ITPR980016A1 - Caldaia di tipo combinato per riscaldamento e per produzione di acquacalda sanitaria, e procedimento - Google Patents

Caldaia di tipo combinato per riscaldamento e per produzione di acquacalda sanitaria, e procedimento

Info

Publication number
ITPR980016A1
ITPR980016A1 IT1998PR000016A ITPR980016A ITPR980016A1 IT PR980016 A1 ITPR980016 A1 IT PR980016A1 IT 1998PR000016 A IT1998PR000016 A IT 1998PR000016A IT PR980016 A ITPR980016 A IT PR980016A IT PR980016 A1 ITPR980016 A1 IT PR980016A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
heating
primary circuit
branch
heating fluid
exchanger
Prior art date
Application number
IT1998PR000016A
Other languages
English (en)
Inventor
Romano Amadei
Original Assignee
Immergas Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Immergas Spa filed Critical Immergas Spa
Priority to IT1998PR000016A priority Critical patent/IT1306040B1/it
Priority to SI9930185T priority patent/SI0940636T1/xx
Priority to DK99830117T priority patent/DK0940636T3/da
Priority to EP99830117A priority patent/EP0940636B1/en
Priority to AT99830117T priority patent/ATE227409T1/de
Priority to ES99830117T priority patent/ES2186315T3/es
Priority to DE69903763T priority patent/DE69903763T2/de
Publication of ITPR980016A1 publication Critical patent/ITPR980016A1/it
Application granted granted Critical
Publication of IT1306040B1 publication Critical patent/IT1306040B1/it

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems
    • F24D3/08Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/08Storage tanks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/48Water heaters for central heating incorporating heaters for domestic water
    • F24H1/52Water heaters for central heating incorporating heaters for domestic water incorporating heat exchangers for domestic water

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Cookers (AREA)
  • Control For Baths (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
  • Details Of Fluid Heaters (AREA)

Description

D E S C RI Z I O N E
annessa a domanda di breveto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente titolo: CALDAIA DI TIPO COMBINATO PER RISCALDAMENTO E PER PRODUZIONE DI ACQUA CALDA SANITARIA, E PROCEDIMENTO.
DESCRIZIONE
Formano oggetto del presente trovato una caldaia di tipo combinato per riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria ed un relativo procedimento.
Attualmente la maggior parte delle caldaie utilizzate per il riscaldamento di singole unità abitative sono predisposte anche per la produzione di acqua calda sanitaria. Tali caldaie sono definite di tipo “combinato” in quanto con un solo dispositivo di produzione di energia viene riscaldata sia l’acqua dell’impianto di riscaldamento che l’acqua ad uso igienico sanitario. La funzione di produzione di acqua calda sanitaria è prioritaria rispetto alla funzione di riscaldamento.
Per riscaldare l’acqua sanitaria è noto l’impiego di almeno tre differenti tipi di caldaie combinate.
Un primo tipo di caldaia combinata prevede l’impiego di uno scambiatore di tipo “bitermìco” comprendente al proprio interno sia il circuito dell’acqua di riscaldamento o circuito “primario”, che il circuito dell’acqua sanitaria. Una pompa di circolazione provvede a mantenere in circolazione l’acqua del circuito primario.
Una valvola deviatrice a tre vie provvede selettivamente o a dirigere l’acqua del circuito primario verso rimpianto di riscaldamento, quando non è richiesta acqua calda sanitaria, oppure a mantenere l’acqua nel circuito interno alla caldaia, quando tale richiesta è presente. Alcune soluzioni di questo tipo non prevedono l’impiego della valvola deviatrice a tre vie, ma più semplicemente utilizzano dei mezzi che, ad una richiesta di acqua calda sanitaria, intervengono per arrestare la pompa di circolazione dell’acqua del circuito primario di riscaldamento. Nelle caldaie dotate di scambiatore “bitermico” i prodotti della combustione cedono calore direttamente ad entrambi i circuiti, primario e sanitario, contemporaneamente.
Le apparecchiature di questo tipo richiedono un numero di componenti costruttivi relativamente ridotto, risultando quindi abbastanza economiche. Inoltre esse consentono all’acqua sanitaria di arrivare rapidamente alla temperatura richiesta, per il fatto che il circuito sanitario è esposto direttamente al calore dei prodotti della combustione.
Tuttavia in tali apparecchiature il circuito sanitario si incrosta con notevole rapidità, principalmente a causa della presenza costante nello scambiatore di acqua sanitaria rinnovata che viene esposta ai prodotti della combustione. Ciò comporta la necessità di frequenti interventi di manutenzione per la pulizia o addirittura per la sostituzione dello scambiatore primario.
