita dal secondo circuito di trasporto ad almeno un dispositivo erogatore e da almeno un dispositivo erogatore al secondo circuito di trasporto e a distribuire il fluido riscaldato in uscita dal primo circuito di trasporto verso almeno un dispositivo utilizzatore e da almeno un dispositivo utilizzatore al primo circuito di trasporto; una unità di comando atta ad attivare l’organo scambiatore di calore per effettuare il riscaldamento del fluido per uso sanitario.

Preferibilmente l’apparecchiatura è provvista di una valvola sfogo, atta a consentire lo sfogo di aria o gas dal primo e dal secondo circuito di trasporto. La presente invenzione riguarda altresì un metodo per il riscaldamento di un fluido comprendente la fase di alimentare elettricamente, a partire da un istante iniziale, una prima bobina di materiale conduttivo, generando un campo magnetico variabile nel tempo per un tempo di attivazione, in modo da riscaldare detto fluido che si trova in un primo tratto di un primo circuito di trasporto comprendente almeno una porzione di materiale conduttivo associata a detta prima bobina.

Il metodo prevede poi di alimentare una seconda bobina per un tempo pari a detto tempo di attivazione, dopo un intervallo di attesa, trascorso a partire da detto istante iniziale, essendo detta seconda bobina associata a un secondo tratto di detto primo circuito di trasporto, detto secondo tratto essendo adiacente a detto primo tratto, in modo da riscaldare detto fluido che si trova in detto secondo tratto e guidare lo scorrimento di detto fluido riscaldato, per convezione, in un verso fra detto secondo tratto e un terzo tratto successivo.

Preferibilmente il suddetto intervallo di attesa è pari alla metà del tempo di attivazione.

Il metodo prevede in seguito di interrompere l’alimentazione elettrica alla prima bobina e contemporaneamente alimentare una terza bobina per un tempo pari a detto tempo di attivazione, dopo un intervallo di attesa, trascorso a partire da detto istante iniziale, pari a detto tempo di attivazione, essendo detta terza bobina associata a detto terzo tratto di detto primo circuito di trasporto, detto terzo tratto essendo adiacente a detto secondo tratto, in modo da riscaldare detto fluido che si trova in detto terzo tratto e guidare lo scorrimento di detto fluido riscaldato, per convezione, nel suddetto verso fra detto terzo tratto e un quarto tratto successivo.

Il metodo prevede, infine, di ripetere le suddette fasi per eventuali successive bobine disposte lungo il primo circuito di trasporto.

La presente invenzione comprende un sistema di accumulo di energia elettrica comprendente almeno un condotto associato ad un corpo di supporto, atto a ricevere un fluido; almeno un gruppo generatore di energia elettrica, associato a detto almeno un condotto, comprendente una girante calettata a un albero di trasmissione che si estende trasversalmente rispetto a detto corpo di supporto, detta girante essendo associata ad un organo distributore conformato in modo da incanalare detto fluido che scorre in detto condotto verso detta girante per azionarla in rotazione solidalmente a detto albero di trasmissione; un organo generatore di energia montato su detto albero di trasmissione, atto a convertire il moto rotazionale della girante in energia elettrica; un dispositivo accumulatore di energia connesso a detto organo generatore di energia, atto ad immagazzinare almeno una parte di energia elettrica prodotta da detto generatore di energia; una unità di controllo atta a consentire la gestione di detto sistema di accumulo di energia elettrica.

Preferibilmente il sistema comprende una pluralità di gruppi generatori di energia elettrica, distribuiti in modo uniforme lungo detto almeno un condotto.

Preferibilmente gli organi generatori di energia sono collegati a mezzi di connessione elettrici per trasmettere l’energia elettrica prodotta al dispositivo accumulatore.Vantaggiosamente il dispositivo accumulatore è connesso ad una sorgente di energia elettrica mediante mezzi di commutazione, azionabili mediante detta unità di controllo, in una configurazione atta a consentire il prelievo di energia elettrica dalla sorgente in modo da immagazzinare energia elettrica nel dispositivo accumulatore. Preferibilmente il sistema comprende un organo contatore atto a monitorare e registrare la quantità di energia elettrica erogata da detto sistema di accumulo ad almeno un dispositivo utilizzatore.

Preferibilmente un’estremità del condotto è collegata ad una prima parte di un condotto di adduzione atto a trasportare il fluido da una sorgente di distribuzione di detto fluido ad un circuito di distribuzione di detto fluido per alimentare almeno un dispositivo utilizzatore, e l’estremità opposta del condotto è collegata ad una seconda parte del condotto di adduzione, essendo la prima e la seconda parte del condotto di adduzione connesse tramite un condotto di bypass.

Preferibilmente al condotto di adduzione e al condotto di bypass sono associati mezzi di regolazione del flusso comprendenti una serie di valvole di controllo atte a consentire il passaggio del flusso da detta prima parte a detta seconda parte del condotto di adduzione attraverso il condotto o attraverso il condotto di bypass. Preferibilmente le valvole di controllo sono elettrovalvole comandate dall’unità di controllo.

Vantaggiosamente il sistema comprende un pannello di controllo associato all’unità di controllo, atto a consentire l’interfacciamento dell’utilizzatore con l’unità di controllo.

