STUDI DI PRPOPAGAZIONE DEL CALORE IN SABBIE-LIMOSE IN LABORATORIO

Il lavoro si pone come obiettivo l'osservazione in laboratorio della propagazione e dell'accumulo del calore all'interno di un mezzo poroso (sabbie-limose), attraverso il monitoraggio delle variazioni nel tempo di temperatura e resistività elettrica. Lo scopo principale è quello di verificare le modalità di risposta del terreno a sollecitazioni termiche ripetute in diverse condizioni di saturazione del mezzo ed in presenza o meno di confinamento dell' apparato utilizzato per svolgere le analisi. Tale studio si presenta come un approccio sperimentale da porre alla base degli sviluppi e delle applicazioni in campo delle energie rinnovabili, più precisamente, si propone di studiare l'utilizzo del terreno come mezzo per lo stoccaggio e l'immagazzinamento del calore prodotto dagli impianti termo-solari, allo scopo di trattenerlo e riutilizzarlo (concetto di Seasonal Thermal Energy Storage, STES). Le prove sono state eseguite all'interno di un apparato appositamente costruito in laboratorio, nelle seguenti conduzioni del mezzo: stato secco, a differenti gradi di saturazione in acqua (25%, 50%, 75% di umidità), a saturazione completa e in condizioni dinamiche attraverso la simulazione di un flusso idrico al suo interno. La distribuzione del flusso di calore è determinata in modo significativo da alcuni parametri fondamentali del terreno quali, il grado di saturazione in acqua (umidità), la porosità e la composizione mineralogica; tali fattori sono in grado di influenzare il comportamento delle più importanti proprietà termiche dei suoli: la conduttività termica, la capacità calorica volumetrica e la diffusività termica. Al fine di riuscire a stimare una potenziale resa termica del suolo è molto importante conoscere il comportamento di tali proprietà sia a livello qualitativo che quantitativo, in quanto sono in grado di determinare la propagazione del calore all'interno dei vari mezzi porosi. Questo esperimento, eseguito in condizioni ambientali verosimili, vuole proporsi come un possibile metodo di analisi per comprendere i meccanismi di propagazione e di accumulo del calore, con l'intento di riuscire a sviluppare un modello concettuale di valutazione tale da poter essere sfruttato direttamente per le applicazioni sul terreno.