Forschung zur Energiespeicherung von Phasenwechselmaterialien
für die Bruttostromerzeugung in Europa im Jahr 2050 reichen von 2.750 TWh bis hin zu 7.500 TWh und damit von einem Rückgang von ca. 17,6 % bis hin zu einer Steigerung von 124,6 % bezogen auf die Stromnachfrage im Jahr 2009, die bei 3.339 TWh lag.
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 Phasenwechselmaterialien gibt es?
In diesem Temperaturbereich steht eine breite Palette von Phasenwechselmaterialien (PCM) zur Verfügung. Die bekanntesten Materialgruppen sind hierbei Salzhydrate, Paraffine, Polyethylenglykole, Zuckeralkohole und Nitrate. Eine ebenfalls vielversprechende Gruppe sind organische Polymere.
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 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.
