Auffbau und Untersuchung eines Dampfspeichers mit Phasenwechselmaterialien

Abstract

Mit Hilfe des beschriebenen Speicherteststands konnte gezeigt werden, dass sich das Konzept eines PCM-Speichersystems bestehend aus Rohrregister und Dampftrommel gut zur Dampfspeicherung eignet. Gleichzeitig konnte nachgewiesen werden, dass sich ein latentes Speichersystem mit PCM ohne zusätzlichen Ölkreislauf nach dem Prinzip der Direktverdampfung betreiben lässt. Die Eignung von Graphitlamellen zur Verbesserung der Wärmeleitung zwischen PCM und Rohrregister konnte aufgezeigt werden. Dabei lässt sich durch die Verringerung des Wärmeleitwiderstands eine Erhöhung der Be- und Entladeleistung erreichen. Durch den Betrieb eines Umwälzkreislaufs mit Umwälzpumpe zwischen dem Rohrregister und der Dampftrommel konnte einer Erhöhung der Entladeleistung im Vergleich zum reinen Naturumlauf erreicht werden. Die Weiterentwicklung latenter Speichersysteme auf Basis der Direktverdampfung bis zur Serienreife verspricht einen weitreichenden Einsatz bei industriellen Prozessen in denen eine Dampfspeicherung auf konstantem Druck- bzw. Temperaturniveau gefordert wird. Vor allem im Bereich der neuen Generation von Parabolrinnenkraftwerken, welche nach dem Prinzip der Direktverdampfung arbeiten, lassen sich derartige Speichersysteme ideal integrieren. Sie können hier zum Lastausgleich infolge der natürlichen Strahlungs¬schwank¬ungen eingesetzt werden. Bei der Weiterentwicklung dieser Speichersysteme müssen neben der technischen Weiterentwicklung auch die Kosten betrachtet werden. So lassen sich eventuell durch die Einsparung der Umwälzpumpe die Investitionskosten senken. Alternativ müsste die Dampftrommel dann im Vergleich zur Speicherwanne auf einem höheren Niveau aufgestellt werden um eine ausreichende natürliche Umwälzung zu garantieren. Beim Parallelbetrieb mehrerer Speicher lässt sich eine externe Dampftrommel gemeinsam für alle Speicher verwenden.