DD280113A1

DD280113A1 - METHOD FOR THE EFFECTIVE REDUCTION OF THE WORKING TEMPERATURE OF DYNAMIC LATENWASHER MEMORIES WITH ORGANIC STORAGE MEDIA

Info

Publication number: DD280113A1
Application number: DD32590189A
Authority: DD
Inventors: Hans-Heinz Emons; Katrin Jahn; Ruediger Naumann; Christine Eildermann
Original assignee: Freiberg Bergakademie
Priority date: 1989-02-21
Filing date: 1989-02-21
Publication date: 1990-06-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gezielten Absenkung der Arbeitstemperatur von dynamischen Latentwaermespeichern mit organischen Speichermedien auf der Basis von fest-fluessig-Umwandlungen, bei denen der Waermeein- und Waermeaustrag ueber Siede- und Kondensationsvorgaenge von Waermetransportmitteln innerhalb von geschlossenen Behaeltern oder Zirkulationssystemen erfolgt. Ziel der Erfindung ist die optimale Auslastung der Speicherkapazitaet dynamischer Latentwaermespeicher, die mit organischen Verbindungen als Speichermaterial in direktem Kontakt mit verdampfenden und kondensierenden Waermetransportmitteln arbeiten, bei minimalen exergetischen Verlusten fuer den betreffenden Anwendungsfall. Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur gezielten Absenkung der Arbeitstemperatur von dynamischen Latentwaermespeichern mit organischen Speichermedien zu entwickeln und damit eine optimale Anpassung an die jeweilige Waermequelle zu ermoeglichen, wobei der Speicher weiterhin unter Temperaturbeharrung arbeiten und kein Verlust der Schmelzenthalpie des Speichermaterials eintreten soll. Erfindungsgemaess wird die technische Aufgabe dadurch geloest, dass durch Zugabe einer mit der Waermetransportfluessigkeit mischbaren und das organische Speichermedium loesenden Komponente die Loeslichkeit des festen Speichermaterials im Waermetransportmedium in unmittelbarer Naehe des Phasenumwandlungspunktes zwischen 0,05 g/100 g Waermetransportmedium und 1 g/100 g Waermetransportmedium eingestellt wird. Dabei kann im Grenzfall die Waermetransportfluessigkeit vollstaendig durch eine andere Waermetransportfluessigkeit mit der geforderten Loeslichkeit fuer das organische Speichermedium ausgetauscht werden.The invention relates to a method for the targeted reduction of the working temperature of dynamic latent heat storage with organic storage media on the basis of solid-liquid conversions in which the heat transfer and heat transfer takes place over boiling and Kondensationsvorgaenge of heat transfer within closed containers or circulation systems. The aim of the invention is the optimal utilization of the storage capacity dynamic latent heat storage, which work with organic compounds as storage material in direct contact with evaporating and condensing heat transfer agents, with minimal exergetic losses for the relevant application. The invention is based on the technical object of developing a method for targeted lowering of the working temperature of dynamic latent heat storage media with organic storage media and thus to allow optimal adaptation to the respective heat source, the memory continue to work under temperature and no loss of enthalpy of fusion of the storage material occur should. According to the invention, the technical object is achieved by adding, by adding a component which is miscible with the heat transfer fluid and dissolving the organic storage medium, the solubility of the solid storage material in the heat transport medium in the immediate vicinity of the phase transition point between 0.05 g / 100 g of heat transfer medium and 1 g / 100 g of heat transfer medium is set. In the limiting case, the heat transfer fluid can be completely replaced by another heat transfer fluid with the required solubility for the organic storage medium.

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahien zu/ gezielten Absenkung der Arbeitstemperatur von dynamischen Latentwärmespeichern mit organischen Speichermedien auf der Basis von Fest-flüssig-Umwandlungen, bei denen der Wärmeein- und Wärmeaustrag über Siede- und Kondensationsvorgänge von Wärmetransportmitteln innerhalb von geschlossenen Behältern oder Zirkulationssystemen erfolgt.The invention relates to a procedure for / targeted lowering of the working temperature of dynamic latent heat storage with organic storage media on the basis of solid-liquid conversions in which the heat input and heat removal takes place via boiling and condensation processes of heat transfer agents within closed containers or circulation systems.

