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Enzo Zanchini

Professore Alma Mater

Alma Mater Studiorum - Università di Bologna

Professore a contratto a titolo gratuito

Dipartimento di Ingegneria Industriale

Temi di ricerca

Parole chiave: entropia exergia sonde geotermiche pompe di calore accoppiate al terreno efficienza energetica degli edifici

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.