Un secondo tipo di caldaia combinata prevede l’impiego di due scambiatori: uno scambiatore primario, all’interno del quale circola l’acqua del circuito primario, e uno scambiatore secondario, all’interno del quale avviene uno scambio di calore fra il circuito sanitario e un ramo, interno alla caldaia, del circuito primario. In questa soluzione è prevista una valvola deviatrice che, al momento del prelievo di acqua sanitaria, devia il flusso di acqua del circuito primario dal circuito dell’impianto di riscaldamento al ramo interno dello scambiatore secondario. Tale soluzione viene comunemente detta a “scambio indiretto” per la produzione di acqua calda sanitaria. In queste caldaie la probabilità di incrostazione del circuito sanitario è notevolmente ridotta rispetto al caso precedente, poiché il circuito sanitario non è esposto in modo permanente al calore dei prodotti della combustione e di conseguenza risulta ridotta anche la necessità di manutenzione per la pulizia dello scambiatore secondario. Tali caldaie presentano tuttavia un costo di fabbricazione relativamente elevato a causa del maggior numero di componenti costruttivi. Un altro inconveniente è rappresentato dal fatto che l’acqua sanitaria raggiunge la temperatura desiderata in un tempo relativamente elevato, principalmente a causa di una maggiore massa di acqua da riscaldare, e quindi di una maggiore inerzia termica, rispetto al primo tipo di caldaia combinata.
Un terzo tipo di caldaia combinata prevede Γ impiego di uno scambiatore secondario a serpentino inserito su un ramo del circuito primario all’ interno di un recipiente di accumulo di acqua sanitaria. Una valvola deviatrice provvede, su comando di una sonda termostatica associata al recipiente di accumulo dell’acqua sanitaria, ad indirizzare l’acqua del circuito primario selettivamente verso lo scambiatore secondario oppure verso l’impianto di riscaldamento. Quando la sonda rileva un valore di temperatura inferiore a un valore preimpostato, la sonda stessa fornisce alla valvola un consenso per deviare il flusso di acqua del circuito primario verso lo scambiatore sanitario, poiché la produzione di acqua calda sanitaria risulta prioritaria rispetto alla funzione di riscaldamento.
La presenza di una riserva di acqua calda consente di disporre immediatamente di una notevole quantità di acqua sanitaria alla temperatura desiderata.
Tale soluzione comporta tuttavia alcuni inconvenienti rispetto alle soluzioni sopra citate, sia per l’ulteriore costo di fabbricazione del recipiente di accumulo dell’acqua sanitaria, che per l’ingombro di quest’ultimo con conseguente aumento del volume complessivo della caldaia.
Negli ultimi anni è particolarmente sentita l’esigenza di caldaie combinate capaci di fornire un’immediata produzione di acqua calda sanitaria. Tale esigenza viene soddisfatta da una caldaia del terzo tipo sopra menzionato (caldaia con boiler di accumulo), ma a scapito degli ingombri e dei costi di fabbricazione. Uno dei problemi principali in questo settore è pertanto quello di fornire caldaie combinate che consentano l’immediata produzione di acqua calda sanitaria e che nel contempo siano costruttivamente semplici ed economiche e di ingombro ridotto.
Sono state recentemente realizzate alcune caldaie “combinate istantanee” volte a risolvere il suddetto problema, le quali rappresentano in sostanza elaborazioni delle caldaie combinate del secondo tipo sopra citato. Si possono individuare tre soluzioni realizzative.
Una prima soluzione prevede un piccolo recipiente ad accumulo, coibentato, posto a valle dello scambiatore sanitario, al cui interno si trova acqua calda sanitaria. Durante la fase di produzione di acqua calda sanitaria, l’acqua contenuta nel recipiente ad accumulo viene riscaldata dallo scambiatore sanitario. Quando non vi è richiesta di acqua calda sanitaria, l’acqua nel recipiente ad accumulo viene mantenuta ad una temperatura prestabilita mediante l’impiego di una resistenza elettrica attivata da un termostato posto nella parte superiore del recipiente.
Il recipiente ad accumulo, che è posto nella parte posteriore della caldaia, non ne aumenta gli ingombri. Tale soluzione consente un’immediata disponibilità di acqua calda sanitaria e risulta costruttivamente abbastanza semplice.
Tuttavia in questo tipo di caldaie si manifesta un’elevata probabilità di precipitazione di calcare sulla resistenza ed inoltre, nella fase iniziale del prelievo di acqua calda sanitaria, la temperatura dell’acqua non è costante.
Una seconda soluzione comprende anch’essa un piccolo recipiente ad accumulo, coibentato, contenente acqua del circuito sanitario, posto a valle dello scambiatore sanitario. In questo caso l’acqua nel recipiente ad accumulo viene mantenuta ad una temperatura prestabilita mediante una piccola serpentina di scambio che è inserita in un ramo secondario del circuito primario di riscaldamento e che viene alimentata tramite una valvola deviatrice. In questo modo l’acqua sanitaria, che risulta immediatamente disponibile, viene mantenuta in temperatura utilizzando calore fornito dal bruciatore, senza alcun impiego di energia elettrica.
