PCM pouch warmte-afgifte meting

Hoe de meting uitvoeren: Gebruik warm water en een koude pouch met 30% meer warmte in water dan in de pouch (voelbaar en latent). Of vul een bak met met water en ijs en leg de opgewarmde PCM-pouch erin. .


Bestand laden met 5 kolommen: (1) datum-tijd (2026-07-27 21:00:42).
(2) verstrekentijd [minuten], wordt niet gebruikt.
(3) T water [Celcius], eerste record bepaalt Tstart water en bak.
(4) Spanning verwarmingsweerstand [Volt], wordt niet meer gebruikt.
(5) Actueel verbruik verwarmingsweerstand [Watt].
Tijd [u:m] T water (°C) T ruimte (°C) P R (W) ΔT water (°C) ΔT (°C/uur) ΔQijs latent (kJ) Q elek. (kJ) P elek. (W) Q bak (kJ) P bak (W) Q pcm latent (kJ/kg) P pcm latent (W) Netto in/out (W)


Doel Temp. (°C) SAP Toevoegtemp. (°C) NaCl (g) Glauber's Zout Totaal (g) Anhydraat Na₂SO₄ (g)* Kristalwater (g)* Verwachte Latente Warmte (kJ/kg)
31 °C ~33 °C – 34 °C 0,0 g 1425,0 g 628,2 g 796,8 g ~230 kJ/kg
28 °C ~29 °C – 30 °C 30,0 g - 2 % 1395,0 g 615,0 g 780,0 g ~215 kJ/kg
25 °C ~26 °C – 27 °C 75,0 g - 5 % 1350,0 g 595,2 g 754,8 g ~195 kJ/kg
24 °C ~25 °C – 26 °C 97,5 g - 6.5 % 1327,5 g 585,2 g 742,3 g ~185 kJ/kg
22 °C (WTW-Optimum) ~23 °C – 24 °C 135,0 g - 9 % 1290,0 g 568,7 g 721,3 g ~171 kJ/kg
20 °C ~21 °C – 22 °C 172,5 g - 11.5 % 1252,5 g 552,2 g 700,3 g ~145 kJ/kg
18 °C ~19 °C – 20 °C 195,0 g - 13 % 1230,0 g 542,3 g 687,7 g ~135 kJ/kg

Mixen:
- Gebruik warm water (35..40C)
- mix het anhydraat, borax (45 gram - 3%) en zout er door met, roer het 5 minuten door.
- wacht tot de mix is afgekoeld tot enkele graden boven de smelttemperatuur, zie de tabel
- Verspreid het sap poeder (30 gram - 2%) over de mix en roer het er door om klonten te voorkomen. Als alles er in zit en geroerd kan de mix meteen in de pouch en geseald worden. Leg de pouch minimaal 2 a 3 duur plat neer om verder af te koelen tot onder de smelttemperatuur. Daarna kan het gebruikt worden.
Doel Temp. (°C) Ideale Mengtemp. (°C) NaCl (g) Glauber's Zout Totaal (g) Anhydraat Na₂SO₄ (g)* Kristalwater (g)* Verwachte Latente Warmte met PAM (kJ/kg)
31 °C ~40 °C – 45 °C 0,0 g 1425,0 g 628,2 g 796,8 g ~245 kJ/kg
28 °C ~40 °C – 45 °C 30,0 g - 2 % 1395,0 g 615,0 g 780,0 g ~230 kJ/kg
25 °C ~40 °C – 45 °C 75,0 g - 5 % 1350,0 g 595,2 g 754,8 g ~210 kJ/kg
24 °C ~40 °C – 45 °C 97,5 g - 6.5 % 1327,5 g 585,2 g 742,3 g ~200 kJ/kg
22 °C (WTW-Optimum) ~40 °C – 45 °C 135,0 g - 9 % 1290,0 g 568,7 g 721,3 g ~185 kJ/kg
20 °C ~40 °C – 45 °C 172,5 g - 11.5 % 1252,5 g 552,2 g 700,3 g ~158 kJ/kg
18 °C ~40 °C – 45 °C 195,0 g - 13 % 1230,0 g 542,3 g 687,7 g ~148 kJ/kg

