Een slim warmtebuffervat (PCM-buffervat) maken

Tijdens goedkopere uren kan in een buffervat met water warmte opgeslagen worden voor momenten als energie duur of zelfs schaars is.
Maar in plaats van water kunnen ook bepaalde zouten (PCM-buffervat) gebruikt worden om veel meer warmte op te slaan.
Een PCM-buffervat kan met een radiateur warmte afstaan of wegnemen in een WTW kanaal als 'WTW pcm-buffervat',
of aangesloten worden op het (vloer)verwarmingcircuit of als losse unit met een kleine radiateur en zacht draaiende ventilator zelf een warmte/koude unit zijn.

Veel warmte opslaan bij lage temperaturen (18C, 30C) kan met PCM-zouten.
PCM zouten zijn zouten die water opnemen en afstaan, alsof het een spons is.
Als ze water hebben opgenomen kunnen ze bevriezen en ontdooien bij een vaste temperatuur. Daarvoor is warmte nodig (opslaan) of kan het warmte afstaan.
Andere zouten, zoals gewoon keukenzout, zijn meer als stenen: ze nemen geen water op en kunnen daarom geen warmte op die manier opslaan.
Zulke zouten kunnen niet als PCM werken — ze lossen in water alleen maar op, zonder warmte op te slaan.
Een pcm-buffervat kan 5 tot 10 keer minder kosten dan een thuisbatterij en heeft geen schaarse materialen nodig.
Heeft veel minder isolatie nodig dan een boiler en is makkelijker op te warmen omdat het geen hoge temperaturen nodig heeft.

Eenvoudige uitleg en rekenvoorbeeld

voor een doe‑het‑zelf pcm-buffervat die de inkomende ventilatielucht koelt of verwarmt.

Een WTW pcm-buffervat haalt warmte uit de ventilatielucht of geeft die warmte af zodat temperatuurschommelingen worden afgevlakt van het ventilatiesysteem. Een pcm-buffervat is te maken met bepaalde zouten, parafinne en andere materialen die bijvoorbeeld bij 18°C, 32°C, 50°C warmte kunnen opslaan en heten ook wel PCM materialen.
Een PCM heeft bij een bepaalde temperatuur veel energie nodig om van vaste stof naar vloeistof te veranderen (dit heet fase-overgang: net als ijs smelten). En andersom waarbij dan komt de energie vrij komt (stollen, net als water bevriezen).
Een pcm-buffervat opwarmen kan met een warmtepomp of warmtepanelen. Echter dat wordt hier niet nader toegelicht omdat dit dan ook aan legionella eisen moet voldoen en zo mogelijk keuring nodig heeft. De pcm-buffervat op deze website gaat uit van warmteopslag bij 18°C waarbij geen legionella gevaar bestaat en de aanname dat een goedwerkende WTW geen warmte van meer dan 25°C de woning in blaast.

Waarom zou je dit willen?

Hoe werkt een WTW pcm-buffervat?

  1. Een radiateur hangt vóór het toevoerrooster waar de WTW de woning inblaast.
  2. Deze is aangesloten op een pcm-buffervat (bijv. op basis van natriumsulfaat) die warmte opslaat of afgeeft, afhankelijk van het temperatuurverschil tussen de WTW lucht en de pcm-buffervat.
  3. Een dunne buis door de pcm-buffervat of de pcm-buffervat in een bak met water, slangen en een klein pompje zorgen ervoor dat water circuleert van de pcm-buffervat naar de radiateur.
  4. Een temperatuurmeting of schakelklok regelen dat op juiste momenten en niet onnodig de pomp aan en uit staat.
    Temperatuurgestuurd voorbeeld: op warme zomerdagen de woning koelen met de pcm-buffervat als de WTW meer dan 22°C inblaast om de woning te koelen. Niet lager dan 22°C om condensvorming te voorkomen. En anders om de woning te verwarmen als de WTW lucht de woning inblaast kouder dan 15°C. Niet hoger dan 15°C om de nachtverlaging niet onnodig te beinvloeden. De pcm-buffervat afhankelijk van de zomer of andere maanden koelen of verwarmen als deze meer dan 1.5°C verschilt met de WTW en weer stopt als het verschil is gedaald tot 0°C.

