Caso di solo carico applicato in testa al palo
Analisi termotecnica L’analisi energetica è del tutto analoga a quella di sonde geotermiche convenzionali, ma con particolare attenzione all’interazione tra il terreno e i carichi termici dell’edificio per il tramite la pompa di calore. Occorre verificare in modo attento le temperature minime e massime del fluido termovettore in mandata ai pali energetici durante tutto l’arco dell’anno. Nella Figura 8 è rappresentato uno schema del bilancio energetico da considerare. Dimensionamento strutturale del palo energetico Il palo energetico deve essere dimensionato valutando non solo i carichi strutturali, ma anche l’analisi termica e studiando la combinazione delle due sollecitazioni imposte al palo. Si possono in tal modo riscontrare i casi resi nelle Figure 9-13.
Figura 9. Il palo sollecitato a solo carico è in compressione; spostandosi all’interno del terreno, la resistenza che si oppone al carico avviene nell’interfaccia palo/ terreno. In questo modello semplificato la resistenza laterale mobilizzata è costante, pertanto il risultato tra deformazioni e carico si riduce linearmente con la profondità. (Bourne – Webb P. J. et al. 2009)
Caso di solo ciclo di raffreddamento
Caso di ciclo di riscaldamento e carico di compressione
Figura 10. Quando al palo è applicato un ciclo di raffreddamento, nel caso in cui entrambe le estremità siano libere di muoversi, questo si contrae, con sviluppo di una sollecitazione di trazione. All’aumentare del raffreddamento cresce la sollecitazione a trazione, finché le deformazioni raggiungono il limite di rottura del palo stesso. (Bourne – Webb P. J. et al. 2009)
Figura 11. Quando è applicato un ciclo di riscaldamento al palo, questo si espande, sviluppando una tensione di compressione nel palo stesso. Anche in questo caso un aumento dello stress termico può portare al limite di rottura del palo stesso. (Bourne – Webb P. J. et al. 2009)
Caso di ciclo di raffreddamento e carico di compressione
Caso di ciclo di riscaldamento e carico di compressione
Figura 12. Quando a un carico di compressione applicato alla testa del palo viene associata una variazione di temperatura in raffreddamento si ottiene l’effetto combinato dei casi sopraccitati. (Bourne – Webb P. J. et al. 2009)
Figura 13. Quando a un carico di compressione applicato alla testa del palo viene associata una variazione di temperatura in in riscaldamento si ottiene l’effetto combinato dei casi sopraccitati. (Bourne – Webb P. J. et al. 2009)
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