Le fondazioni energetiche, in grado di svolgere sia la funzione strutturale che quella di scambia- tori di calore, sono state ampiamente studiate negli ultimi anni, sia dal punto di vista termo-meccanico che da quello delle prestazioni energetiche. Ad oggi, la maggior parte della ricerca si riferisce a pali trivellati di me- dio/grande diametro (pali energetici, PE), installati in edifici di nuova costruzione. Una minore attenzione è stata invece dedicata ai pali di piccolo diametro (micro-pali energetici, MPE), che possono trovare applicazioni interessanti nel consolidamento strutturale e miglioramento energetico di edifici esistenti. Gli studi condotti in precedenza mostrano che i MPE possono operare meccanicamente e termicamente in modo diverso rispetto ai PE, per le diverse caratteristiche geometriche del palo stesso e del circuito idraulico collocato all’interno, tutta- via, in termini di flusso di calore specifico le prestazioni sono confrontabili. In questo lavoro è stato impiegato un modello 3D a Elementi Finiti per svolgere uno studio parametrico completo sulle variabili più importanti che influenzano le prestazioni energetiche dei MPE. Il campo di variabilità dei parametri è stato esplorato at- traverso la tecnica statistica di tipo Taguchi. I risultati mostrano che la progettazione geotermica dei MPE non dovrebbe seguire gli stessi criteri adottati per i PE. È opportuno riservare particolare attenzione al diametro dei tubi scambiatori di calore, in quanto questo esercita una forte influenza sulla prestazione dei MPE.

Analisi numerica delle prestazioni di pali energetici di piccolo diametro / D. Salciarini, F. Cecinato - In: La geotecnica per lo sviluppo sostenibile del territorio e per la tutela dell'ambiente / [a cura di] N. Moraci, S. Soccodato. - [s.l] : Associazione Geotecnica Italiana, 2021 Dec. - ISBN 978-88-97517-14-6. (( Intervento presentato al 27. convegno Convegno Nazionale di Geotecnica tenutosi a Reggio Calabria nel 2021.

Analisi numerica delle prestazioni di pali energetici di piccolo diametro

F. Cecinato
2021

Abstract

Le fondazioni energetiche, in grado di svolgere sia la funzione strutturale che quella di scambia- tori di calore, sono state ampiamente studiate negli ultimi anni, sia dal punto di vista termo-meccanico che da quello delle prestazioni energetiche. Ad oggi, la maggior parte della ricerca si riferisce a pali trivellati di me- dio/grande diametro (pali energetici, PE), installati in edifici di nuova costruzione. Una minore attenzione è stata invece dedicata ai pali di piccolo diametro (micro-pali energetici, MPE), che possono trovare applicazioni interessanti nel consolidamento strutturale e miglioramento energetico di edifici esistenti. Gli studi condotti in precedenza mostrano che i MPE possono operare meccanicamente e termicamente in modo diverso rispetto ai PE, per le diverse caratteristiche geometriche del palo stesso e del circuito idraulico collocato all’interno, tutta- via, in termini di flusso di calore specifico le prestazioni sono confrontabili. In questo lavoro è stato impiegato un modello 3D a Elementi Finiti per svolgere uno studio parametrico completo sulle variabili più importanti che influenzano le prestazioni energetiche dei MPE. Il campo di variabilità dei parametri è stato esplorato at- traverso la tecnica statistica di tipo Taguchi. I risultati mostrano che la progettazione geotermica dei MPE non dovrebbe seguire gli stessi criteri adottati per i PE. È opportuno riservare particolare attenzione al diametro dei tubi scambiatori di calore, in quanto questo esercita una forte influenza sulla prestazione dei MPE.
Geotermia; Micropali; Modellazione numerica; Fondazioni energetiche
Settore ICAR/07 - Geotecnica
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