Regolazione di circuiti termo-idraulici

Nel corso degli ultimi 3 anni, l'Istituto per le energie rinnovabili ha lavorato per la prima volta alla presentazione di un brevetto che descrive un sistema di regolazione per circuiti termo-idraulici e il relativo metodo di controllo.

L'obiettivo dell'invenzione è quello di raggiungere migliori prestazioni di controllo rispetto ai metodi tradizionali in tutte le applicazioni in cui sia necessario inseguire contemporaneamente un riferimento di temperatura e uno di portata in maniera estremamente precisa. Ciò può essere ottenuto combinando i componenti idraulici ad un’elettronica, adatta ad implementare controlli basati su modelli matematici. L’approccio alla regolazione basato su modelli permette di contrastare i ritardi dovuti alle inerzie del sistema e alle interazioni tra circolatori e valvole.

Per le realtà che intendono proteggere la propria proprietà intellettuale attraverso i brevetti è di fondamentale importanza essere al corrente dello stato dell'arte e conoscere i problemi tecnici ancora aperti in un determinato campo tecnico. Ciò è essenziale in quanto un brevetto può essere concesso solo se l’idea sottostante soddisfa tre condizioni: è una novità, è dotata di sufficiente attività inventiva ed ha (almeno potenzialmente) applicabilità industriale. In altre parole, i brevetti possono essere concessi solo a idee veramente uniche con potenziali applicazioni industriali.

Il percorso dell’Istituto per le energie rinnovabili nel mondo della brevettazione comincia nel febbraio 2020, con la fase di ricerca brevettuale. In seguito al risultato promettente della ricerca, si è proceduto alla stesura del testo della domanda di brevetto che, all'inizio di ottobre 2021, è stata depositata presso l'Ufficio Italiano Brevetti e Marchi (UIBM). Finalmente, a novembre 2023, è arrivata la conferma della concessione del brevetto dall’UIBM. Gli attuali sistemi di regolazione dei circuiti termo-idraulici sono generalmente gestiti in modo da inseguire una condizione impostata rispetto ad una portata e/o una temperatura misurata. Poiché non possono “conoscere” gli effetti di interazione tra valvole e circolatori e i risultati delle inerzie sul trasporto del fluido, le soluzioni di controllo convenzionali sono affette da ritardi significativi nel raggiungimento delle condizioni di funzionamento volute. In molti casi, il sistema di controllo sviluppato permette di superare questi inconvenienti senza dover ricorrere a dispendiose soluzioni meccaniche.

L’invenzione può trovare applicazione, ad esempio, nei sistemi di riscaldamento e di raffreddamento di edifici residenziali e negli impianti industriali dove la fornitura di energia termica debba essere effettuata con determinate prestazioni, ad esempio, nel caso di processi chimici o alimentari. Anton Soppelsa, ricercatore coinvolto in prima linea nel processo di richiesta di brevetto, afferma: “È una grande soddisfazione vedere come l’attività sperimentale condotta nei nostri laboratori possa dare origine a idee così innovative da poter essere brevettate. Spero che questo brevetto possa essere presto commercializzato e trovare ampia diffusione. La prima applicazione di questo brevetto sarà comunque interna, proprio nei nostri laboratori Heat Pumps Lab e Energy Exchange Lab, dove mi aspetto che semplifichi il lavoro degli operatori e migliori la qualità delle prove.”

Al testo del brevetto si può accedere seguendo i seguenti riferimenti ipertestuali: IT202100025670A1; EP4163554A1; US2023109989A1.

Numero di concessione 102021000025670