Characteristic of the known state of the art

Ein wesentlicher Vorteil von Latentwärmespeichern besteht darin, daß die Speichermaterialien eine Phasenumwandlung fest/flüssig durchlaufen, in deren Folge die Temperatur des Latentspeichermaterials konsta.it bleibt. Allerdings erfordert dies eine genaue Anpassung der Schmelztemperatur des Speichermaterials an die jeweilige Nutztemperatur, d. h. es müssen Speichermedien mit einem entsprechend geeigneten Schmelzpunkt gefunden werden. In vielen Fällen steht ein solches Speichermaterial nicht zur Verfügung.A significant advantage of latent heat storage is that the storage materials undergo a solid / liquid phase transformation, as a result of which the temperature of the latent storage material remains constant. However, this requires a precise adjustment of the melting temperature of the memory material to the respective operating temperature, d. H. Storage media with a suitable melting point must be found. In many cases, such a storage material is not available.

Beispielsweise setzt die Anwendung von Latentwärmespeichern fü¹ Heizungssysteme eine Arbeitstemperatur voraus, die > = der erforderlichen Vorlauftemperatur der Heizung ist. Gleichzeitig muß der Speicher mit minimalen exegetischen Verlusten von der Wärmequellentemperatur gespeist werden können, d.h. die Arbeitstemperatur sollte nahe der Wärmequellentemperatur liegen. Beträgt beispielsweise bei Heizungssystemen die Wärmequellentemperatur 8O-85⁼C, z. B. als Anfallenergie eines Kühlkreislaufes, und soll diese Wärme möglichst bei geringen exergetischen Verlusten zur Raumheizung genutzt werden, so sind die in diesem Temperaturbereich aufgrund ihrer hohen Schmelzwärmen als geeignet erscheinenden Speichermaterialien Bariumhydroxidoctahydrat (Ba(OH)₂ · 8H₂O) mit einem Schmelzpunkt von 78⁰C (Schmelzwärme: 275KJ/ kg; Krause, S. und T.Tamme: J. Sol. Energy Eng. 108, [1986], 226) bzw. Acetamid (CHj-CONH₂), dessen stabile Modifikation bei 80,5^cC schmilzt (Schmelzwärme 264,2 KJ/kg) mit dieser Quellentemperatur nicht oder nur mit sehr geringer Leistung zu schmelzen.For example, the use of latent heat storage for ¹ heating systems requires a working temperature> = the required flow temperature of the heater. At the same time, the reservoir must be able to be supplied with minimum exegetical losses from the heat source temperature, ie the working temperature should be close to the heat source temperature. For example, in heating systems, if the heat source temperature is 8O-85 ⁼ C, e.g. B. as the energy of a cooling circuit, and if this heat is to be used as possible with low exergetic losses for space heating, so in this temperature range due to their high heat of fusion appear appropriate storage materials Bariumhydroxidoctahydrat (Ba (OH) ₂ · 8H ₂ O) with a melting point of 78 ⁰ C (heat of fusion: 275KJ / kg; Krause, S. and T.Tamme:.. J. Sol Energy Eng 108, [1986], 226) or acetamide (CHj-CONH _2), the stable modification at 80 , 5 ^c C melts (heat of fusion 264.2 KJ / kg) with this source temperature not to melt or only with very low power.

In diesen und anderen Anwendungsfällen wäre es wünschenswert, ließe sich die Arbeitstemperatur des Speichermediums, d. h. dessen Schmelzpunkt, an die jeweilige Quellentemperatur bzw. gewünschte Nutztemperatur ohne wesentliche Verluste der Speicherkapazität anpassen.In these and other applications, it would be desirable to have the working temperature of the storage medium, i. H. whose melting point, adapt to the respective source temperature or desired operating temperature without significant losses of storage capacity.

