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Projektinfos  – Energieforschung konkret

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Das Team der RWTH Aachen nutzt Phaseübergangsmaterialien für ihr Wettbewerbsgebäude zum Solar Decathlon Europe 2012
© Solar Decathlon Europe
Neue Fluide als Wärmeträger in der Klima- und Kältetechnologie
Projektinfo 16/2012
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Phasenübergang speichert Wärme

Wenn es darum geht, Wärme vom Heizkessel zur Heizfläche zu transportieren oder Kühldecken mit Kälte zu versorgen, hat sich Wasser als Wärmeträger hervorragend bewährt. Doch für einige Einsatzbereiche bekommt es Konkurrenz: Verschiedene Forschergruppen arbeiten an Wärmeträgerfluiden mit einer mindestens doppelt so hohen Energiedichte. Fein in Wasser verteilte Latentwärmematerialien, wie zum Beispiel Paraffine, speichern Wärme beim Schmelzen und geben sie beim Erstarren wieder ab.

Das Prinzip ist nicht neu. Schon in den siebziger Jahren entwickelten sowjetische und israelische Forscher Gemische aus fein verteiltem Eis in Glykol oder Ethanol für den Transport von Kälte. Diese sogenannten Ice-Slurries werden auch für die schnelle Kühlung von Lebensmitteln eingesetzt. Sie können ihre Kälteleistung auf einem gleichbleibenden Temperaturniveau um den Gefrierpunkt abgeben, bis das Eis vollständig geschmolzen ist. Hier zeigen sich Vorteil und Nachteil dieses Speicherprinzips. Einerseits arbeitet das Gemisch genau auf dem geforderten Temperaturniveau, andererseits ist es aber auch nur in diesem engen Temperaturbereich funktionsfähig, in dem der Schmelz- und Erstarrungsprozess durchlaufen wird. Daraus ergeben sich zwei Forschungsschwerpunkte: Es müssen für jeden geforderten Temperaturbereich die geeigneten Materialien entwickelt werden. Diese Stoffe müssen dann fein verteilt in die Transportflüssigkeit eingebracht werden.

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Die hier vorgestellten Forschungsprojekte arbeiten mit verschiedenen Paraffinen als Latentwärmespeicher. Sie können auf unterschiedliche Weise in die Transportflüssigkeit eingebracht werden: Emulgiert als wenige Mikrometer kleine (feine) Tröpfchen oder als mikroverkapselte Kügelchen, deren Durchmesser etwa dem eines Haares entspricht.

Merkzettel

Adressen

Entwicklung von Mikro-PCM-Emulsionen
Fraunhofer ISE

Entwicklung von Mikro-PCM-Emulsionen
Fraunhofer UMSICHT

Simulationsmodelle für PCS-Dispersionen
RWTH Aachen, E.ON ERC, GRK

Entwicklung von Kältespeichern
Imtech Deutschland GmbH & Co. KG

Service

BINE-Projektinfo 16/2012
(PDF, 4 Seiten, 1,2 MB)

Forschungsförderung

Das Informationssystem EnArgus bietet Angaben zur Forschungsförderung, so auch zu den Projekten

0327384 A-C
0327427 A-B
0327471 A-B