Mixen met PAM (Polyacrylamide):
- Gebruik warm kristalwater van 40°C tot 45°C. PAM lost slecht op bij lagere temperaturen.
- Strooi het PAM-poeder (30 gram - 2%) heel langzaam en gelijkmatig al roerend in het warme water. Mix grondig gedurende 10-15 minuten tot het polymeer volledig is opgelost en er een homogene, stroperige gel ontstaat zonder klonten.
- Voeg vervolgens het Na₂SO₄ anhydraat, het NaCl (keukenzout) en de Borax (45 gram - 3% als nucleatiemiddel tegen onderkoeling) toe aan de warme gel.
- Roer het geheel intensief door voor minimaal 5 minuten totdat alle zouten volledig en gelijkmatig zijn verdeeld in de dikke vloeistof.
- Giet de warme mix direct in de pouch en seal deze. (Wachten met afkoelen hoeft niet bij PAM, omdat het netwerk al stabiel is en de zouten vasthoudt tijdens het afkoelen).
- Leg de pouch minimaal 3 uur vlak neer om rustig te laten kristalliseren onder de smelttemperatuur. Daarna is de pouch klaar voor gebruik.

Doel Temp. (°C) Ideale Mengtemp. (°C) NaCl (g) Borax (g)* SaporePuro Na-CMC (g) Anhydraat Na₂SO₄ (g)* Kristalwater (g)* Verwachte Latente Warmte met Na-CMC (kJ/kg)
31 °C ~40 °C – 45 °C 0,0 g 45,0 g - 3% 40,5 g - 2.7% 625,5 g 789,0 g ~240 kJ/kg
28 °C ~40 °C – 45 °C 30,0 g - 2 % 45,0 g - 3% 40,5 g - 2.7% 612,0 g 772,5 g ~225 kJ/kg
25 °C ~40 °C – 45 °C 75,0 g - 5 % 45,0 g - 3% 40,5 g - 2.7% 592,5 g 747,0 g ~205 kJ/kg
24 °C (WTW-Optimum) ~40 °C – 45 °C 97,5 g - 6.5 % 45,0 g - 3% 40,5 g - 2.7% 582,0 g 735,0 g ~200 kJ/kg
22 °C ~40 °C – 45 °C 135,0 g - 9 % 45,0 g - 3% 40,5 g - 2.7% 565,5 g 714,0 g ~185 kJ/kg
20 °C ~40 °C – 45 °C 172,5 g - 11.5 % 45,0 g - 3% 40,5 g - 2.7% 549,0 g 693,0 g ~160 kJ/kg
18 °C ~40 °C – 45 °C 195,0 g - 13 % 45,0 g - 3% 40,5 g - 2.7% 539,2 g 680,3 g ~150 kJ/kg



Mixen met SaporePuro Na-CMC (E466):
- Neem een grote, droge mengbak en voeg hierin alle droge componenten samen: het Na₂SO₄ anhydraat, het NaCl (keukenzout), de Borax (45 gram) en het SaporePuro CMC-poeder (40,5 gram). Meng deze poeders droog intensief door elkaar. (Dit voorkomt dat de CMC straks gaat klonteren in het water).
- Verwarm het benodigde kristalwater tot exact 40 °C – 45 °C.
- Voeg de droge zout/polymeermix in één keer toe aan het warme water en roer het direct stevig door met een (boormachine)mixer.
- Blijf gedurende 5 tot 10 minuten rustig mixen. De vloeistof zal in het begin dun lijken, maar bindt na enkele minuten plotseling in tot een supergladde, dikke, glanzende witte crème. De Borax heeft nu de CMC-ketens succesvol chemisch aan elkaar geknoopt (crosslinking).
- Schep de warme, dikke pasta direct in de Mylar pouch.
- Wals de pouch met een deegroller of vlakke plaat plat tot een gelijkmatige dikte van maximaal 10 mm. Strijk hierbij alle resterende luchtbellen nauwkeurig naar buiten en seal de opening onmiddellijk met een dubbele lasnaad.
- Leg de gesealde pouch minimaal 3 uur vlak neer op een koele ondergrond (onder de 20 °C) om rustig uit te kristalliseren. De pouch verandert nu in een vormstabiele PCM-plaat die horizontaal in de waterbak geplaatst kan worden.

