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Latentwärmespeicher bzw. PCM-Speicher

Konventionelle Warmwasserspeichersysteme nutzen in der Regel einen Temperaturbereich von ca. 10°C bis 85°C zur Speicherung von Wärme. Trotz der breiten Temperaturspanne ist das Energiespeichervermögen in Form von Wärme relativ gering und kann kaum für Langzeitspeicher verwendet werden, da hierfür große Volumina notwendig sind. Dies lässt sich in Einfamilienhäusern kaum realisieren. Hier sind Latentwärmespeicher eine Alternative, die zwar nicht das Speichervermögen von thermochemischen Speichern, jedoch pro Kubikmeter etwa ein doppelt so hohes Speichervermögen wie konventionelle Wasserspeicher erreichen.

Die Technik von Latentwärmespeichern

Latentwärmespeicher nutzen die Änderung eines Aggregatzustandes. Solche Änderungen sind von gasförmig in flüssig und von flüssig in einen Festzustand. Für Latentwärmespeicher wird in der Regel der Übergangsbereich von flüssig in fest genutzt. Dieser Temperaturbereich zeichnet sich dadurch aus, dass große Mengen an Wärmeenergie gebraucht werden, bis sich Eis bildet. Die Energiemenge, die benötigt wird, um von 0°C im flüssigen Zustand eine Kristallisation auszulösen, entspricht in etwa derselben Energiemenge wie eine Erwärmung um 80-90°C benötigt. Durch die geringe Temperatur des Latentwärmespeichers kann im Gegensatz zu konventionellen Warmwasserspeichern auf eine teure und aufwendige Wärmeisolierung verzichtet werden. Um auf ein für die Raumheizung passendes Temperaturniveau zu kommen wird eine Wärmepumpe benötigt. Diese entzieht während der Heizphasen dem Latentwärmespeicher die Energie bis es zur Eisbildung kommt. Bei ausreichender Sonnenenergie stellt ein Warmwasserkollektor oder Heizstab die Wärmeenergie zum Wiedererwärmen des Latentwärmespeichers zur Verfügung. Zu beachten ist allerdings beim Einsatz der Wärmepumpe, dass ein Teil der Energie als elektrische Energie benötigt wird. Hier ist ein Nachteil zu konventionellen Warmwasserspeichern, die eine direkte Wärmenutzung ermöglichen.

Latentwärmespeicher in Sonderformen

Ein sehr interessanter Ansatz bietet sich für Landwirte oder Besitzer von ehemaligen landwirtschaftlichen Gebäuden. Dort befinden sich oftmals ehemalige Güllegruben, die sich ideal als Latentwärmespeicher eignen. Die fehlende Wärmeisolierung stellt auf Grund der Betriebstemperatur von um die 0°C kein Problem dar. Wegen der großen Speichermengen können solche Gruben große Mengen Wärmeenergie aufnehmen und bei Bedarf wieder abgeben. Wärmepumpen heben auch hier das Temperaturniveau auf Raumtemperatur an.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Quelle: Wikipedia
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