Phasenwechsel-Energiespeicher-Hardwaresystem

2019-04: Wärmespeicher. Thermische Energiespeicher – vom Material zur Komponente. Im Rahmen des Technologienetzwerks der Internationalen Energieagentur IEA wird das Thema „Material- und Komponentenentwicklung für thermische Energiespeicher" in einer interdisziplinären Arbeitsgruppe behandelt [1, 2].Dabei werden sowohl latente als auch

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.

Welche Arten von Phasenwechselmaterialien gibt es?

Jedes Phasen­wechsel­material hat seinen eigenen Schmelzpunkt, und dieser bestimmt, für welche Anwendungsbereiche es verwendet werden kann. Die in Gebäuden verwendeten PCM haben oft einen Schmelzpunkt zwischen 20 und 24 °C. Es gibt zwei Arten von Phasen­wechsel­materialien, die häufig verwendet werden: organische PCM und Salzhydrate.

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 ein thermischer Hybridspeicher?

Bei thermischen Hybridspeichern befindet sich das Phasenwechselmaterial (PCM) makroverkapselt in PCM-Objekten, die im Speicherbehälter positioniert sind und vom Wärmeträgerfluid umströmt werden. Die experimentellen Untersuchungen widmen sich den Belade- und Entladeeigenschaften des in Kugeln makroverkapselten PCM.

Was ist die speicherfunktionalität?

Bei der Beschreibung der Speicherfunktionalität handelt es sich grundsätzlich um die Beschreibung des Wärmetransports von der äußeren Wärmequelle in den Speicher, der Beschreibung des Wärmeübergangs auf das PCM und dem nachfolgenden Schmelz- oder Erstarrungsvorgang. Die Vorgänge des Be- und Entladens können komplementär betrachtet werden.

Wie wird die Wärmeübertragung von der Umgebung auf das PCM beschleunigt?

Das bedeutet, dass die Energie (Wärme) nicht ohne Weiteres von der Umgebung in das PCM fließen kann und andersherum. Daher muss das PCM in Behältern oder Kapseln verpackt werden, welche die Wärmeübertragung von der Umgebung auf das PCM beschleunigen.