Samenvatting om snel en eenvoudig thuis te controleren of jouw SaporePuro CarboxymethylCelulose (CMC) van topkwaliteit is
en perfect reageert met de Borax voor een 20-jarige levensduur:De 3-tijdStappen "Borax-Crosslink"
Test
Je controleert de werking niet in de grote zoutmix, maar vooraf in een klein glas water. Dit is de ultieme chemische check:
Maak de basisgel: Neem een klein glas warm water (ca. 40 °C). Strooi er een flinke schep (ca. 1 à 2 theelepels) van jouw SaporePuro CMC-poeder in.
Roer dit goed door tot het poeder volledig is opgelost en je een gladde, dikke, vloeibare lijm of gelei hebt.
Voeg de activering toe: Strooi vervolgens een half theelepeltje Borax bij deze gelei en roer direct krachtig door.
Beoordeel het resultaat:
- GOED (Groen licht): Binnen 1 tot 2 minuten moet de vloeibare gelei plotseling veranderen in een heel taaie, rubberachtige of stevige slijmklomp (een gemedieerde hydrogel). Als je er met een lepel in prikt, voelt het elastisch en mislukt het vloeibare effect. Dit betekent dat de Borax de Celuloseketens succesvol aan elkaar heeft geklonken. Je weet nu 100% zeker dat de mix zoutbestendig is.FOUT (Rood licht): Blijft de mix na het toevoegen van de Borax net zo vloeibaar als daarvoor, of brokkelt het polymeer volledig af tot waterige vlokken? Dan is de CMC te laag van moleculair gewicht of chemisch verontreinigd.Visuele controle tijdens de echte productie (In de Mylar Pouch)Wanneer je de echte batch gaat maken volgens de tabel, let dan op het volgende moment:Z zodra je de droge zout/CMC-mix in het warme water (40–45 °C) gooit, blijft het de eerste 2 minuten vrij dun.Na ca. 5 tot 10 minuten constant mixen moet de vloeistof plotseling transformeren in een supergladde, dikke, glanzende witte crème (vergelijkbaar met stevige Griekse yoghurt of warme vla).
Is dat het geval? Dan is de crosslinking perfect gelukt, blijft het Glauberzout de komende 20 jaar gegarandeerd in zwevende toestand en is de pouch klaar om geseald te worden!

Geleringsmiddel (Recept per 1 kg PCM) Smelttemp. (°C) Vermoedelijke Enthalpie (kJ/kg) Vermoedelijke Levensduur (Mylar Pouch) Exacte Volgorde, Handeling & Waarom (Magnetron / Mengmethode)
2% Natriumpolyacrylaat (SAP / SPA)
Maar haalt dit in de praktijk niet		 1.5 kg, ca. 24°C ca. 150 - 165 kJ/kg ca. 50 - 100 cycli
(Degradeert door zouthandicap)
  1. Verwarm al het water in de magnetron (tussendoor roeren) tot ca. 35°C - 40°C.
  2. Voeg het watervrije natriumsulfaat, NaCl en Borax toe en roer tot een heldere vloeistof.
  3. Laat de vloeistof afkoelen tot ca. 26°C - 28°C (handwarm, net boven het smeltpunt).
  4. Strooi SAP in, roer licht tegen klonten en giet direct in de pouch.
  5. Laat de pouch direct 3 uur afkoelen onder de 24°C.
Waarom: Warm water (35-40°C) is nodig om de zouten volledig vloeibaar te laten oplossen. SAP zwelt zeer snel op; door af te koelen naar 27°C reageert het rustiger en blijft de mix gietbaar. Het 3 uur koelen fixeert de zoutkristallen direct in de gel voordat ze uitzakken. Glycerol heeft geen effect met SAP omdat SAP door de fabrikant al is gecrosslinked.
2% Natriumpolyamide (PAM)
Maar haalt dit in de praktijk niet		 1.5 kg, ca. 24°C ca. 160 - 175 kJ/kg ca. 200 - 300 cycli
(Goede mechanische matrix)
  1. Verwarm al het water in de magnetron (tussendoor roeren) tot ca. 35°C - 40°C.
  2. Voeg toe 1.5 % glycerol voor levensduur verlenging.
  3. Voeg het watervrije natriumsulfaat, NaCl en Borax toe en roer tot een heldere vloeistof.
  4. Zet een 6 cm doorsnee verfmenger (verfgarde) langzaam draaiend (om spatten te voorkomen) in de warme vloeistof zodat er een draaikolk (vortex) ontstaat.
  5. Regen het PAM-poeder langzaam in de wand van de kolk en giet direct in de pouch.
  6. Schoonmaken van de bak en gereedschap met PAM gaat makkelijk met een heel klein beetje water en zeep en keukenrol.
Waarom: Warm water lost de zouten direct op en helpt de PAM-polymeerketens effectief te strekken. De sterke vloeistofstroom van de kolk trekt de PAM-deeltjes direct individueel onder water voordat ze aan elkaar kunnen klonteren tot harde brokken.
3% CarboxymethylCelulose (CMC)
Maar haalt dit in de praktijk niet		 1.5 kg, ca. 24°C ca. 155 - 170 kJ/kg ca. 300 - 500+ cycli
(Meest stabiele organische optie)
  1. Warm de 742g water met 98 gram NaCl in de magnetron op tot 45°C - 50°C.
  2. Voeg eventueel 1.5% glycerol toe voor levensduurverlenging.
  3. Strooi de 45g CMC in dit zoute water en roer met een mixer tot een gladde, relatief dunne vloeitof.
  4. Voeg the 585g Na2SO4 anhydraat toe en roer met een mixer tot een homogene brij.
  5. Voeg als allerlaatste de Borax toe, roer kort en krachtig, en giet de mix met de hand direct in de pouch.
  6. Seal de pouch direct en leg deze plat om af te koelen tot onder de smelttemperatuur.
Waarom: Door de CMC in water te strooien waar al NaCl (keukenzout) in zit, treedt het "salting-out" effect op. Dit remt de extreme zwelling van de CMC-ketens tijdelijk af, waardoor het poeder zonder staafmixer en zonder klonten gladgeroerd kan worden. De starttemperatuur van 40°C-45°C houdt de mix perfect vloeibaar boven het kristallisatiepunt van het natriumsulfaat (32.4°C) zonder dat de Borax te agressief reageert in de pan.
1.2% Xanthaangom