Resultaat: de inkomende lucht krijgt een duwtje in de goede richting in elk seizoen en voelt constanter aan.


meer warmte-opslag oplossingen en berekeningen

Snelle cijfers WTW batterij

Gemiddelde ventilatie
≈ 50 m³/uur
Verwarming 10 °C→18 °C
≈ 0,133 kWh per uur
Per dag
≈ 3,2 kWh
Opslag in natriumsulfaat
≈ 0,08 kWh/kg
Benodigde massa
≈ 40 kg voor 3,2 kWh


Snelle cijfers pcm-buffervat voor een koude dag


Berekend voor een 170 m2 woning met 25 kWh/m2 warmteverbruik per jaar
conform de passief huis renovatienorm (label A+++).
Indien gemiddeld 0°C buiten en 18°C binnen: 40 kWhth per dag nodig.
  • Boiler met water met 55°C warm water en 30°C warmte-afgifte: boilervat 1000 liter nodig.
    Nadeel: 55°C verbruikt meer energie om te maken vanwege een lage COP van de warmtepomp om 55°C te maken dan 35°C.
  • Natriumsulfaat 32°C buffervat warmte-opslag 85% gevuld voor uitzetting: 360 liter nodig.
    Nadeel: geen bestaande producten te koop.
  • Calciumchloride 30°C buffervat warmte-opslag 85% gevuld voor uitzetting: 390 liter nodig.
    Nadeel: duurder dan natriumsulfaat en geen bestaande producten te koop.
Voor elke oplossing is een isolatielaag nodig. Voor een boiler met water met 55°C is meer isolatie nodig dan voor de 30°C/32°C PCM buffervaten.

Wat heb je nodig?

Hoeveel capaciteit is handig?

Richtgetal voor een doorsnee woning:

Gegeven: ventilatie V = 50 m³/uur; dichtheid lucht ρ ≈ 1,2 kg/m³; soortelijke warmte lucht c ≈ 1 kJ/kg·K; ΔT = 8 K (10→18 °C).

Warmte per uur: Q = V × ρ × c × ΔT ≈ 50 × 1,2 × 1 × 8 = 480 kJ ≈ 0,133 kWh.

Per dag: 0,133 × 24 ≈ 3,2 kWh.

Opslag in natriumsulfaat: ≈ 0,08 kWh/kg ⇒ nodig ≈ 3,2 / 0,08 ≈ 40 kg.

In de winter kun je de pcm-buffervat vooraf (elektrisch of via restwarmte) bijladen: bijvoorbeeld 1–3 kWh per dag, afhankelijk van de kou.


Achtergrond

Wanneer heb je er het meest aan?
  • Zomer: tempert hete middagpieken met koel geladen batterij (nachtkoeling).
  • Lente en herfst: warmte van overdag naar de avond en nacht verplaatsen waardoor de verwarming minder aan staat.
  • Winter: voorverwarmen tegen koude ochtenden; eventueel bijladen met 1–3 kWh/dag.
Faseovergang & waarom dit zo goed werkt

Water heeft veel energie nodig om te bevriezen bij 0 °C: ongeveer 333 kJ/kg (latente warmte). Dat is circa 80× zoveel als water 1 °C opwarmen (4,186 kJ/kg). Sommige zouten, zoals natriumsulfaat, hebben een vergelijkbaar faseovergang-effect maar dan bij 32 °C. Of lager door toevoeging van 17% keukenzout (zonder jodium enz.) is faseovergang bij 18 °C mogelijk.

Bij een faseovergang wordt dus veel warmte opgeslagen of afgegeven zonder dat de temperatuur veel verandert. Dat is handiger dan water naar een veel hogere temperatuur te verwarmen. Bijvoorbeeld omdat
- warmtepompen de hogere temperatuur niet halen
- warmtepompen bij hogere temperaturen veel minder efficient werken
- hogere temperaturen veel meer energieverlies geven
- hogere temperaturen meer isolatie en ruimte vraagt

Faseovergang & 'supercooling' vermijden met een nuclatiemiddel

Als de faseovergang niet precies begint bij de beoogde temperatuur maar enkele of vele graden lager heet supercooling.
Bijvoorbeeld bij 28 C in plaats van 32 C. Hierbij start de kristalisatie niet waarbij de warmte vrij kan komen maar daalt de temperatuur zonder dat de warmte vrijkomt. Om supercooling te voorkomen of verminderen kan een zogeheten nuclatiemiddel toegevoegd worden. Zoals 4% (zo soms op internet is te lezen) tot 8% (uit eigen ervaring) borax.

