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Saisonale, thermochemische Wärmespeicherung basierend auf dem CaO/Ca(OH)2-Reaktionssystem

Scheit, Florian (2015) Saisonale, thermochemische Wärmespeicherung basierend auf dem CaO/Ca(OH)2-Reaktionssystem. Bachelor's, Hochschule Biberach.

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Abstract

Die thermochemische Speicherung von Wärme, mit der reversiblen Calciumoxid/Calciumhydroxid-Reaktion, bietet die Chance einer verlustfreien, saisonalen Wärmespeicherung als Basis für eine Steigerung des regenerativen Anteils im Wärmesektor, durch die Speicherung von elektrischem Strom aus regenerativen Systemen und dem Regelenergiemarkt. In dieser Arbeit wird die Feststoff-Flüssigkeit Reaktion von Calciumoxid mit Wasser hinsichtlich Reaktivität, Dichteänderung, Volumenänderung, Wärmeumsatz, zyklischem Verhalten, Lagerbeständigkeit und die Unterschiede der Hydratation mit destilliertem Wasser, entionisiertem Wasser und Leitungswasser untersucht. Die in den Versuchen ermittelten Schüttdichten für Calciumoxid und Calciumhydroxid ergeben für Reinmaterial eine volumetrische Speicherdichte von 121 kWh/m³ für Calciumoxid und 94 kWh/m³ für Calciumhydroxid. Die Reaktion ist bei der Hydratation mit destilliertem Wasser vollkommen reversibel. Bei der Nutzung von Leitungswasser kommt es zu Anlagerungen im Bereich von ca. 1-2 Prozent bei 5 Zyklen. Die Hydratation ist aus energetischer und prozesstechnischer Sicht mit Leitungswasser für die Anwendung mit geringen Zyklenzahlen unbedenklich. Aufbauend auf den Untersuchungen wurde ein Hydratationsreaktordesign basierend auf einen selbstreinigenden Doppelschneckenwärmetauscher als aussichtsreichstes Design identifiziert. Dieses Design ermöglicht eine Kombination mit einem belieben Dehydrationsreaktor durch eine Pulverförderung mit denselben Schnecken in einen angeschlossenen Reaktorraum. Hierfür ist das Pressen des Calciumhydroxids durch ein Widerstandsheizdrahtgitter mit einem Luftwärmetauscher das aussichtsreichste Design. Des Weiteren wird der Aufbau eines Heizsystems aufgezeigt und mit einer Simulation die energetische Plausibilität des Systems für hie häusliche Wärmeversorgung in Kombination mit einer PV-Anlage bewiesen.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/98263/
Document Type:Thesis (Bachelor's)
Additional Information:Betreuer: Brack, Christian
Title:Saisonale, thermochemische Wärmespeicherung basierend auf dem CaO/Ca(OH)2-Reaktionssystem
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Scheit, FlorianUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Date:July 2015
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:112
Status:Unpublished
Keywords:thermochemische Wärmespeicherung, Reaktionssystem Calciumhydroxid,
Institution:Hochschule Biberach
Department:Energiesysteme
HGF - Research field:Energy
HGF - Program:Efficient Energy Conversion and Use (old)
HGF - Program Themes:Energy-efficient Processes (old)
DLR - Research area:Energy
DLR - Program:E EV - Energy process technology
DLR - Research theme (Project):E - Thermochemical Processes (old)
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Engineering Thermodynamics > Thermal Process Technology
Deposited By: Brack, Christian
Deposited On:03 Nov 2015 08:30
Last Modified:03 Nov 2015 08:30

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