MATERIALES DE CAMBIO DE FASE (PCM)
Descripción
Los sistemas que utilizan Materiales de Cambio de Fase (PCM) se pueden utilizar para almacenar energía. Todas las sustancias almacenan energía cuando su cambio de temperatura, pero cuando se produce un cambio de fase en una sustancia la energía almacenada es superior, también el almacenamiento de calor y su recuperación se produce de forma isotérmica, lo que les hace ideal para aplicaciones de calefacción / refrigeración. Por ejemplo, si asumimos una masa de hielo de 1 kg a -10 º C, y que llevamos esta masa a 0 º C, el calor absorbido será 42,3 kJ. Con el fin de cambiar el estado de esta masa del hielo al agua, el calor absorbido se necesita sería 2.501 kJ. Esto significa, que el calor almacenado por el agua durante su cambio de fase es 60 veces mayor que el calor almacenado con el fin de aumentar su temperatura en 10 º C.
Se requieren las siguientes propiedades para PCM útil para sistemas de construcción:
- Disponer de un ciclo de vida de acuerdo a su costo.
- Tener un alto calor específico.
- Para ser químicamente estable.
- No ser tóxicos, corrosivos o inflamables.
- Las densidades de estado sólido y líquido deben ser similares.
Relevancia en el diseño casa pasiva.
La aplicación de los PCM en el edificio puede tener dos objetivos diferentes. En primer lugar, utilizando calor natural que es la energía solar para la calefacción o de la noche fría para la refrigeración. En segundo lugar, utilizando calor artificial o fuentes de frío. En cualquier caso, el almacenamiento de calor o frío, es necesario que coincida con la disponibilidad y la demanda con respecto al tiempo y también con respecto a la energía. Básicamente tres maneras diferentes de utilizar los PCM para la calefacción
y enfriamiento de edificios son :
- PCM en la construcción de muros ;
- PCM en otros componentes de construcción que no sean paredes
- PCM en las unidades de almacenamiento de calor y frío.
Los dos primeros son sistemas pasivos, donde el calor o el frío almacenado son liberados automáticamente cuando la temperatura interior o exterior sube o baja más allá del punto de fusión. El tercero es un sistema activo, en el que el almacena calor o frío es en la contención térmicamente separado del edificio por aislamiento. Por lo tanto, el calor o el frío se usan sólo en la demanda no automáticamente. Dependiendo de dónde y cómo el PCM está integrado, se aplican con diferentes puntos de fusión. Actualmente, hay una falta de PCM comerciales en el rango de temperatura más baja que se encuentra entre 5 y 25 º C. Especialmente entre los 15 y 20 º C productos disponibles muestran demasiado bajo entalpías. PCM más importantes están en el intervalo de 22-25 º C , ya que casi todo el mundo está de acuerdo en que este es el rango para la calefacción de edificios pasivos y enfriamiento .
Fuente: THE PASSIVHAUS STANDARD IN EUROPEAN WARM CLIMATES:DESIGN GUIDELINES FOR COMFORTABLE LOW ENERGY HOMES