Breve descrizione dei disegni

I particolari dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita del dispositivo per il riscaldamento di un fluido secondo l’invenzione, illustrato a titolo indicativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 mostra una vista in prospettiva del dispositivo per il riscaldamento di un fluido secondo la presente invenzione in cui l’involucro è mostrato in trasparenza;

la figura 2 mostra una vista prospettica da una diversa angolazione del dispositivo in oggetto;

la figura 3 mostra una vista prospettica in esploso del dispositivo;

la figura 4 mostra una vista laterale del dispositivo;

la figura 5 mostra una vista in sezione longitudinale del dispositivo secondo il piano di traccia V-V illustrato in figura 4;

la figura 6 mostra una vista in prospettiva di una diversa forma di realizzazione del dispositivo in oggetto in cui l’involucro è mostrato in trasparenza;

la figura 7 mostra una vista in prospettiva del dispositivo secondo la suddetta forma di realizzazione provvisto di un coperchio;

la figura 8 mostra una vista in prospettiva esplosa del dispositivo illustrato in figura 6;

la figura 9 mostra una vista frontale del dispositivo secondo la suddetta forma di realizzazione in cui l’involucro è mostrato in trasparenza;

la figura 10 mostra una vista ingrandita in sezione longitudinale del dispositivo illustrato in figura 9 secondo il piano di traccia X –X;

la figura 11 mostra un particolare ingrandito del dispositivo illustrato in figura 10; la figura 12 mostra un ulteriore particolare ingrandito del dispositivo illustrato in figura 10;

la figura 13 mostra una vista in prospettiva di un dettaglio del dispositivo illustrato in figura 9;

la figura 14 mostra una vista frontale di un ulteriore dettaglio del dispositivo illustrato in figura 9;

la figura 15 mostra una vista frontale di un ulteriore particolare del dispositivo illustrato in figura 9;

la figura 16 mostra una vista in sezione longitudinale del suddetto particolare secondo il piano di traccia XVI – XVI illustrato in figura 15;

la figura 17 mostra una vista in prospettiva di un sistema di accumulo di energia elettrica;

la figura 18 mostra una vista frontale del sistema in cui il guscio è mostrato in trasparenza;

la figura 19 mostra una vista laterale del sistema in cui il guscio è mostrato in trasparenza;

la figura 20 mostra una vista in prospettiva esplosa del sistema di accumulo; la figura 21 mostra una vista frontale schematica del sistema in una particolare applicazione;

la figura 22 mostra una vista in prospettiva di una apparecchiatura per la distribuzione di un fluido riscaldato comprendente il dispositivo secondo la presente invenzione in cui il contenitore è mostrato in trasparenza;

la figura 23 mostra una vista frontale dell’apparecchiatura in oggetto in cui il contenitore è mostrato in trasparenza;

la figura 24 mostra una vista laterale dell’apparecchiatura in cui il contenitore è mostrato in trasparenza.

Forme di realizzazione dell’invenzione

Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato nell’insieme con 1 il dispositivo per il riscaldamento di un fluido, secondo la presente invenzione. Preferibilmente il suddetto fluido è un fluido ad elevata conducibilità termica, in particolare acqua.

Il dispositivo 1 comprende un organo di supporto 2 conformante un involucro di protezione provvisto di mezzi di ingresso 3 di acqua e di mezzi di uscita 4 di acqua.

I mezzi di ingresso 3 e i mezzi di uscita 4 comprendono preferibilmente un’apertura di ingresso di acqua e un’apertura di uscita.

L’acqua è prelevata da una sorgente di distribuzione idrica oppure da un idoneo serbatoio di raccolta o, alternativamente, l’acqua scorre in un circuito idraulico chiuso.

Secondo una prima forma di realizzazione del dispositivo, illustrato nelle figure 1 – 5, l’acqua è prelevata dalla rete idrica e fornita all’apertura di ingresso 3. È possibile prevedere che all’apertura di ingresso 3 sia associato un idoneo organo otturatore, non rappresentato nelle figure, atto a consentire la regolazione del flusso di acqua in ingresso nel dispositivo 1.

L’apertura di ingresso 3 è comunicante con un condotto 5 comprendente un primo tratto 5a atto a consentire il passaggio di un flusso di acqua dall’apertura di ingresso 3 fino a un primo circuito di trasporto 6, in corrispondenza del quale è effettuato il riscaldamento di acqua.

Il primo circuito di trasporto 6 comprende un corpo di base 7, montato all’interno dell’involucro 2, dotato di un canale 8 che si estende su una superficie del corpo di base 7 definendo un percorso atto a costituire il circuito per la circolazione di acqua.

Preferibilmente il corpo di base 7 conforma, su una propria superficie, il suddetto canale 8.

Il corpo di base 7 comprende almeno una porzione, corrispondente sostanzialmente al canale 8, realizzata di materiale conduttivo in modo da consentire di effettuare il riscaldamento dell’acqua circolante nel primo circuito 6 mediante induzione elettromagnetica, come verrà descritto meglio in seguito. È possibile prevedere che il corpo di base 7 sia realizzato integralmente di materiale conduttivo.

Il corpo di base 7 può presentare, ad esempio, una foggia sostanzialmente cilindrica oppure una foggia a lastra a seconda della superficie di lavoro necessaria per ottimizzare il riscaldamento di acqua nella specifica applicazione del dispositivo.

Il canale 8 può definire percorsi di differenti fogge, preferibilmente una foggia circolare o a spirale.

All’interno dell’involucro 2 è realizzata almeno una sede 9 per l’alloggiamento di almeno una bobina 10 di materiale conduttivo.

La bobina 10 è realizzata preferibilmente di materiale metallico ad elevata conducibilità elettrica. In particolare, la bobina 10 è collocata in corrispondenza del primo circuito di trasporto 6 ed è associata al circuito 6.

Il corpo di base 7 sagoma, sulla superficie opposta a quella presentante il primo circuito di trasporto 6, un vano 11 atto a costituire la sede 9 per l’alloggiamento della bobina 10, opportunamente coperto da una parete posteriore 2a dell’involucro 2.

La bobina 10 è alimentata da una sorgente di energia elettrica in modo da generare un campo magnetico variabile nel tempo atto ad interagire con il primo circuito di trasporto 6, o meglio con la porzione conduttiva di tale circuito, per determinare il riscaldamento dell’acqua circolante nel circuito. Più in dettaglio, il campo magnetico generato è atto a indurre sull’almeno una porzione conduttiva, per induzione elettromagnetica, una serie di correnti parassite. Le correnti parassite permettono il riscaldamento del flusso di acqua che scorre nel primo circuito di trasporto 6 per effetto Joule.