Organische Latentwärmespeichermedien bieten hierfür z.T. günstigere Voraussetzungen als anorganische Salzhydrate. So überstreichen die die Homologen einiger Substanzklassen mit ihren Schmelzpunkten weite Temperaturbereiche in engen Abstufungen von etwa 2-4K. Dies ist beispielsweise bei η-Paraffinen und Polyethylenglykolen der Fall. Die hierbei erzielbaren Speicherkapazitäten betragen ledoch bei technischen Produkten weniger als 200MJ/m³ und sind damit für technische Anwendungen wenig interessant.Organic latent heat storage media offer more favorable conditions for this than inorganic salt hydrates. Thus, the homologues of some classes of substances with their melting points sweep wide temperature ranges in close increments of about 2-4K. This is the case, for example, with η-paraffins and polyethylene glycols. However, the storage capacities that can be achieved here are less than 200 MJ / m ³ for technical products and are therefore of little interest for technical applications.

Polare Substanzen, wie Carbonsäuren, mehrwertige Alkohole und Saureamide besitzen höhere Speicherkapazitäten, sie sind jedoch nicht in vergleichbar engen Abstufungen der Schmelzpunkte verfügbar. Der Schmelzpunkt von Oktadekansäure (69-70Ό wird ü'fishalb durch Ölsäurebeimengungen auf 34-47°C, je nach Ölsäuregehalt, abgesenkt (US 2726211). Die Folge c'ieser Beimengungen ist jedoch eine beträchtliche Absenkung der volumenbezogenen Speicherkapazität. Ähnliches trifft auf Mischungen von C₎₄-C,₈-Fettsäuren mit Ci₀-C,₂-Alkoholen bzw. Cs-Fettsäuren zu (US 4100092). Da der Schmelzpunkt der zugemischten Komponenten wesentlich niedriger als der des Speichermaterials liegt, ist deren Schmelzwärme nicht nutzbar und bedingt eine Reduzierung des zur Verfügung stehenden Gesamtvolumens und damit der Speicherdichte. Eine weitere Möglichkeit der Absenkung der Schmelzpunkte besteht in der Verwendung eutektischer Substanzgemische, eine Reihe von organischen Verbindungen bildet mit anderen Stoffen, beispielsweise mit Harnstoff, homologen Verbindungen oder anorganischen Salzen, eutektische Gemische. Hierdurch wird die Arbeitstemperatur dss Speichers auf den Schmelzpunkt des Eutektikums abgesenkt, und liegt damit unterhalb des Schmelzpunktes der am niedrigsten schmelzenden Komponente. Hierdurch wird die Palette der zur Verfügung stehenden Speichermaterialien deutlich erweitert, wobei dio Schmelzwärme nur unwesentlich unter den Wert, der sich aus der Summe der Anteile der Einzelkomponenten berechnet, absinkt. Um einen SpeicherPolar substances such as carboxylic acids, polyhydric alcohols and acid amides have higher storage capacities, but they are not available in comparably narrow levels of melting points. The melting point of octadecanoic acid (69-70Ό is lowered by oleic acid admixtures to 34-47 ° C, depending on the oleic acid content (US 2726211) .The consequence of these admixtures, however, is a considerable reduction of the volume-related storage capacity of C _{) 4} -C, _8- fatty acids with Ci ₀ -C, ₂ -alcohols or Cs-fatty acids to (US 4100092). Since the melting point of the admixed components is much lower than that of the storage material, their heat of fusion can not be used and requires a reduction of the available total volume and thus the storage density. Another possibility of lowering the melting points is the use of eutectic substance mixtures, a number of organic compounds forms with other substances, such as urea, homologous compounds or inorganic salts, eutectic mixtures. As a result, the working temperature dss memory is lowered to the melting point of the eutectic, and is thus below the melting point of the lowest melting component. As a result, the range of available storage materials is significantly expanded, wherein the heat of fusion drops only slightly below the value calculated from the sum of the proportions of the individual components. To a memory

