Aktives Latentwärmespeichersystem – günstige Speicher und Dampf für die Prozessindustrie
ALass
Während fluktuierende erneuerbare Energien wie Wind und Sonne hauptsächlich in Form von elektrischem Strom zur Verfügung stehen, wird über die Hälfte der Energie in Form von Wärme benötigt. Durch elektrisch beladene thermische Speicher lässt sich die Nachfrage nach thermischer Energie von der Verfügbarkeit von elektrischem Strom entkoppeln. Thermische Speicher sind dabei oft günstiger und unabhängiger von kritischen Ressourcen als elektrische Speicher.
Rotating Drum
Die Rotating Drum ist das Herzstück des Latentwärmespeichers - während im Inneren der Trommel Wasser verdampft und von einem industriellen Prozess genutzt werden kann, erstarrt an der Außenseite der Trommel das Phasenwechselmaterial.
Latentwärmespeicher mit Phasenwechselmaterial – gut und günstig
Eine Möglichkeit der thermischen Energiespeicherung sind dabei sogenannte Latentwärmespeicher. Dabei lässt sich eine hohe Menge an thermischer Energie durch Nutzung des Phasenwechsel von fest zu flüssig eines Phasenwechselmaterials ein- und ausspeichern. Günstige und gut verfügbare Phasenwechselmaterialien für den für Prozessdampf relevanten Temperaturbereich von 100 – 350 °C sind z.B. Nitratsalze.
Während der Beladung eines Latentwärmespeichers mit Strom wird das Phasenwechselmaterial mittels Heizleiter aufgeschmolzen und nachfolgend in einem „heißen“ Speichertank gelagert. Während der Entladung erstarrt das Phasenwechselmaterial an einer Wärmeübertrageroberfläche. Da dieses im festen Zustand eine schlechte Wärmeleitfähigkeit hat, muss die Wärmeübertrageroberfläche entweder deutlich vergrößert werden oder das Phasenwechselmaterial muss kontinuierlich von der Wärmeübertragungsoberfläche abgetragen werden.
Die „Rotating Drum“ – das Herzstück
Das Herzstücks eines aktiven Latentwärmespeichersystems, ist die sogenannte „Rotating Drum“. Während des Entladevorgangs fließt kontinuierlich flüssiges Phasenwechselmaterial von einem heißen Speichertank im flüssigen Zustand in das Becken unterhalb der Trommel. Während im Inneren der Trommel Wasser verdampft und einem industriellen Prozess zur Verfügung gestellt werden kann, erstarrt an der Außenseite der Trommel das Phasenwechselmaterial. Das feste Material wird durch die Rotation vom flüssigen Material getrennt und durch einen Schaber von der Oberfläche der Trommel abgeschabt und fällt in einen zweiten „kalten“ Speichertank.
Phasenwechselmaterial
Das feste Material wird durch die Rotation vom flüssigen Material getrennt und durch einen Schaber von der Oberfläche der Trommel abgeschabt und fällt in einen zweiten „kalten“ Speichertank.