La sorgente di energia elettrica può essere ad esempio una rete di distribuzione di energia elettrica e/o un generatore di energia elettrica, come descritto meglio in seguito.

Il flusso di acqua riscaldato attraverso il primo circuito di trasporto 6 è convogliato in un tratto terminale 5b del condotto 5 fino all’apertura di uscita 4. Il dispositivo comprende altresì un gruppo generatore di energia elettrica 12 comprendente una girante 13 calettata a un albero di trasmissione 14 che si estende trasversalmente rispetto all’involucro 2.

La girante 13 è associata ad un organo distributore 15, posto in comunicazione con il primo tratto 5a del condotto 5 e conformato in modo da incanalare una parte del flusso di acqua verso la girante 13 per azionarla in rotazione solidalmente all’albero di trasmissione 14.

In particolare, la girante 13 è posizionata tangenziale alla direzione A del flusso di acqua che scorre nel primo tratto 5a del condotto 5.

Sull’albero di trasmissione 14 è montato un generatore di energia 16 atto a convertire il moto rotazionale della girante 13, trasmesso mediante l’albero di trasmissione 14, in energia elettrica. Al generatore di energia 16 è collegato un organo accumulatore di energia, non rappresentato, atto a immagazzinare l’energia prodotta in eccesso in modo da renderla disponibile alla bobina 10, in caso di necessità.

Il generatore di energia 16 e l’organo accumulatore sono collegati alla bobina 10 in modo da fornire alla bobina stessa 10, su comando di un’unità di controllo 17, una predeterminata quantità di energia elettrica.

Più in dettaglio, l’unità di controllo 17 permette la gestione dell’alimentazione della bobina 10, regolando la quantità di energia elettrica che viene distribuita dalla rete elettrica e/o dal generatore di energia 16 o dall’organo accumulatore, in modo da riscaldare l’acqua in transito nel primo circuito di trasporto 6 ad una temperatura desiderata.

È possibile prevedere che sia interposto tra la girante 13 e il generatore di energia 16 un moltiplicatore di giri, ad esempio di tipo epicicloidale, non rappresentato nelle figure, atto ad aumentare la velocità di rotazione dell’albero di trasmissione 14 funzionando da ausilio per la girante 13.

L’involucro 2 presenta frontalmente un organo erogatore 18, montato in corrispondenza dell’apertura di uscita 4, atto a consentire l’erogazione di acqua su azionamento di un organo di regolazione del flusso 19.

L’organo di regolazione del flusso 19 comprende, ad esempio, un organo a leva vincolato mobile all’involucro 2. Tale organo a leva 19 è connesso ad un primo organo trasduttore, non rappresentato, atto ad inviare un segnale di comando all’unità di controllo 17 in modo da regolare la quantità di energia elettrica che il generatore di energia 16 e/o la rete elettrica devono erogare alla bobina 10 in base alla temperatura desiderata dell’acqua.

L’organo a leva 19 è altresì collegato a un secondo trasduttore atto a inviare un segnale a un corrispondente ricevitore, non visibile nelle figure, posizionato in prossimità dell’organo otturatore per regolarne l’apertura e, di conseguenza, la quantità di acqua in ingresso nel condotto 5.

Preferibilmente, il primo e il secondo trasduttore si attivano mediante la rotazione dell’organo a leva 19 rispettivamente intorno a un asse sostanzialmente verticale B e intorno a un asse sostanzialmente orizzontale C, ortogonale all’asse B. Alternativamente è possibile prevedere che l’organo a leva 19 sia provvisto di un solo organo trasduttore atto a rilevare la rotazione dell’organo a leva 19 lungo i suddetti assi inviando corrispondenti segnali di comando all’unità di controllo 17 e al ricevitore.

Il funzionamento del dispositivo per il riscaldamento di un fluido, preferibilmente acqua, è descritto di seguito.

Al momento dell’uso, l’utilizzatore provvede ad azionare l’organo a leva 19 ruotandolo intorno all’asse C. In tal modo il secondo organo trasduttore invia un segnale al ricevitore ed è variata l’apertura dell’organo otturatore in modo da regolare il flusso di acqua in ingresso. L’acqua scorre attraverso il condotto 5 fino all’apertura di uscita 4 ed è erogata attraverso l’organo erogatore 18.

Nel caso l’utilizzatore desideri aumentare la temperatura dell’acqua, provvede a ruotare l’organo a leva 19 intorno all’asse B. Il primo organo trasduttore è così attivato ed invia un segnale all’unità di controllo 17 che comanda l’erogazione di energia elettrica alla bobina 10 da parte della sorgente di energia. In particolare, l’unità di controllo 17 comanda, inizialmente, al generatore di energia 16 o all’organo accumulatore di erogare energia elettrica alla bobina 10. Se l’energia erogata non è sufficiente per alimentare la bobina 10, l’unità di controllo 17 comanda il prelievo di energia elettrica dalla rete elettrica o da una differente sorgente di energia elettrica.

La bobina 10 opportunamente alimentata genera un campo magnetico variabile nel tempo che determina il riscaldamento del flusso di acqua in transito nel circuito di trasporto 6, in particolare nel canale 8.

Nelle figure 6 - 16 è illustrata una diversa forma di realizzazione del dispositivo 1’ per il riscaldamento di un fluido, preferibilmente acqua, in cui l’acqua è prelevata da un circuito idraulico chiuso. Il dispositivo 1’ comprende una pluralità di bobine 10 collocate in rispettive sedi 9 in corrispondenza di relativi tratti del canale 8, conformati a spirale.

In particolare, il primo circuito di trasporto 6’ comprende una serie di spirali distribuite omogeneamente sulla superficie del corpo di base 7 connesse l’una all’altra mediante tratti di raccordo.

