Top

Published in:

2021 | OriginalPaper | Chapter

11. Thermische Speicher mit Phasenwechselmaterial

Author : Johannes Goeke

Published in: Thermische Energiespeicher in der Gebäudetechnik

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

Activate our intelligent search to find suitable subject content or patents.

search-config

AI-assisted search

Off

Zusammenfassung

Der Wärmeinhalt von Latentwärmespeichern beruht im Wesentlichen auf vier verschiedenen Konzepten [13, 52]. Diese beruhen auf der indirekten Wärmeübertragung mit Rohren und Rippen sowie der direkten Umströmung von makroverkaseltem PCM. Darüber hinaus kann das PCM Bestandteil des Wärmeträgerfluids sein. Speicherausführungen, in denen das PCM direkt in Kontakt zum Wärmeträgerfluid kommt, sind erprobt worden.

Dont have a licence yet? Then find out more about our products and how to get one now:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 102.000 Bücher
über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Finance + Banking
Management + Führung
Marketing + Vertrieb
Maschinenbau + Werkstoffe
Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

inform now

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 67.000 Bücher
über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Maschinenbau + Werkstoffe

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

inform now

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

über 67.000 Bücher
über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Finance + Banking
Management + Führung
Marketing + Vertrieb
Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

inform now

previous chapter Messmethoden der Wärmekapazität – Schmelzenthalpie

next chapter Beladungssystematik von thermischen Speichern

Die Bezeichnung von Strecken, Radien und Durchmessern in Geometrien zur Phasenumwandlung ist in der Literatur nicht eindeutig. In vielen Fällen wird Innen und Außen durch Indizierung unterschieden, während Baehr und Stephan den Großbuchstaben R für den äußeren Rohrradius benutzen. Der Radius von PCM-Schichten wird dort nur durch s gekennzeichnet.

Die Kepplersche Vermutung, G. Szpiro, Springer (2010).

Agyenim, F., Hewitt, N., Eames, P., Smyth, M., A review of materials, heat transfer and phase change problem formulation for latent heat thermal energy storage systems (LHTESS), Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14 (2010), S. 615–628 CrossRef

Decken, C., Hantka, H., Binckebank, J. Bachus, K., Bestimmung des Wärmeübergangs von Kugelschüttungen an durchströmendes Gas mit Hilfe der Stoffübergangs-Analogie, Chemie Ingenieur Technik, 32/9 (1960), S. 591–594 CrossRef

Freitag, Thomas, Entwicklung eines Natriumacetat-Trihydrat-Latentwärmespeichers mit einem Wärmeübertrager aus Kunststoffmetallverbund-Kapillarrohr, Dissertation, TU Chemnitz (2005)

Glaser, H., Messung des Wärmeübergangs an Kugelschüttungen nach zwei verschiedenen Verfahren, Chemie Ingenieur Technik, 34/7 (1962), S. 468–472 CrossRef

Goeke, J., Henne, A., Speicherdynamik von Kälte-Speichern mit PCM-Compound Materialfüllung, HLH-Springer, 64/1 (2013), S. 21–26.

Goeke, J., Ruhbach, K., Henne A., Messung der Phasenfrontgeschwindigkeit und der Energiespeicherung von PCM-Compoundmaterialien, HLH-Springer, 61/1 (2010), S. 49–53

Goeke, J., Schwamborn, E., Phasenwechselmaterial in Kugelkapseln, Chemie Ingenieur Technik, 92/8 (2020), S. 1098–1108 CrossRef

Kenisarin, M., Mahkamov M., Costa, S.K., Makhkamova, I., Melting and solidification of PCMs inside a spherical capsule – Review, Journal of Energy Storage, 27 (2020), Article 101082

Kunkel, S., Kübel-Heising, F., Dörnhofer, P., Medina, I., Weis, J., Stabler, R., Repke, J.W., Rädle, M., Direktkontakt-Latentwärmespeicher zur Effizienzsteigerung von Wärmepumpen, Chemie Ingenieur Technik, 90/1–2 (2018), S. 243–240

10.

Kunkel, S., Kübel-Heising, F., Wunder, F., Schreiner, P., Medina, M., Weis, J., Stabler, R., Repke, J., Rädle, M., Vergleich dreier Latentwärmespeicherkonzepte zur effizienten Nutzung von Niedertemperaturwärme, Chemie Ingenieur Technik, 91/1–2, (2019), S. 74–84 CrossRef

11.

Liu, M., Saman, W., Bruno, F., Review on storage materials and thermal performance enhancement techniques for high temperature phase change thermal storage systems, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16 (2012), S. 2118–2132

12.

