Wat zijn PCM materialen

PCM staat voor Phase Change Materials. Deze materialen maken gebruik van het verschijnsel latente warmte om een hoge thermische dichtheid te verkrijgen. Latente warmte is de grote hoeveelheid energie die opgenomen of afgestaan wordt wanneer een stof overgaat van vaste naar vloeibare toestand (smelten) of van vloeibare naar vaste toestand (stollen of kristallisatie). Deze fase-overgangen vinden plaats bij een constante temperatuur en het smelt- en stolproces kan herhaald worden over een oneindig aantal cycli zonder dat dit gevolgen heeft voor de fysische of chemische eigenschappen.

Uitleg: PCM kenmerkt zich door een grote warmtecapaciteit bij een constante smelttemperatuur. Is de ruimtetemperatuur hoger dan de smelttemperatuur dan stroom warmte van de woning naar het PCM. Het PCM koelt de woning en slaat de warmte op door te smelten. Is de ruimtetemperatuur lager dan de smelttemperatuur dan stroom warmte van het PCM naar de woning. Het PCM verwarmt de woning en de warmte komt vrij doordat het PCM stolt. PCM vloerverwarming en -koeling met een smelttemperatuur van 24 a 25 graden Celsius verwarmt s'winters een woning op gemiddeld 21 graden Celsius en koelt diezelfde woning 's zomers op gemiddeld 26 graden Celsius.

Vermogensreductie

Zware bouwkundige constructies kunnen meer energie (warmte) accumuleren dan lichte constructies. Een goed voorbeeld hiervan is een oude Romaanse kerk in vergelijking met een tuinbouwkas. Goed geïsoleerde gebouwen hebben weliswaar een hoge warmteweerstand, maar hebben onvoldoende massa om goed te kunnen accumuleren. Door de toepassing van PCM 's kan als het ware bouwmassa gesimuleerd worden en kan een lichte constructie meer energie opnemen. Hierdoor wordt voor de constructie een belangrijk doel bereikbaar, namelijk : Vermogensreductie van de technische installaties. Door de toepassing van pcm materialen in een lichte gebouw kan het toe te passen vermogen voor koelen en verwarmen soms tot wel 50% worden gereduceerd

Toepassing

Voor de praktische toepassing van PCM materialen in de bouwkundige constructies en technische installaties van een gebouw hebben wij een aantal concepten ontwikkeld. Mogelijkheden zijn er in installaties van huizen, scholen, kantoren, ziekenhuizen, zwembaden of andere sportfaciliteiten. Hierbij geldt dat fase-overgangsmaterialen op verschillende manieren verpakt kunnen worden, afgestemd op de specifieke toepassing.

Verduurzaming

Extra interessant zijn toepassingen met duurzame energiebronnen, zoals zonnecollectoren, warmtepompen, WKK of restwarmte, maar ook elektrische vloerverwarming in combinatie met PCM 's (nachtstroom) is zeer attractief. De mogelijkheden zijn eigenlijk onbeperkt omdat pcm materialen zowel actief als passief toegepast kunnen worden. Bij actieve toepassing zijn de pcm materialen opgenomen in het installatieconcept. Dat wil zeggen dat zij geladen of ontladen worden met behulp van installatieonderdelen zoals luchtbehandelingkasten, circulatiepompen, zonnecollectoren, warmtepompen enz.

Kernpunten

Het meeste bekende PCM is water met de overgang vloeibaar naar ijs bij 0°C.
PCM materialen kunnen dus warmte opslaan (stollen) en afgeven (smelten).
De fase-overgang cyclus vloeibaar naar vast kan men oneindig herhalen.
Een fase-overgang treedt op bij een constante temperatuur.
Deze opgeslagen energie kan gedurende een bepaalde periode (dag) worden afgegeven, daarna moet het materiaal weer geladen worden (regenereren).
Onze technische PCM materialen bestaan uit water en zout additieven. En zijn niet schadelijk voor de gezondheid en bovendien onbrandbaar.
PCM materialen zijn anno leverbaar met smelttemperaturen van -50°C tot +78°C.