Preferibilmente le spirali del primo circuito 6’ sono connesse in modo che ciascuna spirale, corrispondente ad una unità di riscaldamento dell’acqua, è collegata ad una coppia di spirali. Il canale 8 definisce un percorso che si sviluppa su un corpo di base 7’ a foggia di lastra, presentante una superficie di scambio di calore tra acqua e aria dell’ambiente esterno adeguata a consentire un efficiente riscaldamento dell’aria.

Secondo una forma realizzativa preferita, il dispositivo 1’ comprende due coppie di bobine 10 simmetriche rispetto a un asse mediano M del dispositivo 1’ e quattro bobine 10 disposte in una porzione centrale dello stesso dispositivo 1’. È tuttavia possibile prevedere la presenza di un numero diverso e/o di una differente disposizione delle bobine 10.

La bobine 10 sono alimentate, mediante l’unità di controllo 17, in maniera sequenziale in modo da guidare lo scorrimento di acqua lungo il canale 8 e riscaldare l’acqua a una temperatura desiderata. In pratica, alimentando in maniera sequenziale le bobine 10 avviene il passaggio di acqua riscaldata da un’unità di riscaldamento all’altra per convezione termica, come viene descritto meglio in seguito.

Il corpo di base 7’ è coperto frontalmente da una prima porzione 20 dell’involucro 2’. L’involucro 2’ comprende altresì una seconda porzione 21, che conforma una superficie laterale e una superficie posteriore dell’involucro 2’, accoppiata alla prima porzione 20 in modo da proteggere il primo circuito di trasporto 6’ e le bobine 10. In particolare, la prima porzione 20 comprende un pannello di copertura che definisce, in corrispondenza della faccia rivolta verso il corpo di base 7’, una camera di scambio di calore 23, che si estende su una superficie del pannello di copertura 20 almeno corrispondente a quella occupata dal primo circuito di trasporto 6’. La camera di scambio di calore 23 è atta ad alloggiare una predeterminata quantità di fluido ad elevata conducibilità termica, preferibilmente acqua, atto ad essere riscaldato, per conduzione termica, dal fluido circolante nel primo circuito di trasporto 6’. In tal modo il fluido riscaldato della camera di scambio di calore 23 permette di distribuire omogeneamente il calore sulla superficie del dispositivo 1’ e rendere quindi particolarmente efficiente lo scambio di calore tra il fluido riscaldato nel primo circuito di trasporto 6’ e l’aria dell’ambiente in cui è installato il dispositivo 1’.

Alla camera di scambio di calore 23 è associato almeno un sensore di temperatura 24, ad esempio del tipo di una termocoppia, atto a rilevare la temperatura raggiunta dal fluido contenuto nella camera 23. L’almeno un sensore di temperatura 24, su raggiungimento di predeterminati valori di temperatura del fluido contenuto nella camera 23, è atto a trasmettere all’unità di controllo 17 un segnale di comando per l’attivazione o lo spegnimento dell’alimentazione delle bobine 10.

L’unità di controllo 17 è collegata ad un pannello di controllo 25 che permette l’interfacciamento dell’utilizzatore con il dispositivo 1’. Il pannello di controllo 25 comprende una pluralità di comandi o, alternativamente, uno schermo tattile, in modo da consentire all’utilizzatore di gestire il dispositivo 1’, ad esempio di impostare la modalità di funzionamento preferita del dispositivo 1’.

Il pannello di controllo 25 è associato in modo rimovibile alla seconda porzione 21 dell’involucro 2’ mediante appositi mezzi di connessione 26. Preferibilmente i mezzi di connessione 26 sono costituiti da almeno un canale di guida 27 ricavato all’interno della seconda porzione 21 o sagomato da un contenitore 28 solidale alla seconda porzione 21. L’almeno un canale di guida 27 presenta una foggia coniugata al pannello 25 così da realizzare un accoppiamento scorrevole (si vedano fig.13 e fig.14).

È possibile prevedere che il dispositivo 1’ sia altresì provvisto di un idoneo coperchio 29 rimovibile atto ad essere collocato sovrastante il pannello di copertura 20 dell’involucro 2 in modo da proteggere ulteriormente, in uso, il primo circuito di trasporto 6’ e agevolarne l’eventuale trasporto.

Sull’involucro 2’ sono disposti una serie di organi di aggancio 30 atti a consentire il montaggio del dispositivo 1’, ad esempio su una parete o simili.

Il dispositivo 1’ comprende altresì un organo di compensazione 31 atto a bilanciare le variazioni di volume di acqua nel primo circuito di trasporto 6’ dovute al riscaldamento di acqua. Secondo la forma di realizzazione illustrata nelle figure 15 - 16, tale organo di compensazione 31 comprende un corpo 32 che definisce al suo interno una prima camera 33 comunicante con il primo circuito di trasporto 6’ e una seconda camera 34, isolata dalla prima camera 33, atta a contenere un gas in pressione. La prima camera e la seconda camera sono separate da una membrana comprimibile 35.

La prima camera 33, atta a ricevere acqua dal primo circuito di trasporto 6’, è provvista di una valvola di ritegno, non rappresentata, predisposta per far scorrere il flusso acqua in ingresso in una direzione preferenziale in accordo con la direzione stabilita nel primo circuito di trasporto 6’ dall’alimentazione in sequenza delle bobine 10.

Il funzionamento del dispositivo per il riscaldamento di un fluido, preferibilmente acqua, secondo la suddetta forma di realizzazione è descritto di seguito.

Una volta installato il dispositivo 1’, l’utilizzatore provvede a impostare, mediante il pannello di controllo 25, i parametri di funzionamento quali, ad esempio, la temperatura desiderata o i tempi di accensione e spegnimento durante una giornata.

In fase di funzionamento del dispositivo 1’, l’unità di controllo 17, precedentemente configurata dall’utilizzatore, gestisce l’alimentazione in sequenza delle bobine 10 che, per induzione elettromagnetica, riscaldano i corrispondenti tratti del circuito 6’ e quindi il flusso di acqua che scorre in tali tratti.