Lopez-Navarro, A., Biosca-Taronger, J. Corberan, J.M., Penalosa, C., Lazaro, A., Dolado, P., Paya, J., Performance characterization of a PCM storage tank, Applied energy, 119 (2014), S. 151–162

13.

Mehling, H., Cabeza, L.F., Heat and cold storage with PCM, An up to date introduction into basics and applications, Springer, Berlin (2008), ISBN 978-3540685562

14.

Nomura, T., Tsubota, M., Oya T., Okinaka, N., Akiyama T., Heat release performance of direct-contact heat exchanger with erythritol as phase change material, Applied Thermal Engineering, 61/2 (2013), S. 28–35

15.

Nomura, T., Tsubota, M., Oya T., Okinaka, N., Akiyama T., Heat storage in direct-contact heat exchanger with phase change material, Applied Thermal Engineering, 61/2 (2013), S. 28–35, 50/1 (2013), S. 26–34

16.

Petersen, K., LaTherm, Mobile trassenlose Wärmeversorgung, LaTherm GmbH, (2010) https://www.umweltinnovationsprogramm.de/sites/default/files/2019-09/ab_uip_latherm_final_11-11.pdf

17.

Peng, S. Fuchs, A., Wirtz R.A., Polymeric phase change composites for thermal energy storage, J. Appl. Polymer Sci. 93/3, (2004), S. 1240–1251, CrossRef

18.

Pinnau, S. Strömungs- und kältetechnische Optimierung von Latentkältespeichern, Abschlussbericht, Bundesstiftung Umwelt Az.: 24825, TU Dresden (2009)

19.

Pomianowskia, M., Heiselberg, P., Zhang, Y., Review of thermal energy storage technologies based on PCM application in buildings, Energy and Buildings, 67 (2013), S. 56–69

20.

Rösler, F., Modellierung und Simulation von Phasenwechselvorgängen in makroverkapselten latenten thermischen Speichern, Logos Verlag Berlin (2014)

21.

Soares, N., Costab, J.J., Gasparb, A.R., Santosc, P., Review of passive PCM latent heat thermal energy storage systems towards buildings’ energy efficiency, Energy and Buildings, 59 (2013), S. 82–103 CrossRef

22.

Brunkau, R., Kawasaki, Y., Herzog, E. Wärmetechnisches Verhalten von Latentwärmespeichermaterial, HLH 10, (2015), S. 18–22

23.

Cabeza, L.F., Ibanez, M., Sole, C., Roca, J., Nogue´s, M., Experimentation with a water tank including, a PCM module, Solar Energy Materials & Solar Cells 90 (2006), S. 1273–1282

24.

25.

Goeke, J., Henne, A., Büttgen, P., Hybrid-Wärmespeicher mit Wasser und PCM-Granulat, HLH 67/5–6 (2016), Teil 1, S. 18– 22, Teil 2, S. 23–27

26.

Al-Abidia, A., Mat, S., Sopian, K., Sulaimana, M.Y., Mohammad, A., Experimental study of melting and solidification of PCM in a triplex tube heat exchanger with fins, Energy and Buildings, 68 (2014), S. 33–41 CrossRef

27.

Agyenim, F., Hewitt, N., The development of a finned phase change material (PCM) storage system to take advantage of off-peak electricity tariff for improvement in cost of heat pump operation, Energy and Buildings, 42 (2010), S. 1552–1560 CrossRef

28.

Abduljalil A. Al-Abidi, A.A., Mat, S., Sopian, K., Sulaiman, M.Y., Abdulrahman Th. Mohammada Internal and external fin heat transfer enhancement technique for latent heat thermal energy storage in triplex tube heat exchangers, Applied Thermal Engineering, 53 (2013), S. 147–156

29.

Amin, N.A.M., Bruno, F., Belusko, M., Effectiveness–NTU correlation for low temperature PCM encapsulated in spheres, Applied Energy, 93 (2012) S. 549–555

30.

Baby, R., Balaji, C., Experimental investigations on phase change material based finned heat sinks for electronic equipment cooling, International Journal of Heat and Mass Transfer, 55 (2012), S. 1642–1649,

31.

Baehr, H.D., Stephan, K., Wärme- und Stoffübertragung, 7. Auflage, Springer (2010), ISBN 978-3540644583

32.

Cabeza, L.F., Ibanez, M., Sole, C., Roca, J., Nogue’s, M., Experimentation with a water tank including, a PCM module, Solar Energy Materials & Solar Cells 90 (2006) S. 1273–1282

33.

Glück, B., umweltschonende Raumheizung und -kühlung durch multivalenten Einsatz von Kunststoff-Kappilarrohrmatten, BMWI, (2006) Förderkennzeichen: 032 7241 A, B

34.

