elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Simulation-Assisted Determination of the Minimum Melting Temperature Composition of MgCl2–KCl–NaCl Salt Mixture for Next-Generation Molten Salt Thermal Energy Storage

Villada Vargas, Carolina und Ding, Wenjin und Bonk, Alexander und Bauer, Thomas (2022) Simulation-Assisted Determination of the Minimum Melting Temperature Composition of MgCl2–KCl–NaCl Salt Mixture for Next-Generation Molten Salt Thermal Energy Storage. Frontiers in Energy Research, 10 (809663). Frontiers Media S.A.. doi: 10.3389/fenrg.2022.809663. ISSN 2296-598X.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
2MB

Offizielle URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenrg.2022.809663/full

Kurzfassung

Molten chloride mixtures such as MgCl2–KCl–NaCl are potential thermal energy storage (TES) materials and heat transfer fluids (HTFs) for next-generation concentrating solar power (CSP) systems due to their high operation temperatures (>700°C) and low costs. This ternary MgCl2–KCl–NaCl salt mixture with a low material cost (<0.35 $/kg) is a promising salt for high-temperature TES/HTF applications, for example, it could enable next-generation CSP plants to have significant power cycle efficiency and lower levelized cost of electricity (LCOE). In this study, the minimum melting temperature composition for the MgCl2–KCl–NaCl mixture was estimated by FactSage simulation, while the binary and ternary phase diagrams of the MgCl2–KCl–NaCl salt system, including their phase transitions, were studied. Five different eutectic compositions of the MgCl2–KCl–NaCl mixture from literature and simulations were selected to determine the minimum melting temperature composition by the differential scanning calorimetry technique. Results show agreement between experiments and simulations of the melting temperature and its composition. Hence, values of the exact and reliable minimum melting temperature and salt composition in mol% and wt% are given. Based on the determined melting temperature, the minimum operating temperature of MgCl2–KCl–NaCl is recommended according to the safety margin for CSP applications.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/185520/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Simulation-Assisted Determination of the Minimum Melting Temperature Composition of MgCl2–KCl–NaCl Salt Mixture for Next-Generation Molten Salt Thermal Energy Storage
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Villada Vargas, Carolinacarolina.villadavargas (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ding, WenjinWenjin.Ding (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bonk, AlexanderAlexander.Bonk (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bauer, ThomasThomas.Bauer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:4 März 2022
Erschienen in:Frontiers in Energy Research
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:10
DOI:10.3389/fenrg.2022.809663
Verlag:Frontiers Media S.A.
ISSN:2296-598X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:concentrating solar power; eutectic composition; heat transfer fluid; thermal energy storage; phase diagram
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Thermische Hochtemperaturtechnologien
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E VS - Verbrennungssysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Materialen für thermische Hochtemperaturtechnologien, E - Neue Wärmeträgerfluide, E - Thermochemische Prozesse
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Thermische Prozesstechnik
Hinterlegt von: Ding, Wenjin
Hinterlegt am:14 Mär 2022 18:46
Letzte Änderung:24 Mai 2022 23:48

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.