• 526g Water
  (incl. 70g extra water)
• 360g Na2SO4 (anhydraat)
• 65g NaCl (6.5%)
• 35g Borax (3.5%)
• 12g Xanthaangom (1.2%)
• 2g Natriumbenzoaat (0.2%) 		1 kg, ca. 23.5°C ca. 200 - 215 kJ/kg
(Maximale energieopbrengst)		 Tientallen jaren (20+ jaar)
(Immuun voor zoutinvloeden)
  1. Gebruik gedestileerd water (kristalwater + 25 gram extra water op kamertemperatuur.
  2. Los natriumbenzoaat en xanthaangom op met een staafmixer, 2 minuten mixen, de eerte minuut is nog niet erg vloeibaar.
  3. Laat het 10 minuten staan opdat xanthaangom goed het water op neemt.
  4. Voeg natriumsulfaat, NaCl toe. Roer het om het te verspreiden, en fijn mixen nogmaals 1 minuut.
  5. Voeg Borax toe met de staafmixer in de vloeistof 1 minuut.
  6. Giet de mix direct in de pouch, seal deze en laat hem horizontaal plat afkoelen. De mix is dan ongeveer 27 C.
Waarom: De 70g extra water zorgt dat het natriumsulfaat bij 24°C voor de volle 100% vloeibaar kan oplossen, wat de sprong naar 200+ kJ/kg activeert. Xanthaangom bindt dit water puur mechanisch (visnet-structuur) in plaats van chemisch, waardoor het water 100% beschikbaar blijft voor de smelt-chemie. De overvloed aan NaCl-ionen vormt een elektronisch schild dat de Xanthaan-helix stabiliseert tot 80°C. Het Natriumbenzoaat conserveert de organische gom permanent tegen bacteriële afbraak.
  • 0,07 % citroenzuur levert een sterk nucleatie‑effect zonder de latente warmte te verminderen.
  • 1,2 % xanthaangom zorgt voor een zeer stabiele, langdurige gelstructuur; eventuele kleine verliezen in ΔH kunnen met een lichte water‑ of glycerol‑aanpassing gecompenseerd worden.
  • De samengestelde smelttemperatuur blijft ~ 24,4 °C (door 6,5 % NaCl).
  • De latente warmte moet ≥ 200 kJ kg⁻¹ bedragen – ruim boven de gemeten 152 kJ kg⁻¹ uit het eerdere experiment.
Na2SO4 pcm met citroenzuur: los citroenzuur op in het water en dan met xanthaangom. voeg na2so4 en nacl toe.
Ingrediënt Massa (g) % w/w Functie
Na₂SO₄·10H₂O (basis‑PCM) 1 805 90,25 % Latente‑warmte‑bron (≈ 226 kJ kg⁻¹)
NaCl 130 6,50 % Eutectisch verlagert de smelttemperatuur (≈ 7,8 °C)
Xanthaangom 24 1,20 % Hoge viscositeit → voorkomt bezinking / scheiding, lange‑termijn stabiliteit
Water (voor de gel) 15 0,75 % Hydrateert de xanthaangom; voldoende maar niet overtollig
Citroenzuur (0,07 % w/w) 1,4 0,07 % Nucleatie‑seed, pH‑buffer, minimaliseert super‑cooling
(optioneel) Glycerol 2 0,10 % Licht plasticiserend, verlaagt extreem hoge viscositeit zonder de gel vloeibaar te maken
Totaal 1 977,4 g (≈ 2 kg) 100 % –