Analisi sperimentale del comportamento delle paraffine negli accumuli termici

Questo elaborato è stato prodotto nell'ambito del progetto di ricerca CLIWAX con l'obiettivo di caratterizzare e testare materiali innovativi chiamati Phase Change Materials (PCM) per il loro utilizzo in sistemi di accumulo di energia termica latente. I PCM hanno elevate densità di accumulo di energia termica, perché rilasciano o assorbono energia durante il cambiamento di fase e quindi a temperatura quasi costante, il che li rende molto interessanti per le applicazioni TES. Lo studio sperimentale prevede il raffreddamento di alcune paraffine in un bagno refrigerante, poste all'interno di un contenimento in alluminio. Le schiume di rame sono state utilizzate per implementare la conducibilità termica del corpo sottoposto a raffreddamento. Le prove svolte su ogni paraffina mostrano risultati coerenti tra loro, e questo dimostra la ripetibilità delle prove effettuate. Il calcolo del calore specifico in precisi tratti delle curve di raffreddamento dell'RT 35 e dell'RT 42 ha portato risultati non coerenti con quanto dichiarato dal produttore, ma in linea con dati provenienti da simulazioni numeriche riferite ad un altro studio sperimentale svolto sugli stessi PCM. Per l’RT 35 HC si osservano nella fase solida dei cambiamenti di concavità e pendenza della curva, riscontrando un Cp medio analogo a quanto dichiarato dal costruttore. Questi risultati portano alla conclusione che il calore specifico non sia unico e costante, ma che vari in relazione alla temperatura del materiale con una funzione ancora ignota. Inoltre, il comportamento di alcune paraffine è stato studiato dopo che esse sono state sottoposte a 250 ripetuti cicli di riscaldamento e raffreddamento. Il PCM RT 35 dopo i 250 cicli mostra un comportamento termico in raffreddamento analogo a quello del materiale non invecchiato; invece, l'RT 35 HC mostra un cambiamento di fase più breve e a temperature minori rispetto al materiale nuovo.