5 april 2022 - PCM (Phase Change Materials) is een soort koelboxelement. Je weet wel: zo’n plastic blok wat je in de vriezer legt en in je koelbox stopt als je een dag naar het strand gaat. Een PCM-element is gevuld met een specifieke menging van zouten ‘geprogrammeerd’ op een gewenste temperatuur (bijvoorbeeld 21°C).

Door warmte op te nemen smelt het materiaal op deze temperatuur (en houdt deze warmte vast). Tijdens het smelten absorbeert het materiaal grote hoeveelheden warmte uit de omgeving. De omgeving wordt hierdoor koeler. Zodra de temperatuur van de buitenlucht zakt onder de ‘geprogrammeerde’ temperatuur, stolt het materiaal weer en komt warmte vrij in de omgeving. De omgeving warmt weer op.

Water is het bekendste fase overgang materiaal (PCM) ter wereld. Om ijs van 0 graden Celsius te smelten is evenveel energie nodig om water te verwarmen van 0 tot 80 graden Celsius. IJs is bijzonder geschikt om goederen op 0 graden te houden. Mooi he, hoe de natuur het ons voordoet?

Toepassing van PCM

Wij hebben onze rijtjeswoning uit 1954 ook verduurzaamd en hebben daar ook heel wat PCM in zitten. We hebben wandverwarming met daarop aangebracht de PCM-elementen, die we vervolgens hebben afgewerkt met een laag leemstuc. Maar je kunt het ook in je dak en vloeren verwerken.

Thermische massa

Een comfortabel en duurzaam huis is de perfecte balans tussen de natuur van je huis, de techniek in en om je huis en het gedrag van de bewoners. Als we kijken naar thermische massa dan hebben we het over de natuur van je huis. Thermische massa is het vermogen om warmte en koude op te nemen, een periode vast te houden in het materiaal en later afhankelijk van de ruimtetemperatuur weer af te geven via het materiaaloppervlak. Denk bijvoorbeeld aan een kerk: in de zomer is deze vaak van binnen veel koeler dan de buitentemperatuur. Dat komt door de massieve stenen muren. Ieder materiaal heeft zijn eigen warmtecapaciteit. En daar kan je dus heel slim gebruik van maken. Overdag vang je de gratis warmte van de zon en die sla je op in thermische massa. Zodra de temperatuur zakt komt die warmte weer vrij. En dat principe is ontzettend kansrijk voor de energietransitie.

Er zijn 2 soorten thermische massa: statische en dynamische thermische massa.

Statische thermische massa

Ieder huis heeft massa in de muren, vloeren en de bodem onder je huis en die kan je activeren. Wij noemen dat je huis ‘AAN’ zetten. Dat doe je door actief de zon die in je huis schijnt op te vangen. De zon en haar warmte is immers gratis. Maar jij weet ook dat je huis flink kan opwarmen als de zon binnen schijnt en de temperatuur loopt dat flink op. Dat kan je voorkomen door daarop te anticiperen. Je checkt de weersverwachting voor de volgende dag en kijkt of het zonnig wordt. Als de zon zal gaan schijnen de volgende dag zet je de thermostaat de avond ervoor flink veel lager. Je huis zal dan gedurende de nacht leeglopen en afkoelen. De massa in huis, je muren en vloeren koelen af. Als de zon eenmaal binnen schijnt zal die massa door de zon weer opwarmen. En ’s avonds laat je je huis weer ontladen, dus afkoelen omdat je toch naar bed gaat en met minder warmte in huis genoegen wil nemen.

Dynamische thermische massa

Een moderne oplossing is om extra opslagcapaciteit toe te voegen. Momenteel zie je steeds meer zonnepaneelinstallateurs ook accu’s aanbieden. Alles om de kwh’s maar op te slaan. Slimme actie van die accu’s in combinatie met zonnepanelen, maar je kunt veel meer thermische Kwh’s opslaan als je gebruik maakt van de massa in en onder je huis. Door bijvoorbeeld gebruik te maken van PCM (Phase Change Material = Fase overgangs materiaal) direct verbonden aan je verwarming of koeling. Het voordeel van PCM is dat het heel compact is (1 kilo PCM-panelen slaat 36x zoveel warmte op als 1 kilo beton) maar ook dat tijdens het laden/ontladen de temperatuur niet stijgt. Heel magisch is dat. De zon schijnt volop in je huis, maar de ruimte blijft heel aangenaam op de temperatuur).