mit Temperaturbeharrung zu erhalten, ist es jedoch notwendig, genau bei der eutektischen Zusammensetzung zu arbeiten. Hierdurch sowie durch die limitierte Anzahl bekannter Eutektika werden auch durch die Verwendung eutektischer Gemische nicht alle erforderlichen Temperaturabstufungen erreicht. Hinzu kommt die thermische Instabilität verschiedener eutektischer Gemische, beispielsweise derjenigen mit Harnstoff (Ozawa, T.: Thermochim. Acta, 92 [1985] 27). Bei dynamischen Latentwärmespeichern auf der Basis von Siede- und Kondensationsvorgängen einer im Direktkontakt befindlichen Wärmetransportflüssigkeit, die das Speichermaterial möglichst nicht oder nur bedingt löst (Galisol-Speicher: OD 225857, DD 236862) ist eine Anpassung des Schmelzpunktes im Fall von Salzhydraten bzw. wasserhaltigen Stoffen möglich. Das hierfür entwickelte Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung (DD 254063) gestatten es, mit Hilfe des Wärmetransportmittels und einem Kühler aus dem Latentwärmespeichermaterial Wasser auszutreiben und in einem als Wasserabscheider ausgebildeten Sammelgefäß aufzubewahren oder dem Latentwärmespeichermaterial Wasser aus dem Sammelgefäß zuzuführen. Je nach dem Schmelz- und Erstarrungsverhalten des Latentwärmespeichermaterials in Abhängigkeit von seiner Zi lammensetzung wirkt sich die Änderung des Wassergehaltes iemperaturerhöhend oder temperaturerniedrigend aus. Damit ist eine Änderung der Schmelztemperatur in bestimmten, vom Speicherstoff abhängigen Grenzen möglich. Von Nachteil ist jedoch, daß die Anwendbarkeit dieses Verfahrens auf Salzhydrate bzw. wasserhaltige Speichersubstanzen beschränkt ist.However, with temperature retention, it is necessary to work closely with the eutectic composition. As a result of this and the limited number of known eutectics, not all required temperature gradations are achieved by the use of eutectic mixtures. Added to this is the thermal instability of various eutectic mixtures, for example those with urea (Ozawa, T .: Thermochim, Acta, 92 [1985] 27). In the case of dynamic latent heat accumulators based on boiling and condensation processes, a heat transfer fluid in direct contact which does not or only partially dissolves the storage material (Galisol storage: OD 225857, DD 236862) is an adaptation of the melting point in the case of salt hydrates or water-containing substances possible. The process developed for this purpose and a corresponding device (DD 254063) make it possible to expel water from the latent heat storage material with the aid of the heat transport medium and a cooler and to store it in a collecting vessel designed as a water separator or to supply water to the latent heat storage material from the collecting vessel. Depending on the melting and solidification behavior of the latent heat storage material as a function of its composition, the change in the water content has an effect of increasing the temperature or lowering the temperature. This makes it possible to change the melting temperature in certain limits dependent on the storage medium. A disadvantage, however, is that the applicability of this method is limited to salt hydrates or water-containing storage substances.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die optimale Auslastung der Speicherkapazität dynamischer Latentwärmespeicher, die mit organischen Verbindungen als Speichermaterial in direktem Kontakt mit verdampfenden und kondensierenden Wärmetransportmitteln arbeiten, bei minimalen exergetischen Verlusten für den betreffenden Anwendungsfall.The aim of the invention is the optimal utilization of the storage capacity dynamic latent heat storage, which work with organic compounds as storage material in direct contact with evaporating and condensing heat transfer agents, with minimal exergetic losses for the application in question.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur gezielten Absenkung der Arbeitstemperatur von dynamischen Latentwärmespeichern mit organischen Speichermedien zu entwickeln und damit eine optimale Anpassung an die jeweilige Wärmequelle zu ermöglichen, wobei der Speicher weiterhin unter Temperaturbeharrung arbeiten und kein Verlust der Schmelzenthalpie des Speichermaterial eintreten soll.The invention is based on the technical object to develop a method for targeted reduction of the working temperature of dynamic latent heat storage with organic storage media and thus to allow an optimal adaptation to the respective heat source, the memory continue to work under temperature retention and no loss of enthalpy of fusion of the storage material occur should.

