Endbericht (1.3 MB) - Haus der Zukunft

ASTTP Forschungsagenda Solarthermie
Abbildung 26: Ein experimenteller
Latentwärmespeicher mit
makroverkapseltem PCM (Paraffin).
(Quelle: Ciril Arkar, Universität Lubiljana,
Slovenien)
In Systemen zur latenten Wärmespeicherung wird Wärme während des
Phasenwechsels eines Materials gespeichert, entweder während es schmilzt oder
während es verdampft. Zumeist wird der Phasenübergang fest flüssig verwendet,
da er mit einer nur geringen Volumenänderung des Materials beim
Phasenübergang verbunden ist. Je nach Temperaturbereich des Betriebs kann
diese Art von Speicherung kompakter als Wärmespeicherung in Wasser sein. Die
meisten der momentan genutzten latenten Wärmespeichertechnologien für
niedrige Temperaturen werden in Gebäudestrukturen eingesetzt, um die
Wärmeleistung zu verbessern, aber auch in Kältespeichersystemen. Bei
Niedertemperaturspeichern werden Wasser (Eisspeicher), Paraffine, hydrierte
Salz oder Fettsäuren eingesetzt. Die Materialien, die für mittlere
Temperaturspeicherung genutzt werden, sind Nitratsalze. Pilot-Speichereinheiten
im 100kW-Bereich werden momentan mit solar erzeugtem Dampf betrieben.
In Sorptions-Wärmespeichersystemen wird Wärme in Materialien dadurch
gespeichert, dass durch ein Sorptionsmaterial Wasserdampf aufgenommen und
dabei verflüssigt wird. Das Material kann entweder ein Feststoff (Adsorption)
oder eine Flüssigkeit (Absorption) sein. Diese Technologien sind noch weitgehend
in der Entwicklungsphase, aber einige sind auf dem Markt. Prinzipiell können
Sorptions-Wärmespeicher mehr als die vierfache thermische Speicherdichte
erreichen als die sensible Wärmespeicherung in Wasser.
In thermochemischen Wärmespeichersystemen wird die Wärme in einer
endothermen chemischen Reaktion gespeichert und durch Zerlegung eines
chemischen Gemischs in seine Bestandteile gespeichert. Einige Chemikalien
speichern Wärme 20-mal dichter als Wasser, gewöhnlicher sind jedoch eher
acht- bis zehnfach höhere Speicherdichten. Einige Systeme mit
thermochemischer Wärmespeicherung wurden demonstriert. Die Materialien, die
momentan untersucht werden, sind alle Salze, die in nicht hydrierter und in
hydrierter Form existieren können. Thermochemische Systeme können Niederund
Mitteltemperaturwärme kompakt speichern. Allerdings werden bei hohen
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