Tale soluzione comporta tuttavia una certa complessità costruttiva, nonché un’elevata probabilità di precipitazione di calcare.
Una terza soluzione, che presenta le caratteristiche del preambolo della prima rivendicazione, comprende un piccolo recipiente di accumulo di acqua calda del circuito primario, posto a valle dello scambiatore primario ed inserito in un ramo del circuito primario che porta acqua calda allo scambiatore sanitario. Tale recipiente, che è mantenuto in temperatura dal calore fornito dal bruciatore, costituisce una riserva di energia immediatamente disponibile da fornire allo scambiatore sanitario al momento del prelievo di acqua sanitaria, in modo che l’acqua sanitaria possa raggiungere rapidamente la temperatura desiderata. Una prima valvola deviatrice è posta sul circuito primario interno alla caldaia, tra il recipiente di accumulo e Io scambiatore sanitario. Quando non vi è richiesta di acqua calda sanitaria, la valvola deviatrice provvede a chiudere Γ alimentazione di acqua primaria allo scambiatore sanitario e provvede altresì a mettere in comunicazione l’uscita del recipiente di accumulo con il ramo di ritorno del circuito primario a monte della pompa di alimentazione. Con questo accorgimento l’acqua calda del circuito primario non riscalda inutilmente lo scambiatore sanitario, per cui si riduce notevolmente la precipitazione del calcare contenuto nell’acqua sanitaria presente all’interno dello scambiatore sanitario. Quando la temperatura all’interno del recipiente di accumulo scende al di sotto di un valore preimpostato, un termostato di controllo comanda l’accensione del bruciatore e l’azionamento di una seconda valvola deviatrice (posta sul ramo di mandata del circuito primario, all’inizio del ramo di alimentazione dello scambiatore sanitario) in modo da deviare il flusso dell’acqua primaria verso il recipiente di accumulo finché all’interno di quest’ultimo non sia ripristinata la temperatura desiderata. Quando vi è una richiesta di acqua calda sanitaria, una valvola pressostatica, che è posta solitamente sul ramo d’ingresso dell’acqua sanitaria, fornisce un segnale di comando sia all’accensione del bruciatore, sia alla seconda valvola deviatrice perché consenta al serbatoio di accumulo di ricevere l’acqua calda proveniente dal serbatoio primario, sia infine alla prima valvola deviatrice perché consenta allo scambiatore sanitario di ricevere l’acqua calda proveniente dal serbatoio di accumulo. Nei primi istanti successivi alla richiesta di acqua calda sanitaria, lo scambiatore sanitario riceve acqua calda del circuito primario proveniente dal piccolo recipiente ad accumulo, rendendo immediatamente disponibile acqua calda sanitaria. Nel frattempo il bruciatore, attraverso lo scambiatore primario, porta in temperatura tutto il circuito interno alla caldaia e rende disponibile acqua sanitaria riscaldata mediante l’intera potenza di caldaia. Tale soluzione presenta tuttavia una notevole complessità costruttiva e un costo relativamente elevato. Un altro inconveniente è rappresentato dal fatto che, specialmente nella fase iniziale, la produzione di acqua calda può essere non continua e non regolare: infatti, appena comincia il prelievo di acqua sanitaria, la riserva di calore immagazzinata nel recipiente di accumulo entra immediatamente nello scambiatore; secondario, provocando un repentino aumento della temperatura dell’acqua sanitaria in uscita: di conseguenza il sistema elettronico di controllo e regolazione della caldaia, normalmente presente in queste caldaie, comanda una riduzione della potenza di caldaia che penalizza per un certo periodo (successivo al momento della richiesta iniziale) la produzione di acqua calda sanitaria.
Scopo del presente trovato è quello di ovviare ai suddetti limiti ed inconvenienti della tecnica nota mediante una caldaia costruttivamente semplice ed economica.
Un altro scopo del trovato in oggetto è quello di rendere disponibile una caldaia combinata di dimensioni contenute che consenta di produrre rapidamente acqua sanitaria alla temperatura desiderata, riducendo al minimo il rischio di precipitazione di calcare sulle parti componenti della caldaia.
Un altro scopo è quello di consentire una produzione continua e regolare di acqua calda sanitaria in ogni fase del prelievo di acqua, in particolare anche negli istanti iniziali del prelievo e nella fase immediatamente successiva.
