Leipzig 2002 – scientific programme
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AKE: Energie
AKE 1: W
ärmed
ämmung und thermodynamische Speicher
AKE 1.1: Fachvortrag
Tuesday, March 19, 2002, 10:15–10:45, HS 17
Neue Konzepte thermischer Energiespeicherung im Bereich bis 300 oC — •Wolfgang Schölkopf1, Andreas Hauer1 und Harald Mehling2 — 1ZAE, Abteilung 4 (Solarthermie und Biomassespeicherung), Walther-Meissner-Str. 6, D-85748 Garching — 2ZAE, Abteilung 1 (Energieumwandlung und -speicherung), Walther-Meissner-Str. 6, D-85748 Garching
Aus den thermodynamischen Grundlagen lassen sich theoretische Grenzen und Möglichkeiten für neue Speicherkonzepte ableiten.
So muss zur direkten Wärmespeicherung im Speichermedium die zugeführte Wärmemenge Q des Temperaturniveaus T die Energiemenge Q und die zugehörige Entropiemenge S=Q/T zugleich und gemeinsam aufgenommen werden. Dies gilt für die Speicherung sensibler und latenter Wärme. Aus der daraus abschätzbaren Entropiekapazität direkter Wärmespeicher lassen sich Obergrenzen der Speicher-Energiedichte angeben. Insbesondere neue Speichersysteme mit Phasenwechselmaterialien und ihre Anwendungsbereiche werden diskutiert.
Unter indirekter Wärmespeicherung wird verstanden, dass Energie und Entropie der zugeführten Wärme für den Speicherprozess getrennt werden. Die Entropie verlässt das Speichersystem über Abwärme während des Ladevorgangs. Bei der Entladung muss eine wärmeführende Kopplung an die Umgebung bestehen, damit die Entropie für die Wärmeabgabe des Speichers bereit gestellt werden kann. Indirekte Speichersysteme sind deshalb nicht autark. Wie dargestellt wird, können sie deutlich höhere Energiedichten als direkte Wärmespeicher erreichen. Als Beispiele werden Sorptionsspeicher mit flüssigen und festen Sorbentien vorgestellt.