Lo scorrimento di acqua riscaldata nel primo circuito di trasporto 6’ è determinato dalla convezione naturale che comporta il passaggio di acqua riscaldata da zone riscaldate in cui l’acqua ha densità minore verso zone in cui l’acqua ha densità maggiore. Il percorso di scorrimento è opportunamente guidato da una prestabilita sequenza di attivazione delle bobine 10 comandata dall’unità di controllo 17.

Il metodo per riscaldare il flusso di acqua che scorre nel canale 8 del primo circuito di trasporto 6’ è di seguito descritto.

Il metodo prevede innanzitutto di alimentare, a partire da un istante iniziale t0, una prima bobina 10-A per un predeterminato tempo di attivazione Δt in modo da permettere il riscaldamento di acqua che si trova nel corrispondente primo tratto A del primo circuito di trasporto 6’.

Dopo un intervallo di attesa Δt1 trascorso a partire dall’istante iniziale t0, preferibilmente pari alla metà del tempo di attivazione Δt, l’unità di controllo 17 attiva una seconda bobina 10-B, disposta in corrispondenza di un secondo tratto B del primo circuito di trasporto 6’, adiacente al primo tratto A.

In tal modo è riscaldata l’acqua che si trova nel secondo tratto B ed è guidato lo scorrimento del flusso di acqua nel verso S, indicato dalla freccia in figura 9. L’acqua riscaldata scorre infatti, per convezione, dal secondo tratto B in cui ha densità minore ad un terzo tratto C, adiacente al secondo tratto B, in cui ha densità maggiore, e non scorre verso il primo tratto A in cui la prima bobina A è ancora attiva.

La seconda bobina 10-B è alimentata per un tempo di attivazione Δt pari a quello della prima bobina 10A.

Una volta trascorso il tempo di attivazione Δt a partire dall’istante iniziale di attivazione t0 della prima bobina 10-A, è disattivata l’alimentazione della prima bobina 10-A. Allo stesso momento, cioè dopo un tempo di attesa Δt2 che coincide con il tempo di attivazione Δt, è fornita l’alimentazione ad una terza bobina 10-C, disposta in corrispondenza del terzo tratto C, per un intervallo di tempo pari al tempo di attivazione Δt.

In tale modo, è riscaldata l’acqua che si trova nel terzo tratto C e l’acqua scorre, per convezione, nel verso S, ovvero scorre dal terzo tratto C ad un quarto tratto D consecutivo e non dal terzo tratto C al secondo tratto B dato che la seconda bobina 10-B è ancora attiva.

Le suddette fasi sono ripetute per le bobine 10 successive fino all’ultima bobina, in questo caso la bobina 10-H, in modo da riscaldare l’acqua che scorre nel primo circuito di trasporto 6’ alla temperatura impostata dall’utilizzatore.

L’acqua in transito nel primo circuito di trasporto 6’, riscaldata dall’alimentazione in sequenza delle bobine 10 sopra descritta, trasferisce calore, per conduzione, al fluido contenuto nella camera di scambio di calore 23 in modo da rendere omogenea la temperatura sulla superficie del dispositivo 1’.

L’acqua riscaldata in transito nel primo circuito di trasporto 6’ cede calore all’aria dell’ambiente in cui è posizionato il dispositivo 1’ consentendo il riscaldamento dell’aria.

Il sensore di temperatura 24 rileva la temperatura del fluido riscaldato nella camera 23 e, se tale valore di temperatura è uguale o superiore ad un valore massimo di riferimento, invia un segnale all’unità di controllo 17 per lo spegnimento delle bobine 10. Nel caso in cui il valore di temperatura rilevato sia inferiore o uguale ad un valore minimo di riferimento, il sensore di temperatura 24 invia un segnale all’unità di controllo 17 per l’attivazione delle bobine 10 secondo la sequenza sopra descritta.

Le variazioni di volume di acqua dovute al riscaldamento sono bilanciate dall’organo di compensazione 31, evitando conseguenti variazioni di pressione nel primo circuito di trasporto 6’.

È possibile prevedere che il gruppo generatore di energia elettrica 12 sopra descritto venga impiegato in un sistema di accumulo di energia elettrica, in particolare per uso domestico, illustrato nelle figure 17 – 21.

Il sistema di accumulo di energia elettrica 36 è atto ad essere installato a valle di un impianto idraulico.

Il sistema di accumulo 36 di energia elettrica comprende un corpo di supporto 37, atto a svolgere la funzione di sostegno per almeno un gruppo generatore di energia elettrica 12. Il corpo di supporto 37 è disposto all’interno di un guscio di protezione 38.

Il corpo di supporto 37 è atto ad alloggiare almeno un condotto 39 atto a ricevere un flusso di un fluido da una sorgente di distribuzione del fluido. In alternativa, è possibile prevedere che il corpo di supporto 37 definisca sulla superficie un canale, non rappresentato, atto a costituire un percorso per lo scorrimento del flusso di fluido.

Preferibilmente il fluido è acqua atta ad essere prelevata da una sorgente di distribuzione idrica, in particolare dalla rete idrica.

Il condotto 39 è connesso ad un condotto di adduzione 40, atto a trasportare acqua prelevata dalla summenzionata sorgente di distribuzione idrica fino ad un circuito idraulico di distribuzione, non rappresentato, per alimentare, in caso di necessità, dispositivi utilizzatori quali ad esempio lavatrici, lavastoviglie. In particolare, il condotto 39 è connesso, ad un’estremità, ad una prima parte 40a del condotto di adduzione 40 e, all’estremità opposta, è collegato ad una seconda parte 40b del condotto di adduzione del flusso di acqua.

La prima e la seconda parte 40a, 40b del condotto di adduzione 40 sono collegate direttamente mediante un condotto di bypass 41 atto a consentire, su azionamento di appositi mezzi di regolazione del flusso 42, il passaggio diretto del flusso di acqua dalla prima parte 40a alla seconda parte 40b, impedendo lo scorrimento di acqua nel condotto 39.

