accumulo termico

Le prestazioni derivate dall’utilizzo, in edilizia, di materiali a cambiamento di fase, fanno un ulteriore passo in avanti verso l’avanguardia, grazie a un recente studio del Berkeley Lab, il laboratorio del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti d’America gestito dall’Università della California. Quali sono le novità? La costruzione di un range di pareti in grado di immagazzinare calore ed elettricità, che si pongono come innovativo sistema di accumulo termico risolvendo quindi ancor di più il problema di una troppo evidente dispersione.

Che cosa sono i materiali a cambiamento di fase

Detti anche PCM (Phase-Change Materials), i materiali a cambiamento di fase sono sali o paraffine inglobate, per loro natura caratterizzate da differenti temperature di fusione. Si tratta in genere di composti chimici pensati appositamente per accumulare elevate quantità di calore contribuendo, di rimando, al mantenimento di una temperatura costante. Utilizzati per lo più nel campo dell’edilizia, i materiali a cambiamento di fase gestiscono al meglio la situazione termica dell’edificio su cui sono installati e utilizzati per la costruzione delle pareti. Come avviene il processo? Tale tipologia di composti assorbe e rilascia energia nella transizione dalla fase liquida a quella solida, e viceversa. Hanno inoltre una serie di potenziali applicazioni in ambito tecnologico, dalle batterie elettrochimiche ai tessuti hi-tech passando per le grandi centrali elettriche. Ma uno spazio importante potrebbe essere ricavato anche in ambito residenziale per il quale i PCM andrebbero a creare uno storage di calore di giorno, poi prontamente restituito all’ambiente durante la notte.

Come utilizzare in edilizia queste nuove formule di accumulo termico

È domanda lecita chiedersi come questi materiali così innovativi possano essere utilizzati tra le mura della propria abitazione privata, condominio o luogo di lavoro, in modo da agire per un miglior accumulo termico dell’ambiente. I PCM possono essere aggiunti alla struttura di pareti già esistenti oppure integrati direttamente nella muratura stessa. Entrambe scelte che permetterebbero loro di agire come vera e propria batteria, assolutamente sostenibile per la struttura e per l’ambiente. Il loro normale funzionamento implica che, a fronte di temperature ambiente superiori al punto di fusione del materiale, questi materiali si trasformino, cambiando fase e assorbendo il calore. Nel caso contrario, di passaggio dalla fase liquida a solida, il calore verrebbe invece rilasciato innalzando la temperatura delle mura e, di conseguenza dell’intero ambiente.

I materiali a cambiamento di fase hanno in realtà un unico deficit, prontamente smentito dal più recente studio di Berkeley Lab secondo il quale per loro natura, questi composti funzionerebbero solamente in un intervallo preciso di temperatura, rendendo necessario un loro cambio stagionale, e aumentando di conseguenza il costo della loro posa e impianto. La celebre università californiana ha però studiato un modo per superare il problema utilizzando la cosiddetta “sintonizzabilità dinamica” cioè una regolazione della temperatura di tali materiali che avviene attraverso l’utilizzo di ioni. Il risultato? Un composto unico che combina l’accumulo termico con quello elettrico, in modo da poter fornire sia calore che elettricità.

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