FONDAMENTI DELLA TERMODINAMICA. Le ricerche su questo tema hanno
lo scopo di fornire un insieme completo e rigoroso delle
definizioni di base della termodinamica e di rendere più rigorose e
generali le definizioni di temperatura termodinamica e di entropia.
POMPE DI CALORE ACCOPPIATE AL TERRENO. Sono in corso ricerche
sperimentali e numeriche, finalizzate alla determinazione delle
caratteristiche del terreno mediante test di risposta termica,
all'incremento delle prestazioni termiche di scambiatori di calore
verticali (borehole heat exchangers), alla realizzazione di nuovi
metodi di progetto per campi di scambiatori di calore
verticali.
ENERGETICA DEGLI EDIFICI. Mediante codici di simulazione del
sistema edificio-impianto, vengono valutate le potenzialità offerte
da diverse tecniche di retrofit energetico degli edifici. Vengono
studiate anche le tecniche di realizzazione di nuovi edifici a
energia quasi zero.
Le attività di ricerca attualmente in corso riguardano: l'ottimizzazione di scambiatori di calore verticali (sonde
geotermiche) per pompe di calore accoppiate al terreno, i metodi di
progetto e di simulazione di campi di sonde geotermiche.
1) EFFICIENZA DI SCAMBIATORI DI CALORE PER POMPE DI CALORE
ACCOPPIATE AL TERRENO. Mediante test di risposta termica e simulazioni numeriche con
codici di calcolo agli elementi finiti, viene valutata l'efficienza
di scambiatori di calore verticali (Borehole Heat Exchangers, BHE)
per pompe di calore accoppiate al terreno. Particolare attenzione viene rivolta al confronto fra le prestazioni termiche di BHE
realizzati con geometrie e/o materiali diversi, al fine di
ottimizzare l'efficienza di questi scambiatori. I test di risposta termica sono realizzati sia con il metodo tradizionale raccomandato dall'ASHRAE, sia utilizzando anche un sistema a fibra ottica per la rilevazione della distribuzione di temperatura lungo i tubi.
2) METODI DI PROGETTO E SIMULAZIONE DI CAMPI DI SONDE GEOTERMICHE. Le ricerche
hanno lo scopo di sviluppare nuovi metodi per il dimensionamento e la simulazione di campi di sonde geotermiche, più precisi ed affidabili di quelli attualmente in uso. In particolare, vengono determinate funzioni adimensionali di risposta termica fluid-to-ground, che consentono di calcolare con precisione l'evoluzione temporale della temperatura in uscita da un campo sonde con scambiatori alimentati in parallelo.
