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The Heat is on: Experimenteller Funktionsnachweis der thermochemischen Wärmetransformation im 1 kW-Maßstab

Stengler, Jana and Wild, Moritz and Brack, Christian and Linder, Marc (2018) The Heat is on: Experimenteller Funktionsnachweis der thermochemischen Wärmetransformation im 1 kW-Maßstab. Thermodynamik-Kolloquium 2018, 26.-28. Sept. 2018, Kassel, Deutschland.

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Abstract

Das aus der Literatur bereits seit Jahrzenten grundsätzlich bekannte Prinzip der Wärmetransformation verspricht im Vergleich zu thermisch betriebenen Wärme-pumpen deutlich höhere Nutztemperaturen [1]. Die auch „chemische Wärmepumpen“ genannten Systeme basieren auf dem Einsatz einer umkehrbaren Gas-Feststoff-Reaktion und sind somit ein Spezialfall der thermochemischen Energiespeicherung, bei dem die Hin- und Rückreaktion auf verschiedenen Temperaturniveaus ablaufen: Im Vergleich zur endothermen Beladungsreaktion findet die exotherme Entladungs-reaktion bei einer höheren Temperatur statt; die in der Reaktion gespeicherte thermische Energie wird somit in Bezug auf ihr Temperaturniveau „aufgewertet“. Geeignete Stoffsysteme, die im Gramm-Maßstab experimentell untersucht wurden, sind in der Literatur beschrieben [2]. Allerdings sind diese Ergebnisse zumeist nicht direkt übertragbar auf großskalige thermochemische Reaktoren. Ein möglicher „show stopper“ für hohe thermische Belade- und Entladeleistungen ist vor allem der schlechte Wärmetransport innerhalb der Feststoffschüttung. So sind in der Literatur bislang nur wenige Systeme in technisch relevanter Größenordnung bei gleichzeitig hohen spezifischen thermischen Leistungen (kW/kg) beschrieben. In unserer Arbeit untersuchen wir ein Salzhydrat in Hinblick auf seine Eignung für Wärmetransformationsprozesse im Temperaturbereich von 180 °C bis 300 °C. Die Reaktionstemperatur wird über die Variation des Drucks des gasförmigen Reaktionspartners im Bereich von 1 kPa bis 0,6 MPa Wasserdampf eingestellt. Im Rahmen des Beitrags möchten wir die technologischen Aspekte des thermodynamischen Prozesses der Wärmetransformation diskutieren und insbesondere unsere aktuellen experimentellen Ergebnisse zur thermochemischen Wärmetransformation im 1 kW-Maßstab vorstellen.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/121963/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:The Heat is on: Experimenteller Funktionsnachweis der thermochemischen Wärmetransformation im 1 kW-Maßstab
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Stengler, JanaJana.Stengler (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6124-8286
Wild, MoritzMoritz.Wild (at) dlr.deUNSPECIFIED
Brack, Christianchristian.brack (at) dlr.deUNSPECIFIED
Linder, Marcmarc.linder (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:27 September 2018
Refereed publication:Yes
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Status:Published
Keywords:Thermochemische Systeme; Wärmetransformation; Gas-Feststoff-Reaktion; Abwärmenutzung; Wärmespeicherung
Event Title:Thermodynamik-Kolloquium 2018
Event Location:Kassel, Deutschland
Event Type:national Conference
Event Dates:26.-28. Sept. 2018
Organizer:DECHEMA
HGF - Research field:Energy
HGF - Program:Storage and Cross-linked Infrastructures
HGF - Program Themes:Thermal Energy Storage
DLR - Research area:Energy
DLR - Program:E SP - Energy Storage
DLR - Research theme (Project):E - Thermochemical Processes (Storage)
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Engineering Thermodynamics > Thermal Process Technology
Deposited By: Stengler, Jana
Deposited On:19 Oct 2018 09:42
Last Modified:19 Oct 2018 09:42

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