Goeke, J., Otten, B., Vergleich der konstruktiven Speichertechnik von PCM Wärme-Speichern, HLH-Springer 65/3, (2015), S. 32–39

35.

Goeke, J., Henne, A., Time – Temperature charge function of a high dynamic thermal heat storage with phase change material, Journal of Energy and Power Engineering, (2015), Scientific Research, DOI: https://doi.org/10.4236/epe.2015.72004

36.

Kayansayan, N., Acar, A.M., Ice formation around a finned-tube heat exchanger for cold thermal energy storage, International Journal of Thermal Sciences, 45 (2006), S. 405–418

37.

Khalifa, A., Tan, L., Date, A., Akbarzadeh, A., Maximization of performance of a PCM latent heat storage system with innovative fins, Applied Thermal Engineering, 70 (2014), S. 609–619

38.

Khalifa, A., Tan, L., Date, A., Akbarzadeh, A., Performance of suspended finned heat pipes in high-temperature latent heat thermal energy storage, Applied Thermal Engineering, 81 (2015), S. 242–252

39.

Kozak, Y., Rozenfeld, T., Ziskind, G., Close-contact melting in vertical annular enclosures with a non-isothermal base: Theoretical modeling and application to thermal storage, International Journal of Heat and Mass Transfer, 72 (2014), S. 114–127

40.

Ismail, K.A.R., Lino, F.A.M., Fins and turbulence promoters for heat transfer enhancement in latent heat storage systems, Experimental Thermal and Fluid Science, 35 (2011), S. 1010–1018

41.

Laing, D., Bauer, T., Steinmann, W.D., Lehmann, D., Advanced high temperature heat storage System – Design and Results, 11th International Conference on Thermal Energy Storage – Effstock 14–17 June (2009)

42.

Lipinski, T., Jouharaa, H., Zabnienska-Goraa, A., Khordehgaha, N., Ahmada, D, Latent thermal energy storage technologies and applications – A Review, International Journal of Thermofluids 5/6 (2020), A. 100039

43.

Liu, C., Groulx, D., Experimental study of the phase change heat transfer inside a horizontal cylindrical latent heat energy storage system, International Journal of Thermal Sciences, Vol. 82 (2014), S. 100–110

44.

Philippen, D., Logie, W., Thalmann, M., Haller, M., Brunold, S., Frank, E., Development of a heat exchanger that can be deiced for the use in ice stores in solar thermal heat pump systems, EuroSun 2012, ISES Europe Solar Conference, (2012) Rijeka

45.

Rathore, P.K.S., Shukla, S.S., Potential of macroencapsulated PCM for thermal energy storage in buildings: A comprehensive review, , Construction and Building Materials, Volume 225, (2019), S. 723–744

46.

Sciacovelli, F. Gagliardi, V. Verda, A numerical and experimental study of solidification around axially finned heat pipes for high temperature latent heat thermal energy storage units, Applied Energy 137 (2015), S. 707–715

47.

Sridharan, S., Srikanth, R., Balaji, C., Multi objective geometric optimization of phase change material based cylindrical heat sinks with internal stem and radial fins, Thermal Science and Engineering Progress, 5 , (2018), S. 238–251

48.

Tan, F.L., Hosseinizadeh, S.F, Khodadadi, J.M., Liwu Fan, Experimental and computational study of constrained melting of phase change materials (PCM) inside a spherical capsule, International Journal of Heat and Mass Transfer 52 (2009), S. 3464–3472

49.

Tay, N.H.S., Bruno, F., Belusko, M., Experimental validation of a CFD and an e-NTU model for a large tube-in-tank PCM-System, International Journal of Heat and Mass Transfer 55 (2012), S. 5931–5940

50.

Schaumann, G., Wärmenutzug mit dem Transheat-System, Landesforstverwaltung Rheinlandpfalz, Projektbericht (TSB-Energie) Nr.: 575 (2001)

51.

Zalba B., Marin J.M., Cabeza L.F., Mehling H., Review on thermal energy storage with phase change materials, heat transfer analysis and applications. Applied thermal Engineering, 23 (2003), S. 251 – 283 CrossRef

Title: Thermische Speicher mit Phasenwechselmaterial
Author: Johannes Goeke
Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden
Book: Thermische Energiespeicher in der Gebäudetechnik
Print ISBN: 978-3-658-34509-9

Electronic ISBN: 978-3-658-34510-5

Copyright Year: 2021
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-34510-5_11

Springer Professional

Zusammenfassung

Please log in to get access to your license.

Dont have a licence yet? Then find out more about our products and how to get one now:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Springer Professional "Technik"

Springer Professional "Wirtschaft"