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3173

Hydraulische Weiche - Latentspeicher

Autoren
OldBo
03.03.2021
Bei dem Einsatz von umweltfreundlichen Kältemitteln (Propan oder Ammoniak) kommen durch die speziellen Eigenschaften dieser Kältemittel (brennbar/toxisch) fast ausschließlich Kaltwasser- oder Kaltsolesysteme für den "Kälte"-Transport vom Flüssigkeitskühler zu den Kühlstellen zum Einsatz. Ein wichtiger Bestandteil dieser Anlagen ist die " hydraulische Weiche", die zwischen Kälteerzeuger/Flüssigkeitskühler und den einzelnen Kühlräumen oder Kühlmöbel eingebaut wird.
Hydraulische Weiche als PCM-Latentspeicher
 Hydraulische Weiche als PCM-Latentspeicher
Quelle: Frigoteam Handels GmbH
Anwendungsbereich (Temperaturbereich)der PCM-Typen
 Anwendungsbereich (Temperaturbereich)der PCM-Typen
Quelle: Frigoteam Handels GmbH

Bei dem Einsatz von umweltfreundlichen Kältemitteln (Propan oder Ammoniak) kommen durch die speziellen Eigenschaften dieser Kältemittel (brennbar/toxisch) fast ausschließlich Kaltwasser- oder Kaltsolesysteme für den "Kälte"-Transport vom Flüssigkeitskühler zu den Kühlstellen zum Einsatz.

Ein wichtiger Bestandteil dieser Anlagen ist die "Hydraulische Weiche", die zwischen Kälteerzeuger/Flüssigkeitskühler und den einzelnen Kühlräumen oder Kühlmöbel eingebaut wird. Eine für diesen Zweck entwickelte hydraulische Weiche für ein Kaltwasser-/ Kaltsolesystem kann ohne großen Aufwand zu einem PCM-Latentwärmespeicher erweitert werden. Durch diese Erweiterung wird im Kaltwasser-/ Kaltsolesystem eine große Mengen an "Kälteenergie" auf kleinstem Raumvolumen eingespeichert werden.
Hierfür werden PCM-Elemente (Kugeln, Linsen) auf der Baustelle einfach durch eine entsprechende Flanschöffnung in den Speicher eingebracht. Diese verteilen sich dann automaisch zwischen den beiden horizontal eingebrachten Lochblechen. Diese " Speicher" verfügen über Inhalte von 500 Liter bis zu 10.000 Liter, was Speicherkapazitäten von 25 kWh bis 500 kWh entspricht.

Die Kunststofflinsen ("HeatSels") oder Kunststoffkugeln bestehen aus einem für den Anwendungsfall und Temperaturbereich eingestelltem Eutektikum/ Salzhydrat. Das PCM (Phase Change Material) befindet sich in luftdicht verschweißten Linsen/Kugeln mit einer speziellen Geometrie aus Kunststoff (HDPE). Diese Geometrie garantiert einen schnellen und effektiven Phasenwechsel des Materials im Inneren der Kunststofflinsen/-kugeln. Die Geometrie der Linsen ist patentiert. Die Linsen/Kugeln werden mit Hilfe des umlaufenden Wasser-Frostschutzgemisches der Kälteanlage im Ladebetrieb gefroren bzw. im Entladebetrieb wieder geschmolzen. Dieser Vorgang erfolgt bei nahezu konstanter Temperatur und kann ohne Verschleiß beliebig oft wiederholt werden.

Zwischenspeicherung
PV-Strom-Speicherung
 PV-Strom-Speicherung
Quelle: Frigoteam Handels GmbH

Der PCM-Latentspeicher hat ein sehr weites Anwendungsgebiet. Er kann z. B. als thermischer Zwischenspeicher für Kälte aus günstigem Strom (Überschuss einer PV-Anlage, negative Regelenergie) oder als Reserve und Rückhaltung für Lastspitzen oder Notfallversorgungen dienen. Mit einem PCM-Latentspeicher kann die Effizienz und die Versorgungssicherheit eines Systems erhöht werden.

Der Ladebetrieb eines PCM-Latentspeichers bei der Kombination mit Strom ist immer dann sinnvoll, wenn günstige und umweltfreundlich erzeugte elektrische Energie zur Verfügung steht. Besonders bei Niedrigstromtarifen oder zum Beispiel bei Überkapazitäten einer Photovoltaik- oder Windkraftanlage (oder der Speicherung von negativer Regelenergie). Für Kälte- und Klimaanlagen steht dann nachts, durch Abschmelzen des PCM-Latentspeichers, die tagsüber emissionsfreie und umweltschonend erzeugte Kältemenge zur Kühlung zur Verfügung.

Quellen
Frigoteam Handels GmbH
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Gebäudetechniker SHK (m/w/d)
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