Analisi numerica delle prestazioni di pali energetici di piccolo diametro

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.