Questi scopi ed altri ancora vengono tutti raggiunti dalla caldaia oggetto del presente trovato che si caratterizza per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate ed in particolare per il fatto che la caldaia comprende un recipiente di accumulo posto a valle di uno scambiatore di calore secondario, fra esso ed un’estremità del ramo secondario, che collega il ramo di mandata con il ramo di ritorno del circuito primario, situata in prossimità del ramo di ritorno.
Il recipiente di accumulo è dotato di mezzi di riscaldamento che mantengono il fluido di riscaldamento in esso contenuto ad una temperatura prestabilita e comprendono preferibilmente una sorgente di calore autonoma costituita da una resistenza elettrica corazzata operante al’intern del recipiente di accumulo.
Oggetto del presente trovato è anche un procedimento in cui è previsto il mantenimento del fluido di riscaldamento nel recipiente di accumulo ad una temperatura tale che la riserva di energia fornita dal fluido di riscaldamento contenuto nel recipiente di accumulo e scaricata sullo scambiatore primario risulti sostanzialmente equivalente ad un’accensione anticipata del bruciatore rispetto all’istante di inizio del prelievo di acqua sanitaria.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di due preferite forme di realizzazione del trovato in oggetto, illustrate a titolo esemplificativo ma non limitativo nelle unite tavole di disegno in cui:
- la figura 1 mostra uno schema di un primo esempio realizzati vo;
- la figura 2 mostra uno schema di una parte di un secondo esempio realizzativo. Con riferimento alla figura 1, con 1 è stata complessivamente indicata una caldaia di tipo combinato per riscaldamento e per produzione di acqua calda sanitaria, la quale comprende un usuale bruciatore 2, preferibilmente un bruciatore a gas, operante in una camera di combustione 3 ove è prevista una cappa 4 per l’evacuazione dei fumi. Il bruciatore 2 riceve il combustibile da un’alimentazione indicata con 5 sulla quale è posta una valvola 6. È previsto un circuito primario per un fluido di riscaldamento comprendente un ramo di mandata 7, un ramo di ritoro 8, ed un ramo secondario 9.
11 ramo di mandata 7 e il ramo di ritorno 8 sono destinati al collegamento con un impianto di riscaldamento, non illustrato, attraverso connettori 10 e 11. Una sonda 12 di temperatura NTC è prevista sul ramo di mandata per la regolazione e la limitazione della temperatura in camera di combustione.
Il fluido di riscaldamento è normalmente l’acqua che è impiegata come vettore di energia termica negli impianti di riscaldamento. Il ramo secondario 9 collega il ramo di mandata con il ramo di ritorno. La caldaia 1 comprende uno scambiatore primario 13 di calore, dal quale esce il ramo di mandata e nel quale entra il ramo di ritorno, previsto per lo scambio di calore fra i prodotti della combustione del bruciatore e il fluido di riscaldamento nel circuito primario. È prevista una pompa di circolazione 14, posta sul circuito primario, preferibilmente sul ramo di ritorno 8 a monte dello scambiatore primario, in un tratto compreso tra lo scambiatore primario e un’estremità 34 di uscita del ramo secondario 9. La caldaia 1 è dotata inoltre di un circuito secondario 15 per l’acqua sanitaria (provvisto di un ingresso 16 e di un’uscita 17) e di uno scambiatore secondario 18 di calore, inserito nel ramo secondario del circuito primario, previsto per lo scambio di calore fra il fluido di riscaldamento nel circuito primario e l’acqua sanitaria nel circuito secondario. Sul circuito secondario, a valle dello scambiatore secondario 18, è predisposto un sensore 19 che rileva la temperatura dell’acqua in uscita dal circuito sanitario e che invia un relativo segnale ad una centralina elettronica di controllo, non illustrata, la quale provvede a regolare, di conseguenza, la potenza di caldaia ed a comandare l’azionamento di diversi elementi della caldaia, quali in particolare i mezzi di alimentazione del bruciatore e la pompa di circolazione 14, in relazione a vari parametri di funzionamento della caldaia medesima, quali ad esempio la richiesta o meno di acqua calda sanitaria e le temperature rilevate sui circuiti primario e secondario. Una valvola deviatrice 20, del tipo a tre vie, costituisce un dispositivo deviatore per deviare la circolazione del fluido di riscaldamento nel circuito primario o verso l’impianto di riscaldamento o verso il ramo secondario.
La valvola deviatrice può essere collocata ad una delle due estremità del ramo secondario 9 del circuito primario. Nell’esempio illustrato la valvola deviatrice è posta all’estremità 34 del ramo secondario a valle dello scambiatore secondario 18, ma secondo una variante non illustrata può essere posta sull’altra estremità del ramo secondario 9, a monte dello scambiatore secondario.
