Feldlücke von Phasenwechsel-Energiespeichermaterialien
Phasenwechsel begegnen uns in unserm Alltag vor allem beim Wasser: Je nach Temperatur liegt es flüssig, fest oder gasförmig vor. Wissenschaftler um Shuai Wei von der RWTH Aachen haben nun untersucht,
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.
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.
Wie hoch ist die physikalische phasenwechseltemperatur im Container?
Container als PCM-Speicher im Megawattbereich (La Therm) Die physikalische Phasenwechseltemperatur liegt während der Beladung im Container mit 58 °C fest. Allerdings erfolgt die Zu- oder Abnahme der Energie im Speicher im Regelfall in einem charakteristischen Temperaturband nicht linear.
Was ist der Phasenwechsel beim Schmelzen?
In der technischen Anwendung findet der Phasenwechsel beim Schmelzen nicht bei genau der Phasenwechseltemperatur statt, sondern erstreckt sich über einen Schmelzbereich. Dies ist bedingt durch Unreinheiten und der endlichen Geschwindigkeit bei der Temperaturerhöhung.
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.
Wie wird die Temperaturdifferenz während der Beladung eines PCM-Speichers gemessen?
Im . 11.3 ist der Verlauf der Temperaturdifferenz von Vor- und Rücklauftemperatur während der Beladung eines PCM-Speichers mit einer Phasenwechseltemperatur von 58 °C zu sehen. Das typische Temperaturplateau ist ausgeprägt und zeigt die Phasenumwandlung. Die Temperaturkurve spiegelt auch das Leistungsverhalten des Speichers wider.
