5 Tipi di Materiali a Cambiamento di Fase per l’Accumulo Termico

I materiali a cambiamento di fase (PCM) sono utilizzati per immagazzinare e rilasciare energia termica durante le transizioni tra fase solida e liquida.

5 Tipi di Materiali a Cambiamento di Fase per l’Accumulo Termico

I materiali a cambiamento di fase (PCM, dall’inglese “Phase Change Materials”) sono utilizzati in ambito termico per immagazzinare e rilasciare energia. Questi materiali assorbono e rilasciano calore durante le transizioni di fase (ad esempio, da solido a liquido e viceversa), consentendo di mantenere temperature costanti. Vediamo alcuni dei tipi principali di PCM e le loro applicazioni.

• Paraffine

  Le paraffine sono PCM organici derivati dal petrolio. Possono immagazzinare una buona quantità di energia durante il cambiamento di fase da solido a liquido. Vantaggi delle paraffine includono stabilità chimica, non tossicità e nessuna corrosività. Tuttavia, hanno una bassa conducibilità termica.

• Acidi Grassi

  Gli acidi grassi sono un altro tipo di PCM organico. Dotati di un’elevata capacità di accumulo termico, sono anche eco-compatibili e rinnovabili. Tuttavia, possono essere costosi e alcuni tipi possono avere un odore sgradevole. Un esempio comune è l’acido stearico.

• PCM Inorganici: Sali Idrati

  I sali idrati sono composti chimici autocontenuti in acqua. Durante la fase di fusione, l’acqua viene rilasciata, consentendo una significativa capacità di immagazzinamento termico. Sono solitamente economici e offrono una buona conducibilità termica, ma possono essere corrosivi e subire sovraraffreddamento (supercooling).

• PCM Inorganici: Sali Fusi

  I sali fusi sono spesso utilizzati per applicazioni ad alta temperatura, come nei sistemi solari a concentrazione. Offrono un’elevata capacità termica e stabilità a temperature elevate, ma possono essere corrosivi per alcuni materiali e richiedono sistemi di contenimento specifici.

• Miscele Eutettiche

  Le miscele eutettiche sono combinazioni di due o più sostanze che fondono e solidificano a una temperatura precisa, inferiore a quella di ciascuno dei componenti individuali. Possono essere sia organiche che inorganiche e offrono un buon controllo sulla temperatura di fase. Tuttavia, la progettazione delle miscele può essere complessa e questi materiali possono essere costosi.

In generale, la scelta del giusto PCM dipende da diversi fattori come il costo, la temperatura di fase, la capacità di accumulo termico e le proprietà chimiche. Le applicazioni di PCM spaziano dall’architettura sostenibile, con materiali per l’isolamento termico, agli impianti solari e ai dispositivi elettronici, con sistemi di raffreddamento innovativi. Con la continua ricerca e sviluppo, i PCM possono rivoluzionare il modo in cui gestiamo e utilizziamo l’energia termica.