Faseovergang & 'dikkingsmiddel' vermijdt inklinken van het zout tot een harde niet werkende laag (klontering, ontmenging of sedimentatie)

Het relatief zware zout kan onderin inklinken tot een harde laag en niet meer werken. Om dat te voorkomen kan een dikkingsmiddel gebruikt worden voor goede verspreiding van het zout en water. Zoals met zo'n 1% polyacrylaat.

Faseovergang & uitzetting als er meer water is gebruikt dan nodig voor de pcm zelf

Een pcm zoals natriumsulfaat zal ongeacht de faseovergang nagenoeg hetzelfde volume nodig hebben. Ook met keukenzout (NaCl), indien in de juiste verhouding gebruikt, omdat een geconcentreerde zoutoplossing (brine) niet veel meer ruimte nodig heeft. Bij het mengen zal dit duidelijk merkbaar zijn..
Wordt meer water toegevoegd dan is wel meer ruimte nodig, tot wel 150 of 200% dan hoeveel is toegevoegd omdat een lichtere zoutoplossing een lagere dichtheid heeft (rond 1 kg per liter in plaats van 1.468 kg per liter). Bij 10% extra water kan de uitzetting vanwege zoutoplossingen inclusief watertoevoeging 15% tot 20% zijn.


Veiligheid & aandachtspunten


Kort samengevat

Met een simpele opstelling van radiateur, klein pompje en een pcm-buffervat op basis van natriumsulfaat kun je de toevoerlucht van je WTW merkbaar rustiger en comfortabeler maken. Reken voor 50 m³/uur ventilatie op ongeveer 3,2 kWh tempering per dag, of ±40 kg opslagmedium.


Rekenmodel

Hieronder kan de hele berekening gemaakt worden voor de pcm-buffervat.

Aandachtspunten:

WTW 18 C pcm-buffervat maken

Benodigde buitenbuis


Binnenbuis & Pomp

Oplosbaarheid

Temp (°C)Na₂SO₄ (g / 100 g water)Borax (Na₂B₄O₇·10H₂O) (g / 100 g water)NaCl (g / 100 g water)CaCl2.6H2O (g / 100g water)
57.002.1535.6962.5
109.102.3035.7264.7
1514.302.4035.8074.5
2019.502.5035.89100
2530.153.2535.99114
3040.804.0036.09128
3544.805.0036.23
4048.806.0036.37132
4546.828.0036.53
5044.8410.0036.69137
5545.0712.5036.86
6045.3015.0037.04142




Voorinstellingen aanpassen:








Kosten

Montage voorbeeld PVC buizen (3 binnenbuizen per buitenbuis)

  1. Zaag de 125 mm haaks op berekende buislengte minus 2 x 7 cm voor de lijmmof af.
  2. Maak een scheve kant aan de koppen van de buis
  3. Zaag de 16 mm pijp op buislengte plus zo'n 10 cm extra af, en twee stukken met een buislengte - 5 cm
  4. Boor de 40/16 verlopen op naar 17 mm
  5. Gebruik in de volgende stappen alleen en vooral genoeg PVC gellijm
  6. Lijm 40/16 verlopen aan een zijde de 16 mm buis, de andere zijde nog niet
  7. Lijm de verlopen van 125/40 in de lijmmoffen
  8. Lijm 16 mm buis met 40/16 verloop in een van de 2 lijmmoffen met 125/40 verloop, vervolgens de 2 kortere stukken met 4 knieen opdat de binnenbuis meer contact maakt met minder goed warmtegeleidende natriumsulfaat, de andere verloop 40/16 nog niet
  9. Lijm een extra verloop 125/40 in een lijmmof, deze dient dadelij/k als bok
  10. Weeg de buis
  11. .. uit laten harden, circa 2 uur ...
  12. Zet de bok met 125mm opening op de grond, dus met de 40 mm opening aan de bovenzijde
  13. Plaats een 125/40 verloop met 40/16 verloop en 16 mm buis op de bok
  14. vul de buis voor 85%
  15. Controleer op lekkage
  16. Lijm een lijmmof met 125/40 verloop op de buis
  17. Lijm een 40/16 verloop op de 16 mm buis en in de 125/40 verloop
  18. .. uit laten harden, circa 2 uur ...
  19. Weeg de buis en til de buis van de bok en leg deze op een vlakke tafel of vloer
  20. Controleer op lekkage
  21. Rol de buis langzaam en sneller zo'n 20 keer rond opdat de pcm beter verdeeld
  22. Verf de buis rondom in met rubber seal en wikkel textielband bij de overgangen
  23. Verplaats de buis zonder scheef te houden naar een plek om het klaar te leggen voor inbouw
  24. Natriumsulfaat heeft een lage warmtegeleiding in vergelijking tot PVC en metaal. Zorg ervoor dat de 16 mm buis linksboven of rechtsboven boven het midden zit waar meestal vloeistof zit.
  25. Laat de buis goed maar langzaam afkoelen, minimaal 5 C onder onder de PCM temperatuur zodat de kristallen vormen, om bezinksel te voorkomen.

