Upload
others
View
7
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1
Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V.
„PK-PCM: ein Speicherwerkstoff mit Zukunft“
2
Einleitung:
• Verknappung fossiler Ressourcen
• Steigender Verbrauch in Fernost
• Rasante Preissteigerung fossilerEnergieträger
• Einsatz erneuerbarer Energien
• zeitliche Differenz zwischen Energie-angebot und Verbrauch
• Klimawandel
• ungenutzte Abwärme
• Effizienzsteigerung bei technischen Prozessen
Warum Wärme (Kälte) speichern?
Abkühlkurve PCM flüssig
Abkühlkurve PCM fest
Energie latentEnergie
sensibel
nutzbares delta T=
Arbeitsbereich
Abkühlkurve Wasser
Kristallisationstemperatur
Das Prinzip der latenten Wärmespeicherun g
4
Einleitung: Das Prinzip der latenten Wärmespeicherun g
Polymer Therm PK52
40°C
60°C1Kg Wasser∆∆∆∆ T= 20°C
80kJ 180kJ
1Kg Wasser∆∆∆∆ T= 10°C
40kJ
• hohe Speicherkapazität bei kleinem ∆∆∆∆T
• Temperatur bleibt beim Phasenwechsel konstant
5
0
50
100
150
200
250
Water Stone Wood Plastics Paraffin Salthydrate
Wärmespeicherkapazität in kJ / kg
∆ T = 15 K
6
50 50
Technology GmbH
- Kunststoff- Know- how- Verarbeitungstechnik- Kunststoff- Know- how- Verarbeitungstechnik
- PCM- Know- how- Anwendungstechnik- PCM- Know- how- Anwendungstechnik
100 %
7
Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V.
“PK”: Das neue, innovative PCM der
Ein gemeinschaftliches Unternehmen von
und
• gebundenes PCM auf Basis eines
Polymer-Trägerwerkstoffes
• herstellbar in verschiedenen Arbeits-
temperaturen und Geometrien
8
Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V.
“PK”: Das neue, innovative PCM der
Ein gemeinschaftliches Unternehmen von
und
fest
flüssig
9
“PK”: Das neue, innovative PCM der Rubitherm Compou nd
Herstellung und Aufbau
thermoplastisch weiterverarbeitbar zu:
•Folien
•Platten
•strukturverstärkte Platten
•Spritzgußkörper
“PK ”: Das neue, innovative PCM der
• Kapazitäten:
1 kg PK-Granulat: ca. 33 - 48 Wh
1 Liter PK-Granulat: ca. 20 - 31 Wh
1 m² Folie (t = 1 mm)
= 1l = 0,85 kg
= ca. 28 – 40 Wh
PCM-Paraffin-Polymer - Compound – “PK ”
11
-
••••
••••
•Kein Paraffinaustritt (auch nicht in heißem Wasser)
•Große Wärmeübertragungsfläche (bis zu 1 m²/l)
•Sehr hohe Ein- und Ausspeicherleistung (im Bereich k W/kg)
•Zyklenstabil bis zu 10000 Zyklen bereits erprobt fü r PK52
•Hohe Kapazität
•Keine unlösbare oder strömungsdichte Kumulation
•Verschiedene Schmelzbereiche (z. B. 6 / 18 /28/ 31/33 / 42 / 52 / 58 / 65 bis 82 °C )
•Wasser oder Luft als Wärmetransportmedium
•ungiftig
Herstellung und Aufbau
PK-Wärmespeichergranulate, Eigenschaften
12
- Folien- Platten- Fasern- Pulver- Spritzgussartikel- Profile
13
Testspeicher 10L mit Granulat gefüllt
Einspeicherprozess Ausspeicherprozess
14
Eigenschaftscharakterisierung
Wärmespeichergranulate, Eigenschaften
Die Schüttung ist immer durchströmbar
21
23
25
27
29
31
33
11.0
9.200
900:
06:00
11.0
9.200
901:
42:00
11.0
9.200
903:
18:00
11.0
9.200
904:
54:00
11.0
9.200
906:
30:00
11.0
9.200
908:
06:00
11.0
9.200
909:
42:00
11.0
9.200
911:
18:00
11.0
9.200
912:
54:00
11.0
9.200
914:
30:00
11.0
9.200
916:
06:00
11.0
9.200
917:
42:00
11.0
9.200
919:
18:00
11.0
9.200
920:
54:00
11.0
9.200
922:
30:00
12.0
9.200
900:
06:00
12.0
9.200
901:
42:00
12.0
9.200
903:
18:00
12.0
9.200
904:
54:00
12.0
9.200
906:
30:00
12.0
9.200
908:
06:00
12.0
9.200
909:
42:00
12.0
9.200
911:
18:00
12.0
9.200
912:
54:00
12.0
9.200
914:
30:00
12.0
9.200
916:
06:00
12.0
9.200
917:
42:00
12.0
9.200
919:
18:00
12.0
9.200
920:
54:00
12.0
9.200
922:
30:00
Temp. Dach
Temp. Austritt
Temp.Eintritt
PCM – RUBITHERM-Projekt “Tropenhaus”
16
Wärmespeichergranulate, Eigenschaften
„Das meiste Potenzial ergibt sich daraus, dass
PK
- in verschiedenen Temperaturbereichen herstellbar i st
- direkt thermoplastisch verarbeitbar ist
17
Anwendungsvielfalt PCM
18
PCM ein Speicherwerkstoff mit Zukunft
Ein vielversprechendes thermoplastisches Speicherma terial für eine weite Temperaturpalette wurde erfolgreich entwickelt
Über entsprechende Verarbeitungsverfahren lässt sic h eine enorme Menge an gestalterischen Formen abbilden
Anwendungsnahe Versuchsstände und Referenzobjekte s ollen Praxistauglichkeit des Materials bestätigen
19
PCM ein Speicherwerkstoff mit Zukunft
Vielen Dank!
Kontakt: Dirk BüttnerEmail: [email protected]
Tel.: 0170 40 76 230