PeCM : Peltier e PCM : una nuova proposta di Responsive Building Elements per facciate attive.

Serena Bianciotto

PeCM : Peltier e PCM : una nuova proposta di Responsive Building Elements per facciate attive.

Rel. Valentina Serra, Alfonso Capozzoli, Stefano Fantucci. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura Per Il Progetto Sostenibile, 2015

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Abstract:	Per il raggiungimento degli obiettivi imposti a livello europeo per la costruzione di edifici ad energia quasi zero, è necessaria una trasformazione del concetto di involucro edilizio: da semplice Semento di chiusura (sistema passivo), a elemento regolatore attivo (sistema dinamico). Per rispondere a queste esigenze si è elaborato un nuovo concept di facciata ventilata opaca intelligente, che sia in grado d'integrare diversi principi di funzionamento al fine di migliorare le prestazioni e le qualità interne. Il nuovo concept combina i materiali a cambiamento di fase PCM con le celle di Peltier Pe, chiamato con l'acronimo PeCM (Pe + PCM), vuole essere una nuova tipologia di Responsive Building Element, capace di adattarsi alle condizioni climatiche esterne sfruttando al meglio gli apporti energetici gratuiti. La tesi ha lo scopo di osservare il comportamento delle celle di Peltier abbinate ai materiali a cambiamento di fase al fine di determinare la fattibilità del concept di progetto. Questa si articola in quattro fasi, le prime due sono rivolte allo studio dei Responsive Building Elements e delle due tecnologie impiegate, così da porre le basi per determinare le caratteristiche della nuova parete opaca; le altre due sono rivolte alla definizione del progetto e alla descrizione delle fasi sperimentali, utili a verificare la fattibilità dell'ipotesi progettuale; per poi concludersi con l'analisi dei risultati ottenuti. Per verificare la fattibilità del progetto sono state effettuate diverse prove, sia numeriche che pratiche. I test sono serviti a osservare il comportamento delle due tecnologie abbinate. Avvalendosi della "BET celi" (Building Envelope Test Celi), che consente di regolare le condizioni ambientali, è stato possibile osservare il funzionamento dei due materiali accoppiati. Dapprima si è testato il comportamento delle celle di Peltier in relazione ai diversi materiali che possono lambire la superficie di dissipazione alettata: Aria - Acqua - PCM. Successivamente si è costruito un modello con cui sono testate varie combinazioni di fluidi capacitivi per dissipare il calore generato dalla cella di Peltier ; una scala più estesa ha permesso di osservare il comportamento delle due tecnologie in relazione ad una superficie di scambio maggiore. Si è concluso che l'integrazione delle celle di Peltier e dei PCM, possono contribuire al raffrescamento dell'ambiente interno in modo attivo e passivo e quindi costituire un nuovo sistema di parete opaca responsiva. La tecnologia è ancora in una fase embrionale e necessita di ulteriori test per verificare l'effettiva efficacia del sistema, ma dai risultati ottenuti dalle sperimentazioni è possibile affermare il potenziale delle due tecnologie.
Relatori:	Valentina Serra, Alfonso Capozzoli, Stefano Fantucci
Tipo di pubblicazione:	A stampa
Soggetti:	A Architettura > AD Bioarchitettura S Scienze e Scienze Applicate > SH Fisica tecnica T Tecnica e tecnologia delle costruzioni > TE Tecnologia dei materiali
Corso di laurea:	Corso di laurea magistrale in Architettura Per Il Progetto Sostenibile
Classe di laurea:	NON SPECIFICATO
Aziende collaboratrici:	NON SPECIFICATO
URI:	http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/4520
Capitoli:	Sommario Introduzione 1. FASE CONOSCITIVA I - TECNOLOGIE INNOVATIVE D'INVOLUCRO EDILIZI STRATEGIE - RESPONSIVE BUILDING ELEMENTS Facciate integrate avanzate Principio di Funzionamento Benefici Limitazioni Facciate ventilate opache Facciate ventilate trasparenti Facciate ventilate trasparenti con fotovoltaico integrato Principio di Funzionamento Benefici Limitazioni Fotovoltaico integrato Principio di Funzionamento Benefici Limitazioni Collettori solari integrati Principio di Funzionamento Benefici Limitazioni Isolamento dinamico Principio di Funzionamento Benefici Limitazioni Materiali a cambiamento di fase Principio di Funzionamento Benefici Limitazioni 1.2. CASI STUDIO Ricerca Prototipo Realizzazioni 2. FASE CONOSCITIVA II - FUNZIONAMENTO DEI COMPONENTI PRINCIPALI 2.1. PELTIER Cosa Sono Come Sono Fatte Come Funzionano Usi Sostenibilità 2.2. PCM Cosa Sono Come Sono Fatti Come Funzionano Usi Sostenibilità 2.3. CASI STUDI 3. FASE PROGETTUALE - CONCEPT CONFIGURAZIONI Configurazione A Configurazione B Configurazione C Configurazione D .1 Configurazione D .2 Configurazione E .1 Configurazione E .2 Configurazione F. 1 Configurazione F .2 3.2. PROGETTO Requisiti di concept Funzionamento Requisiti di progetto Elementi della parete Componenti Lato esterno - smaltimento Nucleo centrale - generazione Lato interno - trasporto Schemi di funzionamento 4. FASE SPERIMETALE - SPERIMENTAZIONI TESTATE TEST Campagna sperimentale Strumentazione Caratterizzazione Peltier Peltier e PCM Esperimento Materiali utilizzati Prova Conclusioni CONCLUSIONI BIBLIOGRAFIA
Bibliografia:	BIBLIOGRAFIA RESPONSIVE BUILDING ELEMENTS L. Bianco e M. Perino. - Il ruolo dell 'involucro edilizio nell 'edificio a basso consumo energetico Perino M, Serra V, Zanghirella F, Kindinis A. - Elementi responsivi e concetti integrati edifìcio/impianto - Rapporto sulle attività della IEA ECBS Annex 44. Report RSE 2009/4 Iannaccone. - prestazioni variabili - Modulo n. 293, Luglio-Agosto 2003 Salani C. - Caratteristiche termiche dinamiche. - Neo-Eubios n. 24, Giugno 2008 Heiselberg P. -Expert Guide Part 1 Responsive Building Concepts - IEA ECBCS Annex 44 Integrating Environmentally Responsive Elements in Buildings - November 2009 Aschehoug 0, Perino M. - Expert Guide Part 2 Responsive Building Elements- IEA ECBCS Annex 44 Integrating Environmentally Responsive Elements in Buildings -November 2009 Andersen I, Kleiven T, Knudstrup MA, Heiselberg P. - State of the art Review Vol.2B. 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