I mezzi di regolazione del flusso 42 comprendono una serie di valvole di controllo 43, associate al condotto di adduzione 40 e al condotto di bypass 41.

Preferibilmente le valvole di regolazione 43 sono posizionate in prossimità delle zone di connessione del condotto di adduzione 40 con il condotto di bypass 41 e sul condotto di bypass 41 stesso in modo da regolare la quantità di acqua circolante nei condotti 40, 41, o meglio per permettere il passaggio del flusso di acqua dalla prima parte 40a alla seconda parte 40b attraverso il condotto 39 o attraverso il condotto di bypass 41.

È possibile prevedere che le valvole di controllo 43 siano elettrovalvole, controllate da un’unità di controllo 17.

Le valvole di controllo 43, di per sé note, non sono ulteriormente descritte.

Al corpo di supporto 37, in corrispondenza del condotto 39, è associato almeno un gruppo generatore di energia elettrica 12. Preferibilmente il sistema di accumulo 36 comprende una pluralità di gruppi generatori di energia elettrica 12, distribuiti in maniera uniforme lungo il condotto 39.

Il condotto 39 presenta preferibilmente una foggia a serpentina.

Le giranti 13 sono calettate a rispettivi alberi di trasmissione 14 in una direzione tangenziale al flusso di acqua che scorre nel condotto 39.

Gli alberi di trasmissione14 si estendono in una direzione trasversale rispetto al corpo di supporto 37.

Alle giranti 13 sono associati corrispondenti organi distributori, non visibili nelle figure, conformati in modo da incanalare il flusso di acqua in transito nel condotto 39 verso le giranti 13 in modo da azionarle in rotazione solidalmente ai relativi alberi di trasmissione 14. Su ciascun albero di trasmissione 14 è montato un generatore di energia 16 atto a convertire il moto rotazionale della girante 13 in energia elettrica.

I generatori di energia 16 sono collegati a mezzi di connessione elettrici 44 per trasmettere l’energia elettrica prodotta ad un dispositivo accumulatore 45 che rappresenta un serbatoio di energia elettrica del sistema di accumulo 36.

Il dispositivo accumulatore 45 consente di immagazzinare almeno una parte dell’energia elettrica prodotta dal generatore di energia 16, ovvero l’energia non direttamente sfruttata da dispositivi utilizzatori connessi al sistema di accumulo 36 per mezzo di un circuito elettrico di distribuzione.

Il dispositivo accumulatore 45 è altresì connesso a una sorgente di energia elettrica, quale ad esempio la rete elettrica, mediante l’interposizione di mezzi di commutazione, ad esempio del tipo di un interruttore, non rappresentato. L’interruttore è attivato dall’unità di controllo 17 in una configurazione idonea per consentire il prelievo di energia elettrica e quindi la carica del dispositivo accumulatore 45 in caso di necessità.

In particolare, l’unità di controllo 17 permette la gestione dell’intero sistema di accumulo 36 regolando, ad esempio, la distribuzione di energia elettrica ai dispositivi utilizzatori.

All’unità di controllo 17 è associato un pannello di controllo 25 che permette l’interfacciamento dell’utilizzatore con il sistema di accumulo di energia elettrica 36.

Il sistema di accumulo 36 di energia elettrica comprende altresì un organo contatore 46 predisposto per monitorare e registrare la quantità di energia elettrica distribuita dal sistema di accumulo di energia elettrica 36 ai dispositivi utilizzatori.

Il funzionamento del sistema di accumulo di energia elettrica è descritto di seguito.

In una fase di avvio l’utilizzatore aziona, mediante il pannello di controllo 25, le valvole di controllo 43 in modo che il flusso di acqua scorra dalla prima parte 40a alla seconda parte 40b del condotto di adduzione 40 attraverso il condotto 39. Il flusso di acqua attraversa il condotto 39 facendo ruotare le giranti 13 e i rispettivi generatori 16 convertono il moto rotazionale delle giranti 13 in energia elettrica. L’energia elettrica prodotta in eccesso, ovvero l’energia non utilizzata dai dispositivi utilizzatori, è trasmessa attraverso i mezzi di connessione elettrici 44 al dispositivo accumulatore 45 affinché sia immagazzinata per un utilizzo successivo.

Nel caso l’utilizzatore voglia predisporre la carica del dispositivo accumulatore 45 sfruttando una sorgente di energia elettrica differente, ad esempio la rete elettrica, provvede ad attivare i mezzi di commutazione per mettere in comunicazione il dispositivo accumulatore 45 con la rete e consentire quindi il prelievo di energia elettrica. In tal caso, l’utilizzatore aziona le valvole di controllo 43 in modo che il flusso di acqua scorra nel condotto di bypass 41, evitando il passaggio attraverso il condotto 39.

È ovviamente possibile prevedere che l’utilizzatore imposti sul pannello di controllo 25 una modalità di funzionamento preferita del sistema di accumulo di energia elettrica 36 in modo che vengano automaticamente configurati i parametri, quali i mezzi di commutazione o le valvole di controllo 43.

In tal modo è possibile, ad esempio, comandare automaticamente la carica del dispositivo accumulatore 45 dalla rete elettrica nelle ore notturne e disattivarla nelle ore diurne in cui è sfruttato, invece, il flusso di acqua in transito nel condotto 39 per generare energia elettrica.

È altresì possibile prevedere che l’unità di controllo 17 del sistema di accumulo 36 possa consentire altresì all’utilizzatore di gestire dispositivi utilizzatori quali ad esempio il dispositivo per il riscaldamento di un fluido 1’ sopra descritto, ad esempio di impostare i tempi di accensione e/o spegnimento oppure la temperatura che deve essere raggiunta da tale dispositivo.

Nelle figure 22 – 24 è illustrata un’apparecchiatura 100 per la distribuzione di un fluido riscaldato, preferibilmente acqua riscaldata, comprendente il dispositivo 1’ secondo la forma di realizzazione illustrata nelle figure 6 - 16.