La valvola deviatrice pone in comunicazione l’aspirazione della pompa di circolazione 14 selettivamente o con un circuito di ritorno dell’impianto di riscaldamento o con l’estremità 34 di uscita del ramo secondario 9. Nel caso particolare illustrato in figura 1 la valvola deviatrice 3 è dotata di mezzi di azionamento di tipo fluidico comprendenti una valvola pressostatica a membrana posta sull’ingresso dell’acqua sanitaria. Nell’esempio realizzativo di figura 2 la valvola deviatrice è dotata di mezzi di azionamento di tipo elettrico comprendenti un motore elettrico 21. In entrambi i casi i mezzi di azionamento della valvola deviatrice sono collegati al circuito secondario 15 e sono predisposti per deviare il flusso del fluido di riscaldamento dall’impianto di riscaldamento al ramo secondario 9 quando è segnalata una richiesta di acqua calda sanitaria. La caldaia 1 comprende inoltre un recipiente 22 di accumulo per il fluido di riscaldamento nel circuito primario, inserito nel ramo secondario 9. Il recipiente 22 di accumulo è posto fra lo scambiatore secondario e un’estremità del ramo secondario situata in prossimità del ramo di ritorno del circuito primario. In particolare il recipiente 22 è posto fra lo scambiatore secondario e la valvola deviatrice, è ampiamente coibentato per ridurre al minimo le dispersioni termiche in ambiente, ed è dotato di mezzi di riscaldamento che mantengono il fluido di riscaldamento in esso contenuto ad una temperatura prestabilita. Tali mezzi di riscaldamento comprendono una sorgente di calore autonoma, in particolare autonoma dal bruciatore. Nel caso illustrato i mezzi di riscaldamento comprendono una resistenza elettrica 23 corazzata operante nel recipiente. I mezzi di riscaldamento sono dotati di mezzi di controllo che ne regolano il funzionamento in relazione alla temperatura rilevata all’interno del recipiente di accumulo. Nella fattispecie i mezzi di controllo comprendono un termostato 24 a taratura fissa, collocato all’interno del recipiente di accumulo in prossimità della resistenza corazzata, che provvede ad interrompere l’azione dei mezzi di riscaldamento per effetto del raggiungimento all’interno del recipiente stesso di una temperatura preimpostàta. È possibile prevedere che il termostato di regolazione del recipiente di accumulo sia tarato in modo che l’acqua accumulata nel recipiente stesso sia mantenuta ad una temperatura leggermente superiore (ad esempio di circa 20°C) ad un valore preselezionato dall’utente sul pannello esterno di comando della caldaia. È così possibile, fin dai primi istanti del prelievo di acqua calda sanitaria, mantenere costante la temperatura dell’acqua sanitaria prodotta dalla caldaia, ad un valore uguale o pressoché uguale al valore di temperatura preimpostato sul pannello di comando.
Secondo una variante di realizzazione non illustrata, i mezzi di controllo possono comprendere resistori PTC che apportano calore autoregolandosi al valore di temperatura desiderato.
La caldaia comprende anche altri elementi di tipo noto, quali un vaso di espansione 25 con valvola automatica 26 di sfogo dell’aria, nonché un termostato di sicurezza 27 per la regolazione e la limitazione della temperatura del fluido di riscaldamento. E’ previsto anche l’impiego di: un microinterrttore 28 di un pressostato 29 della pompa di circolazione, una valvola unidirezionale 30, una valvola di sicurezza 31 limitatrice di pressione, un microinterruttore 32 del pressostato associato al circuito sanitario secondario, un gruppo 33 di riempimento-svuotamento.
Per quanto concerne il funzionamento della caldaia, l’acqua del circuito primario (7, 8, 9) contenuta nel recipiente di accumulo viene riscaldata durante il primo ciclo di prelievo di acqua calda sanitaria, dopodiché viene mantenuta in temperatura dalla resistenza elettrica di piccola potenza sufficiente a compensare le dispersioni di calore in ambiente. Ogni qual volta si effettua un nuovo prelievo di acqua calda sanitaria, la valvola pressostatica posta sull’ ingresso 16 dell’acqua sanitaria (sul quale è posto un otturatore 35 di minima portata con limitatore 36 di flusso), che comanda la valvola deviatrice 20 posta sul circuito primario, devia il flusso del circuito primario daU’impianto di riscaldamento alio scambiatore sanitario 18. Istantaneamente tutta l’acqua calda contenuta nel piccolo recipiente di accumulo percorre tutto il circuito primario attraversando nell’ordine: la valvola deviatrice 20, la pompa 14, lo scambiatore primario 13, lo scambiatore secondario 18 e i tubi che sono immediatamente riscaldati e ritornando infine al recipiente 22; questa riserva di acqua calda immessa nel circuito primario scambia calore con l’acqua sanitaria all’interno dello scambiatore secondario.
