Analisi comparativa e implementazione di materiali a cambiamento di fase (PCM) per evitare il surriscaldamento di un container

Il controllo del surriscaldamento estivo nei moduli abitativi e nei container mobili rappresenta una sfida cruciale nella progettazione energetica sostenibile, soprattutto in contesti caratterizzati da forti escursioni termiche e scarsa disponibilità di sistemi di climatizzazione attiva. Questa tesi analizza l’integrazione di materiali a cambiamento di fase (PCM) in container destinati allo stoccaggio di apparecchiature tecnologiche sensibili al calore, con l’obiettivo di individuare la soluzione più efficace per il controllo termico passivo. Il lavoro è stato svolto in collaborazione con la startup tedesca MELT, che ha sviluppato pannelli in polipropilene contenenti idrati salini come PCM. Dopo un inquadramento teorico sui principi di funzionamento, sulle proprietà e sulle tecniche di incapsulamento dei PCM, lo studio si concentra su un caso applicativo modellato con DesignBuilder ed EnergyPlus. Sono state simulate tre configurazioni (senza PCM, con PCM a 21 °C e a 25 °C) e valutate in tre differenti contesti climatici: Afghanistan (clima desertico), Monaco di Baviera (clima temperato) e Norvegia (clima freddo), con particolare attenzione al periodo estivo. I risultati mostrano una marcata riduzione delle ore critiche sopra i 30 °C nel container con PCM, in particolare nella località afghana, dove si registra un abbattimento fino al 90% rispetto alla configurazione di base. Il PCM a 25 °C si conferma il più versatile, garantendo buone prestazioni anche in climi moderati. Nel complesso, la ricerca evidenzia il potenziale dei PCM come soluzione efficace, economica e sostenibile per migliorare le prestazioni termiche dei sistemi prefabbricati, riducendo il carico estivo senza l’ausilio di impianti attivi.