Analisi sperimentale delle prestazioni di un prototipo di serbatoio di accumulo termico latente con materiali a cambiamento di fase paraffinici

Il lavoro svolto in questo elaborato di tesi si focalizza sui sistemi di accumulo latente, ovvero quei sistemi che permettono di avere una maggiore densità energetica rispetto all'acqua tramite l'utilizzo di alcuni materiali detti materiali a cambiamento di fase, anche indicati con la sigla PCM ("Phase Change Materials"). La principale caratteristica di tali materiali risiede nell'elevato calore latente di fusione che gli conferisce la capacità di immagazzinare elevate quantità di energia termica per unità di massa in volumi relativamente piccoli. Oltre al calore latente, l'altra grandezza che permette di caratterizzare tali materiali è la temperatura alla quale avviene la transizione di fase solido-liquido. Lo studio, in un'ottica più ampia, punta a comprendere come questi materiali possano contribuire in molteplici applicazioni industriali che fanno uso di serbatoi di stoccaggio dell'energia termica, oggigiorno fondamentali per via della transizione energetica verso le fonti rinnovabili. Le prove esposte in questo elaborato mirano a caratterizzare i materiali a cambiamento di fase e tra i materiali in commercio si è scelto di studiare le paraffine, particolari PCM organici dal costo contenuto. Tali prove sperimentali sono state effettuate presso il laboratorio di Fisica Tecnica dell’Università di Bologna e vengono presentate nell’elaborato al fine di capire il comportamento di uno specifico materiale, l’RT44HC, le sue prestazioni, e le varie problematiche che il suo utilizzo comporta. Tutti gli esperimenti sono stati condotti su un accumulo prototipo costruito per questo scopo e che verrà descritto in dettaglio nel corso dell’elaborato. I risultati ottenuti individuano dei benefici in termini di prestazioni dell’accumulo e sono in linea con gli studi presenti in letteratura; dunque, risulta utile approfondire lo studio di tali materiali e investire tempo e risorse al fine di comprenderne le criticità e di evolvere gli studi verso un continuo miglioramento.