Il recipiente di accumulo è posto a valle (con riferimento al verso di avanzamento del flusso di acqua messo in circolazione dalla pompa 14) dello scambiatore secondario in modo che l’acqua calda contenuta nel recipiente stesso percorra quasi tutto il circuito primario prima di giungere allo scambiatore secondario.
L’immissione nel circuito primario e nello scambiatore primario della riserva di energia costituita dall’acqua calda nel recipiente di accumulo risulta essere sostanzialmente equivalente ad un’accensione anticipata del bruciatore rispetto all’istante di inizio del prelievo di acqua sanitaria. Ciò evita il rischio (presente invece ad esempio nella caldaia della terza soluzione citata in precedenza) che le sonde 12 e 19 di rilevamento delle temperature rispettivamente del circuito primario di riscaldamento e del circuito secondario sanitario, poste a valle dei rispettivi scambiatori 13 e 18, possano rilevare degli innalzamenti repentini e consistenti di temperatura, tali da indurre il sistema di controllo elettronico della caldaia a ridurre la potenza di caldaia o perfino ad arrestare momentaneamente il bruciatore. Nella presente caldaia la produzione di acqua calda sanitaria non è soggetta a sbalzi e variazioni di temperatura nella fase iniziale, ma risulta invece omogenea e regolare sia nei primi istanti del prelievo che nella fase successiva, proprio in virtù del fatto che la riserva di energia termica è situata a valle dello scambiatore secondario. Nella caldaia realizzata in accordo con il trovato non vi è alcun rischio di precipitazione di calcare sul circuito sanitario, in quanto la riserva di acqua calda, mantenuta in temperatura, è costituita esclusivamente da acqua del circuito primario, ovverosia da acqua che circola in un circuito chiuso e che non è soggetta ad alcun rinnovo e quindi non determina incrostazioni calcaree.
La presente caldaia risulta altresì costruttivamente semplice ed economica. In particolare essa, diversamente dalla seconda soluzione realizzativa della tecnica nota, non presenta alcun organo in movimento ma comprende solo componenti statici (un recipiente ed una resistenza elettrica), che tra l’altro non richiedono alcuna manutenzione. Inoltre il recipiente di accumulo può essere vantaggiosamente realizzato in un normale acciaio al carbonio, relativamente poco costoso, poiché l’acqua del circuito primario, come noto, normalmente non è corrosiva.
La presente caldaia consente un’immediata produzione di acqua calda sanitaria, riducendo notevolmente il tempo necessario al bruciatore per vincere l’inerzia termica dell’acqua e dei vari componenti del circuito primario, in virtù del fatto che, al momento del prelievo di acqua sanitaria, il circuito primario viene rifornito istantaneamente della riserva di energia contenuta nel recipiente di accumulo. La caldaia presenta inoltre ingombri e costi di fabbricazione relativamente ridotti.

Claims (17)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Caldaia di tipo combinato per riscaldamento e per produzione di acqua calda sanitaria, comprendente: - un bruciatore (2); - un circuito primario (7, 8, 9) per un fluido di riscaldamento, a sua volta comprendente un ramo di mandata (7) e un ramo di ritorno (8), destinati al collegamento con un impianto di riscaldamento, e comprendente inoltre un ramo secondario (9) che collega il ramo di mandata (7) con il ramo di ritorno (8); - uno scambiatore di calore primario (13) previsto per lo scambio di calore fra i prodotti della combustione del bruciatore (2) e il fluido di riscaldamento nel circuito primario (7, 8, 9), - una pompa di circolazione (14), posta sul circuito primario; - un circuito secondario (15) per l’acqua sanitaria; - uno scambiatore secondario (18) di calore, inserito nel ramo secondario (9) del circuito primario, previsto per lo scambio di calore fra il fluido di riscaldamento nel circuito primario e l’acqua sanitaria nel circuito secondario; - un dispositivo deviatore (20) per deviare la circolazione del fluido di riscaldamento selettivamente verso detto ramo secondario (9) o verso limpianto di riscaldamento; - un recipiente (22) di accumulo per il fluido di riscaldamento del circuito primario, inserito in detto ramo secondario (9); caratterizzata per il fatto che il recipiente (22) di accumulo è posto a valle dello scambiatore secondario (18).
  2. 2) Caldaia secondo la rivendicazione 1, in cui il recipiente (22) è posto fra lo scambiatore secondario (18) e l’estremità (34) del ramo secondario (9) situata in prossimità del ramo di ritorno (8) del circuito primario.
  3. 3) Caldaia secondo la rivendicazione 1, in cui il recipiente (22) è posto fra lo scambiatore secondario (18) e il dispositivo deviatore (20).
  4. 4) Caldaia secondo la rivendicazione 1, in cui il recipiente (22) è posto fra lo scambiatore secondario (18) e la pompa di circolazione (14).
