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• convezione mista
• convezione naturale
• energia termica
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• heat transfer
• materiali a cambiamento di fase
• mixed convection
• pcs
• pcs
• phase change materials
• phase change slurries
• sistemi di accumulo termico
• sistemi energetici sostenibili
• sospensioni a cambiamento di fase
• sustainable energy systems
• thermal energy
• thermal energy storage
• thermal storage systems
• trasferimento del calore

Lo stoccaggio di energia termica è fondamentale per la transizione verso sistemi energetici sostenibili. In questo ambito, le sospensioni a cambiamento di fase (Phase Change Slurries, PCS) combinano i vantaggi dei materiali a cambiamento di fase (PCM) con la fluidità, migliorando il trasferimento del calore rispetto ai PCM puri e offrendo una maggiore efficienza. I PCS rappresentano un’alternativa promettente all’acqua nei sistemi di accumulo termico a bassa temperatura, ideali per applicazioni domestiche e industriali legate alle energie rinnovabili (impianti solari, pompe di calore).
Nonostante il potenziale, la ricerca sui PCS è ancora limitata, soprattutto per quanto riguarda la convezione naturale e mista. Questa tesi si propone di caratterizzarne le prestazioni termiche attraverso prove sperimentali, utilizzando PCS e acqua come confronto. Gli esperimenti, condotti su intervalli di temperatura di 20°-60°C e 20°-50°C, hanno analizzato cicli di riscaldamento e raffreddamento, con configurazioni che includono diverse modalità di ingresso dell'acqua nella serpentina di scambio e un mescolamento del fluido nell'accumulo a diverse velocità attraverso un agitatore.
I risultati forniscono dati utili per comprendere la termofluidodinamica dei PCS, evidenziandone le potenzialità applicative nei sistemi energetici con accumulo termico.

Thermal energy storage is essential for the transition to sustainable energy systems. In this context, Phase Change Slurries (PCS) combine the advantages of Phase Change Materials (PCM) with fluidity, enhancing heat transfer compared to pure PCM and offering greater efficiency. PCS represent a promising alternative to water in low-temperature thermal storage systems, ideal for domestic and industrial applications in renewable energy systems (solar plants, heat pumps).
Despite their potential, research on PCS remains limited, particularly regarding natural and mixed convection. This thesis aims to characterize their thermal performance through experimental tests using PCS and water for comparison. The experiments, conducted over temperature ranges of 20°-60°C and 20°-50°C, analyzed heating and cooling cycles, with configurations including different fluid inlet modes into the heat exchanger coil and fluid mixing in the storage tank at various speeds using an agitator.