Phase Change Material. Pure natuurkunde voor een beter klimaat!

Het kantoor van bedrijfsruimten bevindt zich op de 2e verdieping in een gedeelte wat is uitgevoerd als een opbouw met een lichte constructie. Weinig massa dus. De afgelopen jaren is de warmtelast in deze ruimte enorm toegenomen. Meer mensen, meer computers. Zaten er vroeger tien mensen in deze ruimte zijn dit er momenteel twintig, onze werkplekken worden door de digitalisering immers steeds compacter. De warmtelast blijft toenemen en dit was merkbaar aan het klimaat in het kantoor.

 

Tobben met het klimaat

Tijd voor verandering. Het aantal temperatuuroverschrijdingsuren is onacceptabel geworden, bijna 400 uur per jaar komt de temperatuur boven de 25 graden. Dit moet worden teruggebracht naar een aanvaardbaar niveau. Toepassen van PCM lijkt een mooie oplossing.

PCM

PCM’s zijn materialen waarvan de faseverandering, van vast naar vloeibaar en v.v., wordt gebruikt om warmte op te slaan en af te staan. In PCM's wordt warmte opgeslagen voor gebruik op een later moment. Het nut van PCM's is dat bij veel zonneschijn de ruimte niet snel een hoge temperatuur krijgt, de PCM neemt immers de warmte op, en dat bij kouder weer de PCM de warmte weer afstaat. Het resultaat is een "gelijkmatiger temperatuur" in het gebouw.

In de vorm zoals wij ze toepassen bestaan de PCM’s uit in water opgelost zout dat verwerkt is in zakken of elementen.

Hoe zijn we tot deze oplossing gekomen?

Er is voor de ruimte een warmtelastberekening gemaakt op basis van een aantal scenario’s. Het huidige scenario, een scenario waarbij we de airco installatie uitbreiden om meer te kunnen koelen en een scenario waarbij gekozen is voor toepassen van PCM. Conclusie van deze berekeningen was een mooi inzicht. Met het vergroten van de airco installatie kun je het probleem wel oplossen. Je gaat alleen veel installaties toevoegen die veel stroom verbruiken en koude gaan verspreiden in de ruimte. Geen duurzame oplossing en vraagtekens bij het comfort voor de mensen die er werken. Door te kiezen voor het toepassen van PCM wordt de temperatuur gelijkmatiger, zonder grote airco installatie. Een hele duurzame oplossing met een laag energieverbruik omdat er minder koelcapaciteit nodig is. Met als resultaat een drastische daling van het aantal overschrijdingsuren.

"Het is pure natuurkunde, een belachelijk eenvoudig product"

Eric Roelofswaard

Win-win

Een duurzame oplossing dus, dit past bij Heembouw. Het product is ook vrij nieuw. Daarom is het prettig hiermee in ons eigen kantoor te experimenteren. En het is een heel eenvoudig product, pure natuurkunde eigenlijk.

Een ander voordeel is dat het product ook massa toevoegt aan het gebouw. De PCM’s zijn best zwaar en worden toegevoegd aan de gevel en het plafond. Dit voegt massa toe aan de constructie waardoor het vermogen om warmte op te vangen groter wordt. Een win-win situatie.

’s nachts koelen

Uiteindelijk is de uitvoering nog best complex en vergt en komt er veel bij kijken om alles in te passen in het huidige kantor. De PCM’s worden bij ons in de vorm van elementen aan de wand bevestigd. Voor het plafond is gekozen voor zakken die in de elementen van het systeemplafond worden gelegd. De ruimte boven het plafond en ook in de wand moet goed geventileerd worden. Dit moet ook gestuurd worden zodat er ’s nachts koude lucht van buiten langs te PCM’s gevoerd wordt. Hierdoor koelen ze af en kunnen ze d volgende dag opnieuw de benodigde warmte opnemen.

Wie doet wat

Via een lokaal netwerk zijn wij in contact gekomen met global-E-systems, marktleider in PCM technologie. Deze partij hebben we uitgenodigd voor een lunchpresentatie over PCM bij Heembouw. Toen was onze interesse gewekt en wilden we het graag eens toepassen. Nu kwam er door dit eigen kantoor een concrete case. Hiervoor zijn we samen gaan werken met Boonstoppel Engineering voor het advies en VINK Installaties voor de uitvoering van de benodigde installaties.

Gaan we dit vaker toepassen?

Als het aan Eric ligt gaan we zeker meer met PCM doen in de toekomst. Ook voor nieuwbouw kantoren en bedrijfsruimten kan het interessant zijn. Zeker als men kiest voor een hoogwaardige afwerking dan zal het al snel interessant zijn PCM hierin mee te nemen. Uiteindelijk kun je fors besparen op je installatie- en energiekosten.

De toepassingen van het product zijn nog volop in ontwikkeling. Wij passen het nu in 2 vormen toe in de wanden en plafonds. Er zijn ook al toepassingen bekend in de vorm van opslagtanks, vergelijkbaar met een warmtebron onder de grond.

Case

Een goed voorbeeldproject is het kantoor van ABN-AMRO in Alkmaar. Ook hier hebben Boonstoppel Engineering en Global-E-Systems samen gewerkt. Resultaat is een ecologisch klimaatsysteem waarbij gebruik is gemaakt van 900.000 kilo aan PCM. Het pand is energieneutraal en heeft hiervoor een Breaam Excellent-certificaat ontvangen.

De praktijk

Hoe het in de praktijk gaat werken weten we eind van het jaar. Dan wordt het kantoor weer in gebruik genomen en zal de installatie op basis van PCM zich moeten gaan bewijzen. Een veel constantere gewenste temperatuur is straks het resultaat. Doordat de PCM’s zich aanpassen gedurende de dag werkt het systeem zonder dat er constant aan de knoppen gedraaid hoeft te worden.

We gaan het ervaren. Een mooie natuurkundige proef met het innovatieve product PCM.