PCM Principi di funzionamento Applicazioni generali. Massimiliano Gradi

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1 PCM Principi di funzionamento Applicazioni generali Massimiliano Gradi 1

2 Negli ultimi anni si è sviluppata la tendenza di destinare alla vita quotidiana oggetti prodotti con materiali e tecnologie sviluppate in ambito aerospaziale Per telecomunicazioni Per immagini Per meccanica Prodotti termoregolanti PCM 2

3 COSA SONO I PCM sono prodotti termoregolanti capaci di conferire inerzia termica, ovvero consentono di mantenere un materiale ad una certa temperatura prefissata per un periodo di tempo più lungo rispetto allo stesso prodotto privo di pcm. Tale caratteristica è dovuta alla loro capacità di cedere o assorbire calore. Il principio che sta alla base di questa capacità è elementare, si tratta delle : Transizioni di fase 3

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5 COME FUNZIONANO Durante la transizione di fase SOLIDO- LIQUIDO e viceversa, la temperatura riamane costante. Nel passaggio da SOLIDO a LIQUIDO Il materiale assorbirà energia termica (calore latente) Nel passaggio da LIQUIDO a SOLIDO Il materiale cederà energia termica (calore latente). 5

6 COME FUNZIONANO 6

7 ESEMPIO: raffreddamento e rapido riscaldamento di un PCM 117 C (TERMOSET CO-117D) 7

8 PRINCIPI ATTIVI Composti ORGANICI Paraffine Composti INORGANICI Sali idratati 8

9 COMPOSTI ORGANICI Stabilità termica e chimica Non corrosivi VANTAGGI Costosi Infiammabili SVANTAGGI 9

10 COMPOSTI INORGANICI VANTAGGI Meno costosi Non infiammabili Corrosivi Instabili SVANTAGGI 10

11 TIPOLOGIE ESISTENTI Core Material (necessitano di un contenitore oppure non devono interagire con il sistema o danneggiarlo) Microincapsulati (17-25 micron) Macroincapsulati (ca. 3mm) 11

12 FORME E CARATTERISTICHE DEGLI INCAPSULATI Polvere fine concentrata Pre-dispersi (70% pcm 30% acqua) Capsula in MF, resina acrilica, vari polimeri Flame retardant (in fase sperimentale) Resistono fino a C e alte pressioni 12

13 COME SONO FATTI I PCM MICROINCAPSULATI Contenitore capsula (10-15%) Core material pcm (85-90%) 13

14 CICLO DI FUNZIONAMENTO 14

15 RANGE DI TEMPERATURE INCAPSULATI (micro-macro) paraffine CORE MATERIAL Organici Sali idratati, Soluzioni organiche Miscele eutettiche (è una miscela di sostanze il cui punto di fusione è più basso di quello delle singole sostanze che la compongono) Un esempio è una miscela di ghiaccio e sale (H2O allo stato solido e NaCli), il ghiaccio fonde a 0 C, il sale a 804 C, mentre la loro miscela eutettica fonde a - 21,3 C. Al punto eutettico sono contemporaneamente presenti le due fasi solide (ghiaccio e NaCl) e la fase liquida (la soluzione) in contemporaneo equilibrio.) -30 C a +55 C -100 C a +900 C 15

16 APPLICAZIONI GENERALI AEROSPAZIALE EDILIZA AUTOMOTIVE PACKAGING GOMMA-PLASTICA TESSILE CALZATURIERO ELETTRONICA MATERASSI E CUSCINI 16

17 AEROSPAZIALE Rivestimenti di moduli o capsule orbitanti Tute degli astronauti per operazioni extraveicolari 17

18 EDILIZIA Sottotetti Pannelli per pareti Cabine elettriche o centrali termiche 18

19 EDILIZIA 19

20 AUTOMOTIVE Sedili auto Pareti e tetto auto Pareti convogli ferroviari Caschi per moto 20

21 PACKAGING Contenitori per cibi caldi o freddi (pizza, gelato) Contenitori per alimenti (verdure, pesce, carne) Contenitori per medicinali Contenitori per prodotti chimici 21

22 CALZATURIERO Interni di scarpe Scarponi da sci Scarpe di sicurezza (fonderie, celle frigo, etc., vigili del fuoco) 22

23 ELETTRICO Raffreddamento di circuiti elettrici Case per computer Cabine per server o alloggiamenti di apparecchiature per informatica/elettronica Tappetini per appoggio computer portatili 23

24 BEDDING (materassi e cuscini) Per effetti rinfrescanti Aumentare il comfort termico 24

25 TESSILE All interno di fibre * (sistemi brevettati) Diametro ca. 1 micron Per spalmatura con lattici o resine All interno di schiume In accoppiatura fra strati di tessuto o membrane Altro Diametro micron 25

26 Grazie per l attenzione Massimiliano Gradi PRIMAX Via F.Mugnaini, 6/a VAIANO (PO) info@primaxchemical.com 26