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Autoren
OldBo
21.03.2016
Sie 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 Speichervolumen, da die Wärmekapazität um ein vielfaches höher ist als herkömmliche Materialien bzw. Medien.
Wirkungsweise der Latentwärmespeicherung
 Wirkungsweise der Latentwärmespeicherung
Quelle: BASF SE
Wärmekapazität
 Wärmekapazität
Quelle: Bosy
Speicherwärmemengen
 Speicherwärmemengen
Quelle: Bosy

Sie 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 Speichervolumen, da die Wärmekapazität um ein vielfaches höher ist als herkömmliche Materialien bzw. Medien.

Die PCM's werden aus Salzen (z.B. Glaubersalz, Natriumacetat) oder organischen Verbindungen (z.B. Paraffine, Fettsäuren) hergestellt.

Die thermische Energie kann bei einer festgelegten Temperatur zeitversetzt entnommen werden. Dadurch ergeben sich viele verschiedene Einsatzmöglichkeiten:

  • Speicher zur Raumklimatisierung
  • Speicher zur Spitzenlastverringerung
  • Pufferspeicher für Solar-, Festbrennstoff- und Wärmepumpentechnik bzw. Heizungstechnik
  • Warmluftspeicher
  • Fassadendämmung
  • Wärmetransport
  • Verpackungen (Menütransporte)
  • Speicher für medizinische Anwendungen - Transportkühlung
  • in der Kleidung zur Pufferung der Körpertemperatur
  • Temperaturpufferung an elektrischen Bauteilen

Latentwärmespeicher haben die Eigenschaft, zusätzlich zur sensiblen Wärme (fühlbare Wärme) auch latente Wärme (aufgenommene oder abgegebene Wärme) zu speichern (und abzugeben), die durch die Wärmekapazität im Phasenwechsel des Speichermaterials (Wasser, wässrige Salzlösung, Parafin, Salzhydrat) bestimmt wird.

Wasser ist der bekannteste Stoff für Latentwärmespeicherung, bei dem der Phasenwechsel von fest auf flüssig bei 0°C erfolgt.Mit der Wärme, die notwendig ist um 1 kg Eis zu schmelzen, kann anschließend die gleiche Menge Wasser auf 80 °C erhitzt werden.
Paraffin schmilzt z. B. bei 55 °C. Die "Wärmeparaffine" (Bereich von 20 - 90 °C) haben eine spezifische Wärmekapazität von ca. 2,1 kJ/(kg·K) und Wasser von 4,185 kJ/(kg·K). Trotzdem kann das Parafin, wenn die latente Phase eintritt, deutlich mehr Wärme speichern und das in einem nutzbaren Temperaturniveau.
Bei den Salzhydrate ist der Phasenwechsel ein chemischer Vorgang, also kein rein physikalischer Vorgang. Obwohl die Schmelztemperaturen von Salzhydraten etwa im gleichen Bereich wie die der Paraffine liegen, ist die Wärme, die aufgenommen und wieder abgegeben werden kann, deutlich größer.
• Wässrigen Salzlösungen (Lithium- oder Calciumchlorid) werden in Adsorptions- bzw. Absorptionsspeicher eingesetzt. Bei der Klimatisierung von Gebäuden wird die Zuluft mit konzentrierter Salzlösung entfeuchtet. Die trockene Luft wird im Zuluftsystem gezielt wieder befeuchtet und kühlt durch die Verdunstungskälte ab. Die bei dem Prozess verdünnte Salzlösung kann durch Wärmezufuhr – beispielsweise aus Solaranlagen – wieder aufkonzentriert und kann beliebig lange gelagert werden.
Die Beladung des Speichers findet eigenaktiv statt. Die Entladung des Speichermaterials kann durch die natürliche Luftbewegung, durch eine mechanische Lüftung oder durch regenerative oder konventionelle Kühlkonzepte erfolgen.

Weitere Funktionen
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Joerg Lorenz schrieb: Hallo morpeuse Einen WW-Lauf löst Du aus, indem Du eine Anforderung generierst. Schnelladung ist eine Möglichkeit. Du hast bei Deinem hydraulischen Aufbau nur die Pumpe in der WP und das ist gut...
Alexesw schrieb: Mir fehlt jetzt noch der passende Pufferspeicher für den Kessel, der dann ja "ST-SteamBack-ready" sein muss. Gibt es einen Schichtenspeicher ohne Wärmetauscher, der genügend Anschlüsse für Pelletkessel,...
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