L’apparecchiatura 100 comprende un contenitore 47 che definisce internamente un vano di alloggiamento 48 nel quale è collocato il dispositivo per il riscaldamento 1’.

Dall’apertura di uscita 4 del dispositivo 1’ si estende un condotto di mandata 49 atto a consentire il trasporto di acqua riscaldata fino a un’apertura di mandata 50 del contenitore 47 in modo che possa poi essere distribuita, attraverso un idoneo circuito di distribuzione, non rappresentato, ad almeno un dispositivo utilizzatore, ad esempio del tipo di un radiatore. All’apertura di ingresso 3 è connesso un condotto di ritorno 51 che si estende fino a un’apertura di ritorno 52 del contenitore 47, atto a permettere l’alimentazione di acqua da almeno un dispositivo utilizzatore al primo circuito di trasporto 6’.

All’interno del contenitore 47 è alloggiato un secondo circuito di trasporto 53 atto a ricevere acqua dalla rete idrica, generalmente denominata acqua sanitaria. L’acqua sanitaria è trasportata al secondo circuito di trasporto 53 da un condotto di ingresso 54 attraverso un’apertura di ingresso 55.

Il secondo circuito di trasporto 53 è associato a un organo scambiatore di calore 56 atto a consentire la trasmissione di calore, per conduzione, tra l’acqua riscaldata proveniente dal primo circuito 6’ e l’acqua sanitaria in circolo nel secondo circuito di trasporto 53.

L’acqua sanitaria riscaldata del secondo circuito di trasporto 53 è trasportata mediante un condotto di uscita 57 fino a un’apertura di uscita 58 per poi essere condotta, attraverso un apposito circuito di distribuzione, ad almeno un dispositivo erogatore come ad esempio la rubinetteria delle abitazioni.

L’apparecchiatura comprende un idoneo organo pompa 59 atto a distribuire acqua riscaldata in uscita dal primo circuito di trasporto 6’ al dispositivo utilizzatore e acqua dall’utilizzatore al primo circuito di trasporto 6’. L’organo pompa 59 assicura altresì la circolazione di acqua sanitaria nel secondo circuito di trasporto 53 e dal secondo circuito 53 fino al dispositivo erogatore oltre che dal dispositivo erogatore al secondo circuito 53.

Nel contenitore 47 è collocato un dispositivo di rilevazione del flusso di acqua sanitaria, non rappresentato, atto a inviare, su attivazione di almeno un dispositivo erogatore, un idoneo segnale a una unità di comando per effettuare il riscaldamento di acqua sanitaria. L’unità di comando, non visibile nelle figure, è atta a consentire la gestione dell’apparecchiatura 100; in particolare essa attiva l’organo scambiatore di calore 56 per effettuare il summenzionato riscaldamento. L’apparecchiatura 100 è provvista altresì di una valvola sfogo 60, atta a consentire lo sfogo di aria o gas dal primo e dal secondo circuito di trasporto 6’, 53.

Il funzionamento dell’apparecchiatura per la distribuzione di acqua riscaldata è descritto di seguito.

Le bobine 10 del dispositivo 1’ sono opportunamente alimentate per riscaldare l’acqua che scorre nel primo circuito di trasporto 6’ alla temperatura desiderata mediante induzione elettromagnetica, come sopra descritto. Il flusso di acqua riscaldata in uscita dal primo circuito di trasporto 6’ scorre nel condotto di mandata 49 fino all’apertura di mandata 50 ed è distribuita dall’organo pompa 59 ai dispositivi utilizzatori quali i radiatori. L’acqua in uscita da tali dispositivi utilizzatori è trasportata nuovamente all’apparecchiatura 100 attraverso il condotto di ritorno 51 ed è convogliata verso il primo circuito di trasporto 6’ per essere nuovamente riscaldata.

Quando l’utilizzatore necessita di acqua sanitaria riscaldata, provvede ad attivare il/i dispositivo/i erogatore/i e il dispositivo di rilevazione del flusso invia un segnale all’unità di comando. L’unità di comando attiva lo scambiatore di calore 56 e consente quindi il riscaldamento di acqua sanitaria che scorre nel secondo circuito di trasporto 53. L’acqua sanitaria riscaldata è distribuita dall’organo pompa 59 ai dispositivi erogatori attraverso l’apposito circuito di distribuzione. Il dispositivo per il riscaldamento di un fluido raggiunge lo scopo di realizzare un riscaldamento ottimale minimizzando i fenomeni di dispersione termica e assicurando quindi un risparmio energetico all’utilizzatore.

Il dispositivo permette infatti di riscaldare in maniera efficiente una predeterminata quantità di acqua mediante induzione elettromagnetica, non utilizzando quindi fonti energetiche non rinnovabili. L’almeno una bobina è infatti alimentata da una sorgente di energia elettrica che può essere, ad esempio, la rete elettrica e/o il gruppo generatore di energia che sfrutta il flusso di acqua stesso in ingresso nel dispositivo per generare energia elettrica. È da osservare che, nel caso di impiego del gruppo generatore di energia elettrica, si ottiene un notevole risparmio di risorse energetiche.

Il dispositivo permette altresì di riscaldare solamente la quantità di acqua sanitaria necessaria all’utilizzatore con conseguente ottimizzazione del consumo delle risorse idriche.

Un aspetto rilevante dell’invenzione è dato dal fatto che il riscaldamento di acqua avviene in modo particolarmente efficiente, minimizzando la dispersione di calore, poiché l’acqua scorre nel circuito riscaldato dall’almeno una bobina ed è quindi a contatto diretto con la fonte di calore, al contrario, ad esempio, di ciò che avviene nei sistemi di riscaldamento a combustibile fossile in cui l’acqua è riscaldata dall’organo bruciatore. È da sottolineare che il fatto che il dispositivo permetta di effettuare il riscaldamento nel sito in cui si necessita acqua riscaldata da erogare o da sfruttare per il riscaldamento dell’aria elimina le perdite di calore che si verificano usualmente nei condotti per il trasporto di acqua riscaldata dalla fonte di calore fino al sito in cui ne è richiesto l’utilizzo.