Montage volgorde 125 PVC buizen met beide 16 mm aansluitingen aan een zijde. Een 125 mm eindkap aan de andere zijde

  1. Lijm in de 125 mm buis een PVC lijmmof 125mm en verloop 125/110 mm.
  2. Monteer twee 16 mm knieen om een lange 16 mm U vorm buis te maken. 16 mm buis is namelijk niet te buigen met straal van 4 a 5 cm.
    Opmerking: natriumsulfaat heeft een lage warmtegeleiding in vergelijking tot PVC en metaal. Zorg ervoor dat de 16 mm buizen links en rechts zitten waar eerder of langer vloeistof in plaats van vaste natriumsulfaat zit, niet boven en onder.
  3. Plaats maar lijm nog niet een dubbele verloopring 110 x 40/40 mm
  4. Plaats de buis rechtop met U buis op een stuk karton
  5. Boor de 16 mm gaten op naar 16.5 mm of 17 mm vanwege dat de buizen 16.2 mm zijn. Gebruik dan PVC gellijm vanwege de ruimere afmeting.
  6. Lijm de twee verloopstukken PVC lijmverbinding 40x16 mm. Controleer de lijmverbinding van de 16 mm buis naar de 40/16 verloop aan beide zijden.
  7. Lijm de dubbele verloopring 110 x 40/40 mm in de verloop 125/110.
  8. Doe een lektest na minimaal 2 uur
  9. Vul de buis aan de zijde waar de eindkap komt, zet daarvoor de gemonteerde buis op een kap met 2 gaten zonder dat de binnenbuizen iets raken.
  10. Lijm de eindkap op de buis
  11. Weeg de buis en leg deze op een vlakke tafel of vloer
  12. Controleer op lekkage
  13. Rol de buis langzaam en sneller zo'n 20 keer rond zodat de pcm beter verdeeld
  14. Verf de buis rondom in met rubber seal en wikkel textielband bij de overgangen
  15. Verplaats de buis zonder scheef te houden naar een plek om het klaar te leggen voor inbouw. Zorg er voor de 16 mm buizen links en rechts liggen, niet onder en boven.
  16. Laat de buis goed maar langzaam afkoelen, minimaal 5 C onder onder de PCM temperatuur zodat de kristallen vormen, om bezinksel te voorkomen.


Calciumchloride warmtebattterij 30 C

Test loopt nog wat de optimale mix-verhoudingen zijn.

Mix samenvatting

Let op: het mengen van water met CaCl2 wordt zo 100 C heet en heter. Doceer het mengsel om de container/vat/jerrycan niet te laten smelten en veilig te werken! Altijd CaCl2 en KCl gedoceerd in water oplossen. Niet andersom: giet geen water op CaCl2 of KCl!


Opmerkingen

KCl is bedoeld voor temperatuurverlaging: maximaal 2.5 C .
Nuclatiemiddel SrCl2 is vrij duur.

Natriumsulfaat warmtebattterij 32 C

Mix samenvatting



Opmerkingen




Natriumacetaat warmtebattterij 58 C

Mix samenvatting:

-- test loopt nog of dit de goede verhoudingen zijn --



Opmerkingen





Veiligheid: categorie

CaCl₂·6H₂O calciumchloride

Na₂SO₄·10H₂O natriumsulfaat

NaOAc·3H₂O natriumacetaat

Exothermie bij oplossen

Hoog – sterk exotherm

Laag/neutraal

Laag – licht endotherm

Corrosiviteit

Hoog – agressief voor Al/staal

Matig

Laag–matig

Irritatie/toxiciteit

Irriterend huid/ogen

Weinig toxisch

Laag

Milieu-impact

Hoge zoutbelasting

Zoutbelasting, minder toxisch

Biologisch afbreekbaar

Brandbaarheid

Niet brandbaar

Niet brandbaar

Niet brandbaar

Supercooling

Beperkt (additieven)