  5. 5) Caldaia secondo la rivendicazione 1, in cui il recipiente (22) di accumulo è dotato di mezzi di riscaldamento (23) conformati in modo tale da mantenere il fluido di riscaldamento in esso contenuto ad una temperatura prestabilita.
  6. 6) Caldaia secondo la rivendicazione 5, in cui detti mezzi di riscaldamento (23) comprendono una sorgente di calore autonoma.
  7. 7) Caldaia secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui detti mezzi di riscaldamento comprendono una resistenza elettrica (23) corazzata operante al’intern del recipiente (22) di accumulo.
  8. 8) Caldaia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo deviatore (20) è dotato di mezzi di azionamento (21) di tipo elettrico. .
  9. 9) Caldaia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo deviatore (20) è dotato di mezzi di azionamento di tipo fluidico.
  10. 10) Caldaia secondo la rivendicazione 5, in cui detti mezzi di riscaldamento (23) sono dotati di mezzi di controllo e regolazione (24) che operano in relazione alla temperatura del fluido di riscaldamento contenuto nel recipiente (22) di accumulo.
  11. 11) Caldaia secondo la rivendicazione 10, in cui detti mezzi di controllo comprendono un termostato (24) che interrompe il riscaldamento del recipiente (22) di accumulo per effetto del raggiungimento di una temperatura pre impostata del fluido nel recipiente stesso.
  12. 12) Caldaia secondo la rivendicazione 10, in cui detti mezzi di controllo comprendono resistori PTC che apportano calore autoregolandosi al valore di temperatura desiderato.
  13. 13) Procedimento di riscaldamento in una caldaia di tipo combinato per riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria del tipo comprendente almeno un bruciatore; un circuito primario per un fluido di riscaldamento collegato con un impianto di riscaldamento; uno scambiatore di calore primario previsto per lo scambio di calore fra i prodotti della combustione del bruciatore e il fluido di riscaldamento nel circuito primario; una pompa di circolazione sul circuito primario; un circuito secondario per l’acqua sanitaria; uno scambiatore secondario di calore, inserito in un ramo del circuito primario, previsto per lo scambio di calore fra il fluido di riscaldamento nel circuito primario e l’acqua sanitaria nel circuito secondario; un dispositivo deviatore per deviare la circolazione del fluido di riscaldamento selettivamente verso detto ramo del circuito primario o verso limpianto di riscaldamento; un recipiente di accumulo per il fluido di riscaldamento del circuito primario, caratterizzato dal fatto di prevedere il riscaldamento con mezzi elettrici del fluido di riscaldamento contenuto nel recipiente di accumulo in modo tale che, al momento del prelievo di acqua sanitaria, si abbia l’immediata messa in circolazione, nel circuito primario, del fluido di riscaldamento contenuto nel recipiente di accumulo e quindi di una quantità di energia che viene scambiata nello scambiatore secondario con l’acqua sanitaria, con recupero del tempo occorrente al bruciatore per vincere l’inerzia termica dell’acqua e dei componenti del circuito primario.
  14. 14) Procedimento secondo la rivendicazione 13, in cui è previsto il mantenimento del fluido di riscaldamento nel recipiente di accumulo ad una temperatura tale che la riserva di energia fornita dal fluido di riscaldamento contenuto nel recipiente di accumulo e scaricata sullo scambiatore primario risulti sostanzialmente equivalente. ad un’accensione anticipata del bruciatore rispetto all’istante di inizio del prelievio di acqua sanitaria.
  15. 15) Procedimento secondo la rivendicazione 14, in cui detta temperatura è mantenuta ad un valore superiore di circa 20°C ad un valore preimpostato su un pannello di comando della caldaia.
  16. 16) Procedimento secondo la rivendicazione 14, in cui detta temperatura è mantenuta ad un valore fisso prestabilito tale da assicurare un istantanea disponibilità di acqua calda sanitaria ad una temperatura desiderata, preferibilmente di circa 45°C.
  17. 17) Impianto di riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una caldaia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 12 o di operare con un procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 16.
IT1998PR000016A 1998-03-06 1998-03-06 Caldaia di tipo combinato per riscaldamento e per produzione di acquacalda sanitaria,e procedimento IT1306040B1 (it)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT1998PR000016A IT1306040B1 (it) 1998-03-06 1998-03-06 Caldaia di tipo combinato per riscaldamento e per produzione di acquacalda sanitaria,e procedimento
SI9930185T SI0940636T1 (en) 1998-03-06 1999-03-05 Boiler for heating and for producing sanitary hot water
DK99830117T DK0940636T3 (da) 1998-03-06 1999-03-05 Kedel til opvarmning og produktion af varmt brugsvand
EP99830117A EP0940636B1 (en) 1998-03-06 1999-03-05 Boiler for heating and for producing sanitary hot water
AT99830117T ATE227409T1 (de) 1998-03-06 1999-03-05 Kombikessel zum heizen und zur brauchwasserbereitung
ES99830117T ES2186315T3 (es) 1998-03-06 1999-03-05 Caldera para calefaccion y para producir agua caliente sanitaria.
