Per il condizionamento passivo dell'edificio: materiali a cambiamento di fase
I materiali a cambiamento di fase (MCP) hanno la capacità di accumulare calore prima di rilasciarlo. In tempi di surriscaldamento, l'MCP si scioglie e il calore viene immagazzinato. Quando l'edificio si raffredda, l'MCP si solidifica e l'energia immagazzinata viene restituita. Questo nuovo materiale offre quindi la possibilità di aumentare l'inerzia termica e ridurre la necessità di aria condizionata. Una soluzione ecologica ed economica.
Vincent Pessey d'Alcimed, una società di consulenza e supporto alle decisioni applicata alle scienze della vita e alla chimica, spiega che “PCM (Phase Change Materials), collocato in partizioni, fonde e assorbe energia termica eccesso quando la temperatura esterna supera la temperatura di fusione (durante il giorno) e si solidifica ripristinando l'energia accumulata quando la temperatura scende (di notte) ”. L'energia viene quindi immagazzinata come calore latente. L'MCP può essere utilizzato nel condizionamento passivo o anche nel riscaldamento fuori stagione.
problemi
A causa del riscaldamento globale, il consumo di energia collegato all'aria condizionata non fa che aumentare, con un forte impatto sull'ambiente. Limitare la necessità di aria condizionata è diventata una vera sfida. Il feedback mostra che i picchi di temperatura in una stanza dotata di PCM possono essere ridotti da 3 a 4 ° C e che il consumo di elettricità collegato all'aria condizionata può diminuire del 30%. Essere in grado di immagazzinare energia evita anche di dover utilizzare strati spessi di materiali pesanti come il cemento e creare un'elevata inerzia che può portare al surriscaldamento durante carichi interni pesanti (computer negli uffici).
Daniel Quénard, di CSTB, sottolinea l'interesse del PCM per la ristrutturazione di edifici terziari con struttura leggera, al fine di rafforzare la loro inerzia termica e migliorare il comfort estivo. Se i PCM sono ecologici, sono anche economici: uno studio condotto nel 2007 dal Centro termale di Lione valuta un ritorno sugli investimenti a 8 anni, il che è interessante nell'attuale contesto dei prezzi dell'energia e della scarsità i combustibili fossili, soprattutto perché i PCM hanno una durata di vita molto lunga, identica a quella dell'edificio.
Integrazione con materiali da costruzione
Il cambio di fase avviene a seconda dei materiali tra 19 e 27 ° C, temperature corrispondenti ai valori limite rispettivamente fissati per il comfort invernale ed estivo. Gli MCP (paraffina, polimero, acido grasso, ecc.) Possono essere incorporati nei materiali da costruzione (gesso, cemento, alcune materie plastiche) e persino in una matrice di grafite, che ha il vantaggio di avere un'eccellente conducibilità termica. Le paraffine, chimicamente stabili, sono le sostanze più comuni.
Possono essere confezionati in microsfere di plastica microscopiche (microincapsulazione) mescolate con gesso o cemento, oppure incorporate nei pori di un materiale di supporto (impregnazione), che consente di aggiungerle durante un rinnovamento. 3 cm di gesso contenente il 30% di MCP equivalgono a 18 cm di calcestruzzo o 23 cm di mattoni in termini di inerzia termica.
Gli MCP sono indistruttibili, inerti e non tossici; non richiedono manutenzione. Oltre alle pareti costituenti degli edifici, gli MCP possono anche essere integrati in controsoffitti. CSTB specifica che un sistema di ventilazione notturna ottimizza il rilascio di calorie, il che consente di rigenerare MCP in modo più efficiente.
Ricerca e prime esperienze
I prodotti stanno iniziando a essere commercializzati (circa € 50 / m2), come Micronal® (paraffina in microcapsule polimeriche) di BASF o Energain® (composto di paraffina / polietilene) di Dupont de Nemours: esistono riferimenti all'estero e il monitoraggio sperimentale in situ si svolge in Francia. Molti altri tipi di materiali e forme sono allo studio. Si sta studiando un altro tipo di MCP con una transizione solido / solido, poiché il passaggio da una fase solida all'altra consente di immagazzinare più calore rispetto alle fasi solido / liquido; il fatto che siano permanentemente solidi è interessante per la costruzione, perché sono più facilmente impacchettati e utilizzabili come sono.
Il CSTB ritiene che debbano ancora essere migliorati punti specifici e ricerche specifiche: migliore definizione dell'intervallo di fusione / solidificazione, comportamento al fuoco, caratterizzazione di eventuali prodotti secondari emessi (potenziale nocività), condizionamento e durata dei cicli fusione / solidificazione. Sono inoltre in corso ricerche sull'accoppiamento di cambiamento di fase e materiale superisolante (VIP) per produrre involucri leggeri con buon isolamento e significativa inerzia termica. MCP ha senza dubbio un futuro promettente per ridurre il consumo di aria condizionata, preservando al contempo un buon livello di comfort per gli edifici a bassa inerzia.
Di Pascale Maes, giornalista
Fonte: http://www.techniques-ingenieur.fr/actu ... cle_73628/
