Phasenwechsel-Energiespeichermaterialien für die Außenwandanwendung von Gebäuden

Die Grundlage für Latentwärmespeicher sind Phasenwechselmaterialien ([phase change material] PCM - Latentwärmematerial), die zur Wärme-und Kältespeicherung und zur Begrenzung von Temperaturspitzen (Überhitzungsschutz) eingesetzt werden.Durch die Nutzung des Phasenwechsels (fest-flüssig oder flüssig-fest) verfügt das Material über ein hohes

Welche Arten von Phasenwechselmaterial gibt es?

Dazu zählen die bereits erwähnten Paraffine, Fettsäuren, Fettalkohole, Ester und Aditole. Ihre Moleküllängen sind in der Regel begrenzt. Der Einsatz als Phasenwechselmaterial in einem thermischen Speicher unterliegt verschiedenen Randbedingungen, welchen die Materialien genügen müssen. Sie müssen auf die Wärme-/Kälteprozesse angepasst sein.

Wie lange kann man Phasenwechselmaterialien einsetzen?

Phasenwechselmaterialien sollen idealerweise unendlich lange einsetzbar sein oder zumindest für die Laufzeit der Wärmeversorgungsanlage. Dies ist leider nicht der Fall, sondern der Vorgang des Phasenwechsels ist bei Salzhydraten einem Alterungsprozess unterworfen.

Wie verhält sich Wasser während des Phasenwechsels?

Das Temperaturverhalten um den Gefrierpunkt von 0 °C zeigt . 7.11. Wasser verhält sich wie ein ideales PC-Material, welches während des Phasenwechsels die Temperatur nicht ändert und dies sowohl beim Erstarren wie auch beim Schmelzen.

Was ist der Phasenübergang?

In den allermeisten Fällen handelt es sich dabei um den Übergang zwischen fest und flüssig. Denken Sie zum Beispiel an die Umwandlung von Eis (fest) in Wasser (flüssig). Es ist auch möglich, den Phasenübergang von flüssig zu gasförmig zu nutzen, aber aus praktischen Gründen wird dies seltener angewendet.

Wie hoch ist die Energie im Phasenübergang?

Die im Phasenübergang gespeicherte Energie beträgt bei 30 % Beladung des Eisbreis mit Eispartikeln 99,9 kJ/kg. Wenn man von einer Temperaturspreizung von ΔT = 6 K (25,2 kJ/kg) in normalen Kälteversorgungsystemen ausgeht, so liegt ein Verhältnis von 4 zugunsten des Eisbreis vor.

Was versteht man unter einer Phase?

Betrachtet man Stoffgemische und ihr Temperaturverhalten, so muss man den Begriff der Phase dahingehend erweitern, dass darunter ein Bereich mit einheitlicher Struktur ohne sprunghafte Änderungen der physikalischen Eigenschaften und der chemischen Zusammensetzung zu verstehen ist. Er ist durch Grenzflächen von der Umgebung getrennt.