1. Verwendungszweck

Mit dem Einsatz von Phasenwechselmaterialien (PCM), z. B. im Kompaktspeicher, ist es möglich, dem Medium Luft sowohl Wärme als auch Kälte zu entziehen und entsprechend einzuspeichern. Durch eine zeitversetzte Entnahme der thermischen Energie bei einer festgelegten Temperatur ergeben sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten:

·          Klimaspeicher zur Raumklimatisierung

·          Klimaspeicher zur Spitzenlastverringerung

·          Pufferspeicher für Solar-, Festbrennstoff- und Abwärmetechnik

·          Pufferspeicher in der Heizungstechnik

Die Speicherelemente (CSM Module) innerhalb des Kompaktspeichers sind mit einem Latentspeichermedium (PCM - Phasenwechselmaterial) befüllt. Der Vorteil eines PCMs liegt in der Nutzung der latenten Wärme während des Phasenwechsels fest-flüssig oder flüssig-fest.

Auf Grund der Nutzung des Phasenwechsels verfügt ein PCM während dieser Zeit über ein vielfach höheres Speichervolumen als herkömmliche bekannte Materialien. Dies ist aus der nachfolgenden Grafik zu entnehmen.

Der Einsatz von Latentwärmespeichern ist grundsätzlich nur dort sinnvoll, wo wenigstens 50 % des Speichervolumens mit Speichermaterial ausgefüllt sind und das Speichersystem mit einer maximalen Arbeitstemperaturdifferenz von 15-20 K betrieben wird.

2. Technologie

2.1 CSM-Modul

nähere Informationen finden Sie hier

2.2 Speicher: Beschreibung und Aufbau

Die Basisversion des Speichers besitzt eine Aufnahmefähigkeit von 50 CSM Platten 5/10 bei einer maximalen Speicherkapazität von ca. 4000 Wh. Die erweiterte Version kann mit 100 Platten bis zu 8000Wh speichern. Eine darüber hinaus gehende Erweiterung ist durch den modularen Aufbau des Speichergehäuses problemlos in Schritten von +4000Wh möglich.

Das Speichergehäuse besteht aus modular zusammensetzbaren EPP Bauteilen. EPP gehört zu den halbharten bis weichelastischen Schaumstoffen. Die Struktur ist weitgehend geschlossenporig und in Form von Polyedern aufgebaut.

Die Vorteile dieser Gehäusevariante bestehen in:

·  geringem Gewicht

·  Isolierwirkung gegenüber Wärme- und Kälteeinflüssen

·  hohe kinetische Energieabsorbtion (auch bei mehrfacher Belastung)

·  gutes Rückstellvermögen bei statischer als auch dynamischer Belastung

·  Chemikalienbeständigkeit

·  Einfache Desinfizierbarkeit, da geschlossenporig

Luftvolumenstrom:     optimal 230 – 420 m³/ h

Höhere anfallende Volumenströme sind durch eine parallele Anordnung der Kompaktspeicher bei gleichzeitiger Kapazitätserhöhung abzusichern.

Die CSM Platten befinden sich in einem definierten Abstand von 5 mm in einem schienengeführten System innerhalb des Gehäuses.

Beispiel:

Bei einem Volumenstrom von 310 m³/h und einer Anströmfläche pro Luftspalt (0,005m x 0,28m) von 0,0014 m² entspricht dies einer Luftgeschwindigkeit von 2,37 m/s zwischen den Platten. Dadurch ist ein optimaler Wärmeübertrag zwischen Luftstrom und Platte gegeben.

Die Wärmeübertragungsfläche der CSM (50 x 2 x 0,43m x 0,28m) beträgt 12,04 m².

3.    Referenzen

3.1   Großes Tropenhaus Berlin

Durch an den speziellen Kundenbedarf angepasste Umluft - Türme erfolgt eine Wärmeumverteilung im Tropenhaus.

Ein Lüfter auf dem Kopf des Turmes saugt Luft aus dem dachnahen Bereich ab und transportiert diese in den Pflanzbereich.

Für weitere Informationen schauen sie sich bitte unser Video an.

Klicken Sie dafür bitte hier.

Die Nenndaten sind wie folgt:

Luftvolumenstrom              :        7.500 m³/h

Luftwiderstand Δp / WÜ     :        50 Pa

Anschlussleistung (el.)      :        1,1 kW

Speicherkapazität             :        110 kWh / mittlerer  Speicherzeit / Zyklus :                                               …8 h/d  („1/2 Tag“)

PCM – Masse                  :        ca. 3.000 kg

Abgeschätzte rückgeführte Wärmeenergie an ca. 200 Tagen (= Zyklen):                

                           ca. 22.000 KWh/a (entspricht der Einsparung von 5to CO²)

3.2.   Beaufschlagung Wärmepumpe in einer Produktionshalle

In einer Kombination von Warmluftkollektoren mit dem PCM Kompaktspeicher werden 2 Luft-Wasser Wärmepumpen mit einem Gesamtvolumenstrom von

4.000 m³/h beaufschlagt.

Im Einsatz befinden sich 6 erweiterte PCM Kompaktspeicher mit je 100 CSM Modulen. Der Inhalt, ein RT 12, verfügt über eine Speicherkapazität von rund 26 KWh gerade im Niedrigtemperaturbereich (Wintermonate) und garantiert dadurch eine absolute Effizienzerhöhung der Wärmepumpen und trägt wesentlich zur Spitzenlastverringerung bei.