Phaseo PCM Packs

Het geleverde koelvermogen van PCM (Phase Change Material) hangt af van de toegepaste hoeveelheid PCM per vierkante meter. Bij de toepassing van PCM 23 het type dat Inteco gebruikt in klimaatplafonds bedraagt de energie-inhoud 170 kJ/kg. Gemiddeld wordt dit materiaal toegepast in een hoeveelheid van 5 tot 7 kg/m², waarmee een koelvermogen tussen de 40 en 60 W/m² wordt bereikt. De bijdrage van eventueel voorkoelde lucht uit de luchtbehandelingskast is hierin nog niet meegerekend.

Om de comfortklasse van een PCM-klimaatplafond te bepalen, voerde PEUTZ metingen uit waarbij de temperatuurontwikkeling over tijd werd gemeten. Bij een toepassing van 5 kg/m² PCM behaalde het systeem een gemiddelde comfortklasse B. Binnen drie uur na de start van de meting werd zelfs een comfortklasse A bereikt, die gedurende de volledige werkdag van acht uur behouden bleef.

Uit aanvullende simulaties uitgevoerd over meerdere warme septemberdagen, inclusief zonbelasting blijkt dat de behaalde comfortklasse afhankelijk is van de warmtelast, de hoeveelheid PCM en de gebruiksduur van het gebouw. Op basis van deze parameters brengt Orange Climate een projectspecifiek advies uit, zodat het temperatuurbereik altijd binnen de gestelde comforteisen blijft.

Het regenereren van PCM (Phase Change Material) het proces waarbij het materiaal weer van vloeibaar naar vast overgaat is afhankelijk van de toepassing in het gebouw of de woning.
Orange Climate en Inteco adviseren per project een specifieke regeling voor de regeneratie van PCM, afgestemd op het gebouwtype en de klimaatomstandigheden.

PCM’s hebben de unieke eigenschap om warmte en koude tijdelijk op te slaan en deze later weer af te geven voor verwarming of koeling.
Een goed voorbeeld is de koeling van een utiliteitsgebouw in de zomerperiode:

• Overdag, tijdens kantooruren, is de warmtelast het hoogst. De overtollige warmte wordt tijdelijk opgeslagen in de thermische massa en PCM-lagen in het plafond of de vloer.

• Tijdens deze uren wordt er isotherme of licht voorgekoelde lucht ingeblazen voor CO₂-afvoer en aanvullende koeling.

• Na werktijd wanneer het buiten koeler is en de zon is verdwenen wordt de opgeslagen warmte afgevoerd via zomernachtventilatie of, bij hogere buitentemperaturen, met behulp van de koelbatterij in de luchtbehandelingskast.

Tijdens deze nachtelijke ventilatie koelt het PCM af en ondergaat het de faseovergang van vloeibaar naar vast. Zo wordt de opgeslagen thermische energie van overdag afgegeven aan de ruimte en is het PCM de volgende ochtend weer volledig geregenereerd en klaar voor gebruik.

Dankzij deze natuurlijke vorm van koeling blijft het gebouw ook tijdens warme dagen comfortabel en energie-efficiënt, zonder druk op het energienet.
De benodigde inblaastemperatuur en ventilatieduur zijn afhankelijk van de warmtelast overdag. Daarom biedt Inteco altijd maatwerkadvies, inclusief temperatuursensoren en regeltechniek, om het PCM-systeem optimaal te laten presteren.

Phase Change Materials (PCM) bestaan uit een combinatie van zout en water, die stolt en smelt bij een ingestelde temperatuur. Voor kantoren begint de warmteabsorptie typisch rond 21 graden Celsius en heeft een smelttraject tot 23 graden Celsius, hoewel voor andere toepassingen een ander traject kan worden gekozen.

Het principe van PCM kan het beste worden vergeleken met de faseovergang van ijs naar water bij 0 graden Celsius. Het ijs neemt warmte op uit de omgevingstemperatuur, wat resulteert in een faseovergang van vast naar vloeibaar, waarbij de temperatuur rondom het ijs stabiel blijft gedurende een bepaalde periode.

Door toevoeging van zoutkristallen aan het water kan de temperatuur van de faseovergang worden 'ingesteld', zodat deze plaatsvindt rond de gewenste temperatuur, bijvoorbeeld ongeveer 23 graden Celsius voor binnen toepassingen.

PCM (Phase Change Material), ook wel faseovergangsmateriaal, maakt het mogelijk om gebouwen energiezuinig te koelen en verwarmen. PCM wordt toegepast in de klimaatoplossingen van Inteco en draagt bij aan een comfortabel en duurzaam binnenklimaat.

Zomersituatie – passieve koeling

In de zomer neemt PCM warmte op uit de omgevingslucht (in de ruimte of luchtbehandelingskast). Zo draagt het passief bij aan de koeling van de ruimte en blijft de gewenste temperatuur behouden. Tijdens dit proces verandert PCM van vast naar vloeibaar terwijl het warmte opslaat.
Bij het ontwerp van het gebouw wordt de hoeveelheid PCM zorgvuldig afgestemd om piekbelastingen te beperken en de GTO-uren (Gewogen Temperatuur Overschrijding) te minimaliseren.
Actief verwarmen met PCM is niet mogelijk; dit gebeurt via aanvullende warmtebronnen zoals een warmtepomp of cv-installatie.

Wintersituatie – warmteopslag

In de winter slaat PCM overdag warmte op afkomstig van zoninstraling, personen en apparatuur, en geeft deze ’s nachts weer af bij afkoeling van het gebouw. Zo blijft de temperatuur stabiel zonder extra nachtventilatie.
Aanvullende verwarming kan worden verzorgd door watergevoerde of elektrische naverwarmers of vloerverwarming. In goed geïsoleerde gebouwen daalt de temperatuur ’s nachts slechts met 1,5 tot 2 °C.

Wanneer PCM (Phase Change Material) volledig in vloeibare toestand verkeert, kan het geen warmte meer opnemen. Dit heeft invloed op de ruimtetemperatuur en verhoogt mogelijk het aantal GTO-uren (Gewogen Temperatuur Overschrijding) binnen het gebouw.

Deze situatie kan ontstaan door:

• Langere gebruiksuren dan in het ontwerp of PvE is voorzien.

• Hogere interne of externe warmtelast dan oorspronkelijk aangenomen.

• Onvoldoende regeneratie van het PCM buiten gebruiksuren.

Met behulp van een Gebouwbeheersysteem (GBS) kunnen deze oorzaken worden geanalyseerd. Zo kan Inteco na oplevering advies geven over optimalisaties in de regeltechniek, zodat het PCM weer optimaal functioneert.

Daarom is goed advies in de ontwerpfase essentieel. Inteco denkt graag mee om het PCM-systeem zo efficiënt mogelijk te laten werken en de prestaties van het gebouw te verbeteren.