Phasenwechsel-Energiespeicher-Mikronetz

Experten beschreiben die wichtigsten Energiespeicher-Technologien für Strom und Wärme, zeigen deren Anwendung, Wirtschaftlichkeit sowie Vor- & Nachteile. Phase Change Materials, PCM) speichern Wärme im Phasenwechsel des

Wie unterscheidet sich die Wärmeübertragung in Speichern mit Phasenwechselmaterial?

Die Wärmeübertragung in Speichern mit Phasenwechselmaterial unterscheidet sich von denjenigen, welche ausschließlich sensible Wärme im flüssigem Medium speichern, dadurch, dass im Falle der festen Phase die Wärmekonvektion zur Wärmeübertragung nicht zur Verfügung steht und die Wärme nur über den Leitungsmechanismus übertragen werden kann.

Was ist der Phasenwechsel?

Der Phasenwechsel von flüssig nach fest und umgekehrt wird in zahlreichen Eisspeicherarten verwendet. Dazu kommen Salzlösungen, die den Gefrierpunkt systematisch in den Bereich unter den des Nullpunkts [°C] verschieben und auch in Kugeln (Cristopia) findet es seine Anwendung.

Was ist die massenspezifische Energie?

Die dazu benötigte massenspezifische Energie ist die Phasenwechselenthalpie Δh. Diese Energie ist nicht durch einen Temperaturanstieg „spürbar“ und wird als latente Wärme bezeichnet. Die gleiche Phasenwechselenthalpie Δh wird beim Phasenwechsel von flüssig zu fest vom PCM abgegeben.

Was ist ein Energiespeicher?

Energiespeicher sind ein zentrales Element für das Gelingen der Energiewende. Sie ermöglichen die (partielle) Entkopplung von Energieproduktion und Energieverbrauch, indem sie überschüssige Energie speichern und bei Bedarf wieder abgeben können.

Wie wird die Leistung eines thermischen Speichers bestimmt?

Die Leistung wird bestimmt durch die Wärmeübergangszahl a, die aktive Wärmetauscherfläche A und die Temperaturdifferenz D T. Damit ist die Zeitkonstante eine, wie man bereits bei den einzelnen Granulatkörnern gesehen hat, temperaturabhängige Größe. Die Ladekennzahl lautet Die Aufladung eines thermischen Speichers kann dann durch Integration der Gl.

Wie hoch ist der speichernutzungsgrad?

Der Speichernutzungsgrad eines idealen Speichers bezieht sich auf die Umwandlung des Phasenwechselmaterials und beträgt 100 %. Seine sensiblen Anteile, bedingt durch die Konstruktion des Behälters oder durch Zusatz von Materialien zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit des PCMʼs, schränken den Nutzungsgrad ein.