Erfindungsgemäß wird die technische Aufgabe dadurch gelöst, daß durch Zugabe einer mit der Wärmetransportflüssigkeit mischbaren und das organische Speichermedium lösenden Komponente die Löslichkeit des festen Speichermaterials im Wärmetransportmedium in unmittelbarer Nähe des Phasenumwandlungspunktes zwischen 0,05g/100g Wärmetransportmedium utid 1 g/100g Wärmetransportmedium eingestellt wird. Dabei kann im Grenzfall die Wärmetransportflüssigkeit vollständig durch eine andere Wärmetransportflüssigkeit mit der geforderten Löslichkeit für das organische Speichermedium ausgetauscht werden. Je nach Löslichkeit des Speichermaterials im Wärmetransportmedium wird der Schmelzpunkt des Speichermaterials definiert erniedrigt, so daß bei unterschiedlich eingestellten Löslichkeiten mit oinem gegebenen Speichermaterial verschiedene Arbeitstemperaturen innerhalb der vom System abhängigen Grenzen realisiert werden können. Erfindungswesentlich ist, daß der angegebene Bereich für die Löslichkeit des organischen Speichermaterials Im Wärmetransportmedium eingehalten wird, da bei einer kleineren Löslichkeit als 0,05g/100g Wärmetransportmedium der Schmelzpunkt des Latentspeichermaterials im wesentlichen erhalten bleibt und es bei einer größeren Löslichkeit als 1 g/100g Wärmetransportmedium zu einer starken Dampfdruckerniedrigung im Speicher kommt und damit zur Behinderung des Wärmeaustrages über die Dampfphase. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Speicherzusammensetzung aus einem Speichermaterial und aus dem durch Zugabe der das organische Speichermaterial lösenden Komponente erhaltenen Wärmetranspoitmedium so gewählt wird, daß sie bei möglichst kleinen Gehalten an Wärmetransportmedium im Bereich der Misciiungslücke Speichermaterial (flüssig) - Wärmetransportmedium (flüssig) liegt. Bei solchen Speicherzusammensetzungen erfolgt die Phasenumwandlung unter Temperaturbeharrimg und die Umwandlungswärme des Speichermaterials wird praktisch vollständig erhalten. Gleichzeitig sind durch die Phasenentmischung Speichermaierial/Wärmetransportmedium ausgezeichnete Voraussetzungen für die Realisierung des Wärmeiransports gegeber,, da aufgrund des geforderten Dichteuntertchiedes das spezifisch schwerere Kondensat des Wärmetransportmediums durch die Schmelze hindurch zum unteren Wärmeübertrager gelangt und dort beim Wärmeeintrag erneut zum Verdampfen gebracht wird.According to the invention the technical object is achieved in that the solubility of the solid storage material in the heat transport medium in the immediate vicinity of the phase transition point between 0.05g / 100g heat transport medium utid 1 g / 100g heat transport medium is adjusted by adding a mixable with the heat transfer fluid and the organic storage medium component. In this case, in the limiting case, the heat transfer fluid can be completely replaced by another heat transfer fluid having the required solubility for the organic storage medium. Depending on the solubility of the storage material in the heat transport medium, the melting point of the storage material is reduced in a defined manner, so that at different set solubilities with oinem given storage material different operating temperatures can be realized within the system dependent limits. Essential to the invention is that the specified range for the solubility of the organic storage material is maintained in the heat transfer medium, since at a lower solubility than 0.05g / 100g heat transport medium, the melting point of the latent storage material is substantially retained and it with a solubility greater than 1 g / 100g heat transport medium to a strong vapor pressure reduction in the memory comes and thus to hinder the heat transfer via the vapor phase. It is advantageous if the storage composition of a storage material and from the heat transfer medium obtained by adding the organic storage material component is selected so that it is at the smallest possible levels of heat transfer medium in the region of Misciiungslücke storage material (liquid) - heat transport medium (liquid) , In such storage compositions, the phase transformation occurs under temperature conditions, and the heat of transformation of the storage material is almost completely maintained. At the same time by the phase separation Speicherermaierial / heat transport medium excellent conditions for the realization of Wärmeiransports donors, because due to the required density Unterertied the specific heavier condensate of the heat transfer medium passes through the melt through to the lower heat exchanger and is again made to evaporate during heat input.

