Studio sperimentale del comportamento dei materiali a cambiamento di fase durante i processi di riscaldamento e raffreddamento caratteristici degli accumuli termici.

In questo lavoro di tesi sono presentati materiali innovativi, chiamati PCM (phase change materials), utilizzati per lo stoccaggio di energia termica all’interno di accumuli per la produzione di acqua calda. I PCM sono formati da molecole organiche di derivazione petrolchimica e prendono il nome di “paraffine”. Tali materiali, posti all’interno di accumuli termici, hanno la capacità di allungarne i tempi di scarica consentendo al generatore di calore di calore di avere un funzionamento più regolare e meno discontinuo. Il problema principale che i materiali a cambiamento di fase presentano è legato alla loro scarsa conducibilità termica, che necessita pertanto di essere aumentata con particolari accorgimenti che possono avere varia natura. In questo caso, la conducibilità termica del PCM è stata aumentata utilizzando schiume metalliche, prodotte sia in rame che in alluminio per testare la variazione delle prestazioni dell’accumulo in funzione del materiale utilizzato. È stato costruito un setup sperimentale che consiste in un prototipo di impianto con accumulo termico ed utenza per la simulazione della fase di scarica. Le prestazioni dell’accumulo sono state valutate confrontando i tempi di scarica delle varie configurazioni di PCM con i tempi di scarica con acqua pura mediante l’introduzione di un fattore indicato con F. Le prove condotte hanno mostrato positivi utilizzando, all’interno di un accumulo con temperatura massima pari a 50 °C e PCM RT 42 con schiume metalliche in rame.