Energiespeicherung mittels chemischer Reaktionen.

Abstract

Ein chemischer Waermespeicher fuer das System Ca(OH)2/CaO wurde theoretisch untersucht, berechnet und ausgelegt. Als Auslegungsgroesen wurden eine Specherkapazitaet von 300 kWh, eine Lade-/Entladeleistung von 50 kW und die Lade-/Entladezeit von 6 h vorgegeben. Die Kinetik, d. h. die Reaktionsgeschwindigkeit und ihre Abhaengigkeit von den Reaktionsbedingungen des chemischen Systems, ist nicht ausreichend bekannt. Daher mussten die Gleichgewichtsbedingungen des Systems beruecksichtigt werden. Fuer diese Gleichgewichtszustaende bei verschiedenen Temperaturen wurden die Reaktionsenthalpien des Systems sowie die zu- und abgefuehrten Waermemengen bei Laden-/Entladen des Speichers berechnet. Die erforderliche Speicherfeststoffmenge wurde bestimmt. Zur Unterbringung der Speichersubstanz wurden Speicherplatten, die aus keramischen Wabenelementen bestehen, dimensioniert. Die Konfiguration der Speicherplatten im chemischen Reaktor legt den Massenstrom, die Verweilzeit und die Waerme- und Stoffuebertragung zwischen dem Waermetraegergas und dem Speichermaterial fest. Deshalb ist der Plattenabstand, der grossen Einfluss auf den Druckabfall im Reaktor hat, ein wichtiger Parameter zur Optimierung. Diese Berechnungen dienen der Auslegung der Speicheranlage.