Nel caso del dispositivo comprendente una pluralità di bobine, il metodo per riscaldare il flusso di acqua che scorre nel circuito di trasporto raggiunge lo scopo di riscaldare efficacemente il fluido risparmiando energia grazie all’alimentazione sequenziale delle bobine. Il fatto di distribuire energia elettrica alle bobine in modo non continuativo ma secondo una sequenza predefinita consente di ottimizzare i consumi energetici riscaldando allo stesso tempo il fluido per convenzione naturale. La camera di scambio di calore facilita inoltre il raggiungimento di una temperatura omogenea del fluido.

Il dispositivo per il riscaldamento presenta inoltre una struttura semplice e compatta che ne consente una agevole installazione e trasporto.

È altresì agevolata l’installazione dell’apparecchiatura per la distribuzione di acqua riscaldata che non necessita, allo stesso modo, di fonti energetiche non rinnovabili, ma di una sorgente di energia elettrica per l’alimentazione delle bobine. È da sottolineare che l’apparecchiatura assicura all’utilizzatore una maggiore sicurezza in fase d’uso in quanto il riscaldamento mediante induzione elettromagnetica non comporta prodotti di scarto da eliminare, né richiede misure di sicurezza particolarmente stringenti in fase di riscaldamento dell’acqua. La mancanza di prodotti di scarto inquinanti riduce altresì notevolmente l’impatto ambientale.

Un ulteriore aspetto da sottolineare è il fatto che il dispositivo è facilmente integrabile con differenti tipologie di sistemi per la produzione di energia elettrica che sfruttano energie rinnovabili. Ad esempio, il dispositivo può utilizzare energia elettrica prodotta da un impianto fotovoltaico oppure può essere associato al sistema di accumulo di energia elettrica.

Il sistema di accumulo di energia elettrica permette di sfruttare il flusso di acqua fornito dalla rete idrica per generare energia elettrica da distribuire ai dispositivi utilizzatori e consente di accumulare l’energia prodotta non utilizzata garantendo una riserva di energia. Si ottiene quindi un risparmio di risorse energetiche e, programmando adeguatamente il funzionamento del sistema, si raggiunge altresì un’ottimizzazione dei costi legati al consumo di energia. È da considerare infatti che è possibile prelevare energia elettrica dalla rete nei periodi della giornata associati a minori costi di consumo per immagazzinarla nel dispositivo accumulatore destinata ad un successivo utilizzo.

Il dispositivo descritto a titolo esemplificativo è suscettibile di numerose modifiche e varianti a seconda delle diverse esigenze.

Nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali impiegati, nonché la forma e le dimensioni, possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Laddove le caratteristiche tecniche menzionate in ogni rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati inclusi al solo scopo di aumentare la comprensione delle rivendicazioni e di conseguenza essi non hanno alcun valore limitativo sullo scopo di ogni elemento identificato a titolo d’esempio da tali segni di riferimento.

Claims (7)

1. Rivendicazioni 1) Sistema di accumulo di energia elettrica, in particolare per utenze domestiche, comprendente un corpo di supporto (37); almeno un condotto (39) associato a detto corpo di supporto (37), atto a ricevere un fluido; almeno un gruppo generatore di energia elettrica (12), associato a detto almeno un condotto (39), comprendente una girante (13) calettata a un albero di trasmissione (14), che si estende trasversalmente rispetto a detto corpo di supporto (37), detta girante (13) essendo associata ad un organo distributore (15) conformato in modo da incanalare detto fluido che scorre in detto condotto (39) verso detta girante (13) per azionarla in rotazione solidalmente a detto albero di trasmissione (14); un organo generatore di energia (16) associato a detto albero di trasmissione (14) atto a convertire il moto rotazionale di detta girante (13) in energia elettrica; un dispositivo accumulatore (45) di energia connesso a detto organo generatore di energia (16), atto ad immagazzinare almeno una parte di energia elettrica prodotta da detto generatore di energia (16); una unità di controllo (17) atta a consentire la gestione di detto sistema di accumulo di energia elettrica.
2. 2) Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende una pluralità di detti gruppi generatori di energia elettrica (12), distribuiti in modo uniforme lungo detto almeno un condotto (39).
3. 3) Sistema secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo accumulatore (45) è connesso ad una sorgente di energia elettrica mediante mezzi di commutazione, azionabili mediante detta unità di controllo (17) in una configurazione atta a consentire il prelievo di detta energia elettrica da detta sorgente in modo da immagazzinare energia elettrica in detto dispositivo accumulatore (45).
4. 4) Sistema secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende un organo contatore (46) atto a monitorare e registrare la quantità di energia elettrica erogata da detto sistema di accumulo ad almeno un dispositivo utilizzatore.
5. 5) Sistema secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende un condotto di adduzione (40) atto a trasportare detto fluido da una sorgente di distribuzione di detto fluido ad un circuito di distribuzione di detto fluido per alimentare almeno un dispositivo utilizzatore, detto condotto di adduzione (40) comprendente una prima parte (40a) collegata ad un’estremità di detto condotto (39) e una seconda parte (40b) collegata ad un’estremità opposta di detto condotto (39), detta prima parte (40a) e detta seconda parte (40b) essendo connesse tramite un condotto di bypass (41).
6. 6) Sistema secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di regolazione del flusso (42) comprendenti una pluralità di valvole di controllo (43) associate a detto condotto di adduzione (40) e a detto condotto di bypass (41), atte a consentire il passaggio di detto flusso di fluido da detta prima parte (40a) a detta seconda parte (40b) attraverso detto condotto (39) o attraverso detto condotto di bypass (41).
7. 7) Sistema secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende un pannello di controllo (25) associato a detta unità di controllo (17), atto a consentire l’interfacciamento di un utilizzatore con detta unità di controllo (17).