Thermische Energiespeicher für Temperaturen über 100°C

Thermische Energiespeicher
für Temperaturen >100°C
Wolf-Dieter Steinmann
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Technische Thermodynamik
Stuttgart
Ziele des Einsatzes von Speichersystemen:
- Reduzierung des Energiebedarfs durch verbesserte Effizienz
- Leichtere Einbindung von Solarenergie durch zeitlichen Ausgleich
Strahlungsangebot / Bedarf
- Kombination Solarenergie mit anderen Energiequellen
Energie von nicht-solarer
Quelle
Energiespeicher
Energie für Vorwärmung während des
Anfahrens oder zur Kompensation von
Einstrahlungsschwankungen
Prozess
Einsatz von Latenwärmespeichern
- Erhöhung der Speicherdichte durch Kombination sensibler und latenter
Wärmespeicherung
- Bereitstellung von Wärme bei konstanter Temperatur
Wärmeleitstrukturen aus Aluminium und
Graphit zur Erhöhung Leistungsdichte
Latentwärmespeicher
aktueller Stand
400
LiNO3
350
Phasenwechsel Materialien (PCM):
Derzeit 3 verfügbare Systeme:
NaNO3 - KNO3 - NaNO2
142 °C
NaNO3 - KNO3
222 °C
NaNO3
306 °C
Enthalpy [J/g]
300
LiNO3-NaNO3
250
200
NaNO2
KNO3-LiNO3
NaNO3
150
100
KNO3-NaNO2-NaNO3
KNO3-NaNO3
KNO3
50
0
100
Experimentelle Validierung des PCM Speicherkonzepts:
4 Labormodule mit 140 – 2000 kg PCM
Demonstration Speicher mit 14 Tonnen (700 kWh)
Anfang 2010
150
200
250
Temperature [°C]
300
350
Demonstration eines kombinierten sensiblen und
latenten Speichersystem (1MWh)
Carboneras, Spanien
Wärmeträgerfluid
Wasser/Dampf
ca. 100 bar
Betriebstemperatur
bis 500°C
PCMSpeicher:
NaNO3
Tm=306°C