Analisi sperimentale del ruolo delle schiume metalliche sulle prestazioni di accumulo termico dei materiali paraffinici a cambiamento di fase

Il lavoro di tesi è incentrato sullo studio di materiali a cambiamento di fase di derivazione petrolchimica (PCM), così chiamati perché includono un passaggio di fase solido-liquido nell’intervallo di temperature di funzionamento relative al loro utilizzo. I PCM hanno il vantaggio di accumulare più energia rispetto ai materiali tradizionali immagazzinandola sottoforma di calore latente di fusione. Tra le molteplici e possibili applicazioni in ambito ingegneristico, che vanno dalla termotecnica all’elettronica, in questa tesi ci si è focalizzati sullo studio di accumuli termici, ai fini di aumentarne la densità energetica. In particolare, l’elaborato tratta due tipologie differenti di PCM andando ad analizzare sperimentalmente il loro ruolo e quello delle schiume metalliche sulle prestazioni di accumulo termico non solo sensibile ma anche latente. Le paraffine prese in considerazione sono due tipi di materiale a cambiamento di fase tra quelli prodotti dalla Rubitherm: l’RT 35 e l’RT 35 HC. Tramite le prove effettuate in laboratorio si è cercato di capire come risolvere il punto di debolezza di questi materiali rappresentato dalla bassa conducibilità termica. Si è così immerso il PCM in schiume di rame ed alluminio e si sono confrontate le curve di temperatura nel riscaldamento e successivamente nel raffreddamento. Sovrapponendo i grafici si è notato come le prestazioni migliorassero in modo considerevole. Nei test effettuati in laboratorio si è potuto vedere come l’RT 35 HC, rispetto all’RT 35, riesca ad accumulare molta più energia termica e sarà quindi da preferire al secondo perché più performante. Un ulteriore confronto si è svolto relativamente alla scelta di utilizzo delle diverse schiume, di rame o di alluminio, per migliorare la trasmissione di calore nel PCM. Come si è visto confrontando le prove, non c’è una sostanziale differenza utilizzando l’uno o l’altro nonostante il rame possegga una conducibilità termica maggiore.