Open menu

PCM  Phase changng materials

Wat zijn PCM's?
Wat is het belang van PCM's

 Wat zijn PCM's

PCM’s zijn materialen die warmte kunnen opnemen of afstaan door te smelten of te stollen. Door te smelten wordt warmte opgenomen uit de omgeving. Door te stollen wordt er warmte afgestaan aan de omgeving. Op basis van dit principe kan dan een ruimte worden gekoeld of verwarmd. 

Vergelijk het met het smelten van een ijsklontje in een glas met drinken. Doordat het ijsklontje smelt blijft de temperatuur in het glas op een gewenst laag niveau.

Net als ijs smelten en stollen PCM’s om een bepaald temperatuurniveau. Door het smelt- en stoltemperatuur slim te kiezen kan er invloed worden uitgeoefend op de ruimtetemperatuur. Door een temperatuurniveau te kiezen dicht bij een temperatuur die als comfortabel wordt ervaren, is het mogelijk om een ruimte te klimatiseren.

Als gevolg van invallende zoninstraling, aanwezige personen en apparatuur stijgt de temperatuur van de ruimte. PCM’s zijn in staat deze temperatuurverhoging op te vangen door te gaan smelten. Hierdoor wordt het niet te warm in de ruimte. Het omgekeerde is ook het geval. Als de temperatuur van de ruimte onder een bepaald niveau komt, zal het PCM gaan stollen en warmte afstaan aan de omgeving. Hierdoor blijft de ruimte op een gewenst temperatuurniveau.

Als aan het einde van de dag al het PCM gesmolten is door opwarming door zon, mensen en apparatuur dan kan het PCM geen warmte meer opnemen door verder te smelten. Dit heeft gevolgen voor de volgende dag als de ruimte opnieuw op een gewenst temperatuurniveau moet worden gehouden. De ruimtetemperatuur zal door de interne warmtelast verder doorstijgen. 

Hoe kan hiermee worden omgegaan?

Het PCM wordt 's nachts gekoeld met buitenlucht zodat het PCM weer stolt en de volgende dag weer warmte op kan nemen. Doordat ’s nachts de buitentemperatuur lager is dan overdag kan er meestal gebruik gemaakt van de koelende werking van de buitenlucht. Dit noodzakelijk stollen wordt regeneratie genoemd van het PCM. Omdat dit elke 24 uur opnieuw gebeurt, wordt er gesproken van een regeneratiecyclus. Dit wordt weergegeven in het volgende filmpje.

https://youtu.be/CEH6qxlqY-A

Wat is het belang van PCM bij verduurzaming gebouwde omgeving? 

Je kan de energievraag inprerken door te isoleren zodat in de winterperiode warmte in het gebouw blijft en in de zomerperiode de warmte buiten blijft. PCM’s kunnen hier verder aan bijdragen door resterende warmtelast op te nemen en ’s nachts bij het regenereren weer af te staan.

Doordat overdag de warmtelast tijdelijk opgeslagen wordt in het PCM is er minder directe koeling nodig. Hierdoor wordt de vraag naar energie ingeperkt en draag PCM bij aan de verduurzaming van de gebouwde omgeving.

https://youtu.be/0YDZc5LtRpk

IJs naar water

Bij smelten wordt warmte opgenomen zonder dat de temperatuur stijgt. Met dezelfde hoeveelheid energie waarmee één kg ijs kan worden gesmolten zonder dat de temperatuur stijgt, zou één kg water bijna 80 graden C warmer worden.

Door de grote hoeveelheid ijs op aarde absorbeert het ijs bij smelten dan ook een gigantische hoeveelheid energie. Smeltend ijs werkt dus als een stabiliserende buffer voor de opwarming van de aarde. Dat is fijn, maar het betekent ook dat zodra al het ijs op aarde gesmolten zou zijn, bij gelijkblijvende hoeveelheid zonnewarmte de temperatuur veel sneller zou stijgen.

Ijs van Columbus (2021).

Een betonnen vat onder je huis met ijs, om je woning te verwarmen. Hét kán écht.
De te bouwen 37 woon-zorgappartementen op de voormalige locatie van basisschool 't Ven aan de Seringenstraat in Rosmalen krijgen dit systeem met de naam IJs van Columbus. Met een knipoog naar het ei van Columbus, een simpele oplossing voor een moeilijke opgave dus.

Met de energie die vrijkomt door water om te zetten in ijs kunnen we de woningen verwarmen, door het ijs om te zetten in water kunnen we de woningen koelen.''

Dat betekent wel dat elk appartement een eigen warmtepomp krijgt. Het is de eerste keer in deze regio dat het IJs van Columbus in een woon-zorgcomplex met individuele koppelingen wordt toegepast. De bewoner kan dus zelf de temperatuur instellen. 

Het IJs van Columbus is een vrij nieuw duurzaam systeem waar JOOST per aansluiting zo'n 10.000 euro subsidie vanuit Europa voor krijgt. Nadeel: Het is een traag systeem, dus je moet vooruitdenken. Het is niet zo dat er in zeer korte tijd ineens extra warmte in je woonkamer komt.

Ijsvancomumbus

 

 

 

 

 

 

%MCEPASTEBIN%