Hoog – faseproblemen

Hoog – nucleator nodig

Volume-uitzetting

Matig

Hoog

Matig

Langdurige stabiliteit

Matig – additieven nodig

Variabel

Goed met nucleatiebeheer

Aanbevolen containers

HDPE, PP, RVS-316

HDPE, PP, RVS

HDPE, PP, RVS

PBM

Handschoenen, bril, masker

Handschoenen, bril

Handschoenen, bril

Smeltpunt & Latente warmte

29–30 °C, ~190 kJ/kg

32–34 °C, ~250 kJ/kg

58 °C, ~260 kJ/kg


Veiligheidswenken — additieven gebruikt bij PCM-formuleringen
Additief Belangrijkste gevaren PBM's (aanbevolen) Opslag & hantering Eerste hulp / noodmaatregel Milieu & lozing
Natriumpolyacrylaat (Na-PAA)
(superabsorberend polymeer)
- Kan veel water binden en zwellen (let op in gesloten ruimtes).
- Poeder kan stof geven → irritatie ogen/luchtwegen.
- In hoge ion-sterkte (Ca²⁺) kan gel destabiliseren / neerslaan.

Veilig gebruik: vaak in PCM’s 0,1 – 1% als verdikker/stabilisator. Polymeer is inert, niet toxisch, en niet oplosbaar; het zwelt alleen in water.
Kritisch: bij > 5% kan het gel te dik worden en bij droging stof vormen dat irritatie geeft. Geen officiële toxiciteitsdrempel → veiligheid vooral procesmatig (stof vermijden).
- Veiligheidsbril
- Stofdichte maskers (FFP2) bij werken met poeder
- Nitril handschoenen
- Droog, koele opslag in goed gesloten verpakking.
- Vermijd stofvorming; gebruik afzuiging/werk in afgeschermde bak.
- Houd uit de buurt van sterke Ca²⁺ oplossingen indien je zwelvermogen wilt behouden.
- Bij contact ogen: spoel minstens 10–15 min met water en zoek medische hulp bij aanhoudende irritatie.
- Bij inademing: frisse lucht; medische hulp als ademhaling moeilijk is.
- Bij inslikken: water drinken; medisch advies.
- Kleine hoeveelheden verdunnen met veel water en volgens lokale regels lozen.
- Grote hoeveelheden als chemisch afval afvoeren (polymeergel kan water binden en moeilijk verwerken zijn).
Borax (natriumtetraboraat)
(borax decahydraat / technisch)
- Irriterend voor ogen en huid; bij langdurige blootstelling mogelijke reproductietoxiciteit (afhankelijk van concentratie en regelgeving).
- Oraal toxisch bij grote hoeveelheden.

Veilig gebruik: onder 0,1% in mengsels → valt meestal buiten etiketteringsplicht.
Grens: boven 4–5% wordt het mengsel vaak als gevaarlijk geclassificeerd en etiketteringsplichtig.
Risico komt vooral bij herhaald/chronisch contact of inslikken; als PCM-additief (<2–3%) is blootstelling klein, maar in regelgeving moet je altijd opletten.
- Veiligheidsbril
- Handschoenen (nitril / chemical resistant)
- Bij stofvorming: FFP2 masker
- Koel, droog en luchtdicht opslaan; kinderveilig verpakken.
- Voorkom onnodige blootstelling; gebruik afzuiging bij stoven mengen.
- Huidcontact: met veel water wassen; bij irritatie arts raadplegen.
- Oogcontact: overvloedig spoelen (15 min) en medisch advies.
- Inslikken: geen braken opwekken; medisch advies onmiddellijk.
- Borax is belastend voor watermilieu; lozing vermijden.
- Afval als chemisch afval inleveren volgens lokale regelingen.
SrCl2 (strontiumchloride)
-
- Ernstig oogletsel en irriterend voor de huid.
- Irritatie van de luchtwegen.
- Irritatie in het spijsverteringskanaal bij inname.

