Zusammenfassung
Die technische Weiterentwicklung der Speichertechnik mit Phasenwechselmaterialien war in den letzten Entwicklungsperioden auch immer von starken Bemühungen begleitet, die geringe Wärmeleitfähigkeit der Phasenwechselmaterialien durch Zusätze anderer Materialien zu erhöhen, da die Wärmeleitfähigkeit des Speichermaterials von außerordentlicher Bedeutung ist [1–23]. Es ist nicht trivial, die Wärme vom Wärmeübertrager zur kältesten Stelle im Speicher in einer angemessenen Geschwindigkeit zu transportieren. Dies wird thermodynamisch auch als Lade bzw. Entladedynamik bezeichnet. Der Transport geschieht in der Hauptsache durch Wärmekonvektion und Wärmeleitung. Im Fall von Flüssigkeiten wird die Wärmeübertragung durch die Konvektion unterstützt. Dort jedoch, wo ein Phasenwechsel stattfindet und das PCM erstarrt bzw. kristallisiert, bleibt die Wärmeübertragung auf die Wärmeleitung beschränkt. Da die Phasenwechselmaterialien eine schlechte Wärmeleitung besitzen, ist es in vielen Fällen erforderlich, die Entladedynamik durch Zusätze zum Phasenwechselmaterial zu verbessern.
This is a preview of subscription content, access via your institution.
Buying options
Literatur
Acem, Z., Lopez, J., Dei Barrio, E. P., KN03/NaN03 – Graphite materials for thermal energy storage at high temperature: Teil 1. Elaboration methods and thermal properties, Applied Thermal Engineering, 30/13 (2010), S. 1580–1585
Cai, Y., Gao, C., et al., Influences of expanded graphite on structural morphology and thermal performance of composite phase change materials, Renewable Energy, 57 (2013), S. 163–170
Ebert, H.P., et al., PCM-Demoprojekt I – Abschlussbericht, ZAE-Würzburg, BMWI-FKZ: 0327370 U (2008), ISBN 978-3-00024699-9
Goeke, J., Ruhbach, K., Henne A., Messung der Phasenfrontgeschwindigkeit und der Energiespeicherung von PCM-Compoundmaterialien, HLH-Springer, 61/1 (2010), S. 49–53
Hackeschmidt, K., Kehlifa, N., Girlich, D., Verbesserung der nutzbaren Wärmeleitung in Latentspeichern durch offenporige Metallschäume, KI Kälte-Luft-Klimatechnik, (2007) S. 33–37
Hackeschmidt, K., May, R., Metallschaum-Latentspeicher für die Klimatisierung von Räumen, BHKS Almanach, (2010) S. 60–65, ( http://www.bhks.de/ )
Jähnert, S., Melting and freezing of water in cylindrical silica nanopores, Phys. Chem., 10 (2008), S. 6039–6051
Meinert, J., Ebermann, C., Titze, E., Zellulare Werkstoffe für innovative energietechnische Anwendungen, GI, (2018), S. 412–420
Mehrali, M., Latibari, S.T., Mehrali, M., Simon, H., Metselaar, C., Silakhori, M., Shape-stabilized phase change materials with high thermal conductivity based on paraffin/graphene oxide composite, Energy Conversion and Management, 67 (2013), S. 275–282
Mehrali, M., Latibari, S., Preparation and properties of highly conductive palmitic acid/graphene oxide composites as thermal energy storage materials, Energy, 58 (2013), S. 628–634
Mettawee, E., Assassa, Ghazy, Thermal conductivity enhancement in a latent heat storage system, Solar Energy, 81/7 (2007), S. 839–845
Mills A., Farid M., Selman J.R., Al-Hallaj S., Thermal conductivity enhancement of phase change materials using a graphite matrix, Applied Thermal Engineering, 26 (2006), S. 1652–1661
Öttinger, O., PCM-Graphitverbundprodukte für Hochleistungswärmespeicher, SGL TECHNOLOGIES (Meitingen), ZAE Symposium – München, 4. – 5. März 2004
Py X., Olives R., Mauran S., Paraffin /porous-graphite-matrix composite as a high and constant power thermal storage material. International Journal of heat and mass transfer, 44 (2001), S. 2727–2737
Pincemina, S., Olives, R., Highly conductive composites made of phase change materials and graphite for thermal storage, Solar Energy Materials and Solar Cells, 92/6 (2008), S. 603–613
Ristic, A., Zabukovec Logar, N, Henninger, S. K. [u. a.], The Performance of Small-Pore Microporous Aluminophosphates in Low-Temperature Solar Energy Storage, Advanced Functional Materials, 22/9 (2012), S. 1952–1957
Schmitt, R., Öttinger, O., Steinmann, W. D. [u. a.], PCM-Graphite Latent Heat Storage Systems for lndustrial Process Heat Recovery, Advances in Science and Technology, 74 (2010), S. 259–265
Sedeh, M.M., Khodadadi, J.M. Thermal conductivity improvement of phase change materials/graphite foam composites, Carbon, 60 (2013), S. 117–128
Shaofei Wu, S., Yan, T., Kuai, Z., Pan, W., Thermal conductivity enhancement on phase change materials for thermal energy storage – Review, Energy Storage Materials, 25 (2020), S. 251–295
Stritih, U., Heat transfer enhancement in latent heat thermal storage system for buildings, Energy and Buildings, 35 (2003), S. 1097–1104
Veyhl, C., Fiedler, T., Jehring, U., Andersen, O., Bernthaler, T., Belova, V., Murch, G.E., On the mechanical properties of sintered metallic fibre structures, Materials Science and Engineering: A, 562/2 (2013), S. 83–88
Velraj, R., Seeniraja, V., Hafner, B., Faber, C., Schwarzer, K., Heat Transfer Enhancement in a latent heat storage system, Solar Energy, 65 (1999), S. 171–180
Zhang, S., Feng, D., Shi, L., et al., Review of phase change heat transfer in shape-stabilized phase change materials (ss-PCMs) based on porous supports for thermal energy storage, Renewable and Sustainable Energy Reviews 135 (2021), A. 110127
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 2021 Der/die Autor(en), exklusiv lizenziert durch Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature
About this chapter
Cite this chapter
Goeke, J. (2021). Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit von Phasenwechselmaterialien. In: Thermische Energiespeicher in der Gebäudetechnik. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-34510-5_8
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-34510-5_8
Published:
Publisher Name: Springer Vieweg, Wiesbaden
Print ISBN: 978-3-658-34509-9
Online ISBN: 978-3-658-34510-5
eBook Packages: Computer Science and Engineering (German Language)