Materiały zmiennofazowe: chłodzenie pasywne bez prądu
Materiały zmiennofazowe, w skrócie PCM, wykorzystują zjawisko pochłaniania i oddawania ciepła podczas przemiany fazowej. W praktyce oznacza to, że substancja taka jak parafina czy sole hydratyzowane topi się w temperaturze pokojowej, pobierając z otoczenia duże ilości energii, a następnie krzepnie nocą, oddając ją z powrotem. Proces jest cykliczny i nie wymaga zasilania. Wystarczy różnica temperatur między dniem a nocą, aby panel czy wkład działał przez lata.
W budynkach PCM montuje się najczęściej w sufitach podwieszanych, tynkach wewnętrznych lub panelach ściennych. W ciągu dnia, gdy temperatura w pomieszczeniu rośnie, materiał przechodzi w stan ciekły i tym samym „przytrzymuje” nadmiar ciepła. Dzięki temu powietrze nie nagrzewa się tak szybko, a klimatyzacja włącza się później lub wcale. Nocą, gdy na zewnątrz robi się chłodniej, PCM krzepnie i oddaje zmagazynowaną energię, co wspomaga naturalną wentylację. To rozwiązanie szczególnie dobrze sprawdza się w lekkich konstrukcjach szkieletowych, gdzie brak masy akumulacyjnej powoduje duże wahania temperatury. Warto przyjrzeć się również meblom z pamięcią termiczną, które przenoszą tę technologię do codziennych sprzętów.
Poza rozwiązaniami architektonicznymi PCM trafiają do przedmiotów użytkowych: poduszek, materacy, a nawet opakowań do transportu leków czy żywności. Wystarczy niewielki wkład, by utrzymać stałą temperaturę przez kilka godzin. Ograniczeniem jest pojemność cieplna samego materiału – nie zastąpi on klimatyzacji w upalnym klimacie, ale w polskich warunkach letnich potrafi obniżyć temperaturę w pomieszczeniu o dwa do czterech stopni. Kluczowe jest prawidłowe dobranie temperatury topnienia PCM do warunków panujących w danym wnętrzu.
Chłodzenie pasywne z użyciem materiałów zmiennofazowych nie generuje hałasu, nie zużywa prądu i nie wymaga konserwacji. Jednorazowy koszt zakupu i montażu zwraca się w postaci niższych rachunków i większego komfortu. Warto rozważyć to rozwiązanie przy projektowaniu nowego domu lub modernizacji istniejącego, zwłaszcza gdy zależy nam na niezależności od sieci energetycznej.