Veilig gebruik: geen grenswaarde.
Grens: -
Risico bij contact of inslikken; als PCM-additief (<3%) is blootstelling klein.
- Veiligheidsbril
- Handschoenen (nitril / chemical resistant)
- Zorg voor ventilatie bij de omgang met de stof en voorkom dat stof opwaait
- Koel, droog en luchtdicht opslaan; kinderveilig verpakken.
- Voorkom onnodige blootstelling; gebruik afzuiging bij stoven mengen.
- Huidcontact: met veel water wassen; bij irritatie arts raadplegen.
- Oogcontact: overvloedig spoelen (15 min) en medisch advies.
- Inslikken: medisch advies.
- Is belastend voor watermilieu en kan door planten en dieren opgenomen worden; lozing vermijden.
- Afval als chemisch afval inleveren volgens lokale regelingen.
KCl (kaliumchloride) - Laag acute toxiciteit, maar hoge concentraties verhogen zoutbelasting en zijn schadelijk voor aquatisch leven.
- Poeder kan irritatie veroorzaken.

Veilig gebruik: tot enkele procenten (1–10%) in PCM’s geen probleem; vergelijkbaar met voedingszout.
Kritisch: pas bij > 20–30% in waterige oplossingen → risico’s voor milieu (hoge zoutlast, aquatische toxiciteit).
Biologisch inert, maar in hoge concentraties osmotisch schadelijk voor organismen.
Voor de mens: geen classificatie als gevaarlijk, wel irritatie bij hoge blootstelling.
- Veiligheidsbril
- Handschoenen bij veelvuldig contact
- FFP2 bij stofvorming
- Droog en afgesloten bewaren; beschermen tegen vocht.
- Houd uit de buurt van voedingsmiddelen en kinderen.
- Oogcontact: spoelen met water, medisch advies bij aanhoudende irritatie.
- Inslikken: veel water drinken; medisch advies bij symptomen.
- Vermijd lozing in oppervlaktewater; bij hoge concentraties zeer schadelijk.
- Kleine hoeveelheden in riool vaak toegestaan, check lokale regels.
Xanthaangom
(polysacharide verdikker)
- Over het algemeen laag risico; stof irritatie voor ogen/ademhalingswegen.
- Biologisch afbreekbaar; in zoutomgeving stabiel.

Veilig gebruik: tot 1–3% standaard in levensmiddelen (E415).
Kritisch: geen echte toxicologische grens; in oplossingen > 5% kan de viscositeit zo hoog worden dat verwerken moeilijk wordt (praktisch risico, geen gezondheidsrisico).
Waarom: biologisch afbreekbaar, niet toxisch, alleen stof-inhalatie kan irritatie geven.
- Veiligheidsbril bij poedergebruik
- Handschoenen (optioneel)
- FFP2 bij stofvorming
- Droog bewaren in goed afgesloten verpakking; levensmiddelkwaliteit verkrijgbaar.
- Bij mengen langzaam toevoegen om klontering te voorkomen (voorkom poederwolken).
- Oogcontact: spoelen met water.
- Inademing: frisse lucht; medisch advies indien klachten.
- Inslikken: normaal niet schadelijk in kleine hoeveelheden.
- Biologisch afbreekbaar; kleine lozingen meestal acceptabel, maar houd rekening met zuurstofverbruik in oppervlaktewater.
- Grote hoeveelheden via afvalverwerking afvoeren.


Overzicht: additieven vs. PCM’s (functie / stabiliteit / risico)
Additief \ PCM Na₂SO₄·10H₂O CaCl₂·6H₂O Natriumacetaat·3H₂O
Xanthaangom Verdikt, maar gevoelig voor zouten → instabiel bij veel cycli. Reactie met Ca²⁺, kan gelvorming veroorzaken. Kan stabiliseren, maar degradeert bij herhaalde verhitting.
Borax (Na₂B₄O₇·10H₂O) Traditionele nucleator, vermindert supercooling. Kan nucleatie helpen, maar risico op boratenreacties (boorzuur); alleen zeer lage dosering toegestaan waardoor het niet toepasbaar is. Niet gangbaar voor SAT, effect onzeker.
Strontiumcholride (SrCl2) - Veel genoemd als nucleatiemiddel -
KCl Verlaagt smeltpunt, beperkt effect op nucleatie. Verlaagt smeltpunt, kan licht nucleatie bevorderen. Weinig effect bij SAT.
NaCl Veel gebruikt in Glauberzoutmengsels, verlaagt smeltpunt tot ~18 °C. Verlaagt smeltpunt, geen sterke nucleator. Kan smeltpunt iets beïnvloeden, beperkt relevant.
Natriumpolyacrylaat (Na-PAA) Kan fase-scheiding beperken, beperkt bewijs. Goede verdikker/stabilisator, beter dan xanthaangom. Geschikt verdikker/stabilisator in SAT, combineer met nucleator.
RVS 316 Inert, kan nucleatie bevorderen (gaas/plaat). Geschikt als permanente nucleator; corrosiebestendig. Sterk aanbevolen als nucleator voor SAT, bewezen effectief.
Legenda:
  • = Bruikbaar / aanbevolen
  • = Beperkt bruikbaar / test & voorzichtig
  • = Af te raden

