Caratterizzazione sperimentale di serbatoi di accumulo termico latente con PCM inorganici macro-incapsulati e confronto con sistemi di accumulo sensibile

La presente tesi è dedicata all’analisi sperimentale delle prestazioni di un sistema di accumulo termico latente basato su materiali a cambiamento di fase (Phase Change Materials, PCM), con l’obiettivo di valutarne i benefici rispetto a un tradizionale accumulo termico sensibile ad acqua. L’attività sperimentale è stata svolta presso il Laboratorio di Fisica Tecnica dell’Università di Bologna utilizzando un banco prova appositamente realizzato per la caratterizzazione di sistemi di accumulo termico. Il sistema latente è costituito da moduli HeatStixx L, contenenti il PCM inorganico ATS31 macro-incapsulato, sottoposti a prove di scarica in differenti condizioni operative, variando il salto termico e la portata del fluido termovettore. L’analisi dei dati ha consentito di confrontare i due sistemi in termini di energia termica erogata, durata della scarica e andamento delle temperature, evidenziando come l’integrazione del PCM consenta di incrementare la capacità di accumulo energetico, ma comporti tempi di scambio termico più lunghi, legati soprattutto alla bassa conducibilità termica del materiale, un aspetto che rappresenta tuttora una delle principali criticità di questa tecnologia. I risultati confermano il potenziale degli accumuli termici latenti per applicazioni orientate al miglioramento dell’efficienza energetica e ad una maggiore integrazione delle fonti rinnovabili, fornendo inoltre indicazioni utili per futuri sviluppi e ottimizzazioni della tecnologia.