DE69903763T DE69903763T2 (de) 1998-03-06 1999-03-05 Kombikessel zum Heizen und zur Brauchwasserbereitung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT1998PR000016A IT1306040B1 (it) 1998-03-06 1998-03-06 Caldaia di tipo combinato per riscaldamento e per produzione di acquacalda sanitaria,e procedimento

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ITPR980016A1 true ITPR980016A1 (it) 1999-09-06
IT1306040B1 IT1306040B1 (it) 2001-05-29

Family

ID=11396176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT1998PR000016A IT1306040B1 (it) 1998-03-06 1998-03-06 Caldaia di tipo combinato per riscaldamento e per produzione di acquacalda sanitaria,e procedimento

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0940636B1 (it)
AT (1) ATE227409T1 (it)
DE (1) DE69903763T2 (it)
DK (1) DK0940636T3 (it)
ES (1) ES2186315T3 (it)
IT (1) IT1306040B1 (it)
SI (1) SI0940636T1 (it)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2817610B1 (fr) * 2000-12-05 2004-05-28 Dietrich Thermique Circuit de preparation d'eau chaude sanitaire pour un chauffe-eau ou une chaudiere
GB2444944A (en) * 2006-12-20 2008-06-25 Microgen Energy Ltd Storage combination boiler
US10914475B2 (en) 2016-09-14 2021-02-09 Lochinvar, Llc Methods and system for controlling a combination boiler
DE102020205646A1 (de) 2020-05-05 2021-11-11 Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg Verwendung einer PTC-Heizeinrichtung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8915404U1 (de) * 1989-08-24 1990-12-20 Vießmann, Hans, Dr., 3559 Battenberg Wärmetauscher
AT398831B (de) * 1990-12-10 1995-02-27 Vaillant Gmbh Heizeinrichtung mit einem primärwärmetauscher
AT400362B (de) * 1991-11-04 1995-12-27 Vaillant Gmbh Heizgerät mit einem von einer wärmequelle beaufschlagten wärmetauscher
AT398128B (de) * 1992-09-24 1994-09-26 Vaillant Gmbh Umlauf-wasserheizer
EP0916901A1 (en) * 1997-11-11 1999-05-19 IABER S.p.A. Scale reducing device for gas-fired boilers

Also Published As

Publication number Publication date
DK0940636T3 (da) 2003-02-17
DE69903763D1 (de) 2002-12-12
ES2186315T3 (es) 2003-05-01
IT1306040B1 (it) 2001-05-29
ATE227409T1 (de) 2002-11-15
SI0940636T1 (en) 2003-06-30
DE69903763T2 (de) 2003-07-03
EP0940636A3 (en) 2001-09-12
EP0940636B1 (en) 2002-11-06
EP0940636A2 (en) 1999-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ITPR980016A1 (it) Caldaia di tipo combinato per riscaldamento e per produzione di acquacalda sanitaria, e procedimento
KR20200043681A (ko) 보일러 및 보일러의 물보충방법
US20220404065A1 (en) Device for producing hot liquid
CZ213794A3 (en) Electric through-flow heater and process for producing thereof
JP4472576B2 (ja) ミストサウナ装置
JP6593775B2 (ja) 即湯システム
KR101464690B1 (ko) 소형 인버터 전기보일러
JP3744340B2 (ja) 自動補水ユニット及びこの自動補水ユニットを用いた補水制御方法
TWM547648U (zh) 節能儲熱式電熱水器的加熱控制裝置
WO2010041653A1 (ja) 温水システム
KR100279883B1 (ko) 가스보일러의 보온운전 제어방법
JP7762594B2 (ja) 給湯システム
ITMI982179A1 (it) Caldaia a gas con mezzi di accumulo e mantenimento di acqua riscaldata per uso sanitario
ITMI990596A1 (it) Caldaia ad accumulo di tipo combinato
GB2130347A (en) Heating installation
JP4654495B2 (ja) 温水暖房器
JP3952485B2 (ja) 風呂給湯装置
KR200215960Y1 (ko) 가정용 심야축열식 전기보일러를 사용한 온수공급장치
KR102010888B1 (ko) 온수기 및 그 제어 방법
CN109405307B (zh) 水处理系统的控制方法、水处理系统及净饮机
JP5734677B2 (ja) 一缶二水型風呂給湯器
JP3622568B2 (ja) 1缶2水路給湯器
JPH0351660A (ja) 給湯装置
JP3848741B2 (ja) 一缶二水路式燃焼装置
EP0828116A2 (en) A heating system