Voorbeeld mengverhouding PCM CaCl₂·6H₂O met additieven
Component Functie Aanbevolen percentage (wt%) Effect bij te weinig Effect bij te veel
CaCl₂·6H₂O (hoofdmassa) Hoofd-PCM ~92–95% Te lage capaciteit Onstabiel zonder additieven
KCl Smeltpuntverlaging (max. 2.5 C), lichte nucleatiehulp 2–5% Geen smeltpuntverlaging, kans op supercooling groter Hydratestabiliteit verslechtert → fase-scheiding
SrCl2 Nucleator 2–3% Kristallisatie start niet → vloeibaar bij kamertemp. ?
Borax (Na₂B₄O₇·10H₂O) Nucleator 1–3% Kristallisatie start niet → vloeibaar bij kamertemp. Risico chemische interactie, troebeling, lagere cyclusstabiliteit
Verdikker xanthaangom Fase-stabilisatie 0.5–1.5% Fase-segregatie na meerdere cycli Te hoge viscositeit, warmtegeleiding daalt
Verdikker natriumpolyacrylaat Fase-stabilisatie 0.5–1.5% Fase-segregatie na meerdere cycli Te hoge viscositeit, warmtegeleiding daalt


Overzicht: ΔH (kJ·mol⁻¹), exotherm / endotherm gedrag voor CaCl2, Na2SO4 en NaC2H3O2
Stof Proces Reactievergelijking (schematisch) ΔH (kJ·mol⁻¹) Type Waarneming / uitleg
CaCl2 Oplossen (anhydraat) CaCl2 (s) → Ca2+(aq) + 2 Cl(aq) ≈ −81 Exotherm Lost op met warmteontwikkeling → voelt warm
CaCl2·6H2O Oplossen (hexahydraat) CaCl2·6H2O (s) → Ca2+(aq) + 2 Cl(aq) + 6 H2O (l) ≈ +19 Endotherm Kristal bevat al water → koelt licht af bij oplossen
CaCl2 Hydratatie (vorming hydraat) CaCl2 (s) + 6 H2O (l) → CaCl2·6H2O (s) ≈ −97 Exotherm Wateropname tot kristal → warmt sterk op
Na2SO4 Oplossen (anhydraat) Na2SO4 (s) → 2 Na+(aq) + SO42−(aq) ≈ +1 Zwak endotherm Nauwelijks temperatuurverandering
Na2SO4·10H2O Oplossen (decahydraat) Na2SO4·10H2O (s) → 2 Na+(aq) + SO42−(aq) + 10 H2O (l) ≈ +78 – +80 Sterk endotherm Koelt duidelijk af (absorbeert warmte)
Na2SO4 Hydratatie (vorming decahydraat) Na2SO4 (s) + 10 H2O (l) → Na2SO4·10H2O (s) ≈ −82 Exotherm Kristalvorming uit oplossing → warmt op
NaC2H3O2 Oplossen (trihydraat) NaC2H3O2·3H2O (s) → Na+(aq) + CH3COO(aq) + 3 H2O (l) ≈ +19 – +20 Endotherm Koelt bij oplossen
NaC2H3O2·3H2O Kristallisatie uit oplossing Na+(aq) + CH3COO(aq) + 3 H2O (l) → NaC2H3O2·3H2O (s) ≈ −36 – −40 Exotherm Wordt heet (gebruik in handwarmers)
NaC2H3O2·3H2O Latente warmte van smelten / stollen (vaste ↔ vloeibare fase van het hydraat) ≈ +20 – +39 (smelten) Endotherm (smelten) / Exotherm (stollen) Smelten neemt warmte op; stollen geeft die warmte vrij