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Thermische Energiespeicher für Dampfprozesse

Buschle, Jochen and Steinmann, Wolf-Dieter and Tamme, Rainer (2006) Thermische Energiespeicher für Dampfprozesse. In: Thermodynamik-Kolloquium 2006. Thermodynamik-Kolloquium 2006, 2006-10-05 - 2006-10-06, Dortmund.

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Abstract

Industrielle Prozesswärmeanwendungen sowie solarthermische Dampfkraftprozesse bieten ein großes Potential für die Anwendung von thermischen Energiespeichern. Speichersysteme ermöglichen die Wieder¬verwendung von thermischer Energie bei zyklischen Prozessen sowie die ständige Bereitstellung von solar erzeugter Energie. Der Großteil der Prozesswärmeanwendungen benötigt Dampfdrücke zwischen 1 und 20 bar was einer Sättigungstemperatur von 100 bis 210 °C entspricht. Im Bereich der solarthermischen Dampf¬kraft¬prozesse werden Speicher für Drücke bis zu 100 bar und Temperaturen bis 310 °C benötigt. Obwohl die Anwendung von Phasenwechselmaterialien (PCM) den Vorteil einer isothermen Energiespeicherung bieten, ist bis heute kein kommerziell verfügbares System für diesen Temperaturbereich erhältlich. Im Projekt DISTOR sowie im Projekt PROSPER werden Speichersysteme für solarthermische Kraftwerke sowie für Prozesswärmeanwendungen entwickelt. Stand der Technik bei der Speicherung von Dampf sind Gefälle- bzw. Gleitdruckspeicher welche von Ruths entwickelt wurden. Diese bestehen aus einem Druckkessel welcher zu ca. 80 Prozent mit Wasser gefüllt ist. Zum Beladen wird heißer Dampf in das Wasser eingeblasen. Die aufsteigenden Dampfblasen kondensieren aus und erwärmen dabei den Wasserinhalt des Speichers. Durch das thermodynamische Gleichgewicht zwischen Wasser und Dampf steigt hierbei der Druck im Speicher an. Zum Entladen des Speichers wird aus dem oberen Bereich des Speichers Dampf entnommen. Der Druck im Speicher sinkt. Durch Siedevorgänge nahe der Wasser¬oberfläche wird neuer Dampf produziert und das thermodynamische Gleichgewicht wieder hergestellt. Die Wärme wird somit sensibel im Wasserinhalt gespeichert. Eine isotherme Speicherung ist vor allem bei Dampfprozessen vorteilhaft. Das Verwenden von Phasen¬wechsel¬materialien (PCM) ist hierfür eine nahe liegende Lösung. Für eine ausreichende Leistungsdichte beim Be- und Entladen des Speichers ist die niedrige Wärmeleitfähigkeit der in Frage kommenden PCMs ein limitierender Faktor. Das DLR arbeitet mit Partnern aus Industrie und Forschung im Rahmen von mehreren nationalen und internationalen Projekten an Konzepten zur Realisierung wirtschaftlicher Speichersysteme. Untersucht wird die Makroverkapselung des PCMs in druckfesten Rohren, das Einbringen von Graphitfolien in Richtung des Wärme¬transportes sowie die Herstellung eines PCM / Graphit Komposits.

Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Thermische Energiespeicher für Dampfprozesse
Authors:
AuthorsInstitution or Email of Authors
Buschle, JochenUNSPECIFIED
Steinmann, Wolf-DieterUNSPECIFIED
Tamme, RainerUNSPECIFIED
Date:October 2006
Journal or Publication Title:Thermodynamik-Kolloquium 2006
Refereed publication:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Editors:
EditorsEmail
VDI-GVC, UNSPECIFIED
Status:Published
Keywords:thermische Energiespeicher, PCM, Phasenwechselmaterial
Event Title:Thermodynamik-Kolloquium 2006
Event Location:Dortmund
Event Type:national Conference
Event Dates:2006-10-05 - 2006-10-06
Organizer:VDI-GVC
HGF - Research field:Energy
HGF - Program:Renewable Energies
HGF - Program Themes:E SF - Solar research (old)
DLR - Research area:Energy
DLR - Program:E SF - Solar research
DLR - Research theme (Project):E - Thermische Energiespeicher (old)
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Technical Thermodynamics > Thermal Process Technology
Deposited By: Jochen Buschle
Deposited On:06 Feb 2007
Last Modified:27 Apr 2009 13:30

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