Ausführungsbeispielembodiment

Das erfindungsgemäße Verfahren soll an einem dynamischen Latentwärmespeicher auf der Basis des Galisol-Prinzips (DD 225857, DD 236862) erläutert werden. Gemäß diesem befindet sich eine Stoffkombination aus Speichermaterial, Wärmetransportflüssigkeit sowie oberflächenaktiven Stoffen zur Beeinflussung der Kristallisationsmorphologie in einem gasdicht geschlossenen Behälter. Der Wärmeeintrag erfolgt über einen unteren Wärmeübertrager, wobei die ihn umgebende Wärmetransportflüssigkeit zum Sieden angeregt wird, ihre Verdampfungswärme an das Speichermaterial abgibt und dabei kondensiert, während das Speichermaterial schmilzt. Durch den Kreislauf von Sieden und Kondensieren wird der Speicher geladen. Beim Entladen des Speichers kondensiert am oberen Wärmeübertrager die Wärmetransportflüssigkeit. Die notwendige Kondensationswärme wird dem flüssigen Speichermaterial entzogen, welches auf diese Weise kristallisiert. Beim Übergang vom schmeizflüssigen in den kristallinen Zustand wird die latente Wärme bei konstanter Temperatur abgegeben. Verwendet man beispielsweise als Latentwärmespeichormaterial Acetamid und als Wärmetransportflüssigkeit 1,1,2,2-Tetrachlordifluorethan, bei der die Löslichkeit mit 0,034g/100g kleiner als 0,05g/10g ist, so stellt sich eine Schmelztemperatur von 8 ± 0,2^cC ein. Substituiert man dagegen die Wärmetransportflüssigkeit 1,1,2,2-Tetrachlordifluorethan durch die Wärmetransportflüssigkeit Trichlorethylen, wobei die Löslichkeit von Acetamid in Trichlorethylen bei 60°C bei 0,5g/100g liegt, so werden die Schmelzpunkte der beiden Modifikationen des Acetamids von 80,5^cC bzw. 69 C auf die monotektischenThe inventive method is to be explained on a dynamic latent heat storage based on the Galisol principle (DD 225857, DD 236862). According to this is a combination of materials storage material, heat transfer fluid and surfactants to influence the crystallization morphology in a gas-tight closed container. The heat input takes place via a lower heat exchanger, wherein the heat transfer fluid surrounding it is excited to boil, gives off its heat of vaporization to the storage material and thereby condenses while the storage material melts. The memory is charged through the boiling and condensing cycle. When unloading the memory, the heat transfer fluid condenses on the upper heat exchanger. The necessary condensation heat is removed from the liquid storage material, which crystallizes in this way. In the transition from the liquid state to the crystalline state, the latent heat is released at a constant temperature. If, for example than Latentwärmespeichormaterial acetamide and as a heat transfer fluid 1,1,2,2-tetrachlorodifluoroethane, wherein the solubility is with 0,034g / 100g less than 0.05g / 10g, then provides a melting temperature of 8 ± 0.2 ^c C on. Substituted, however, the heat transfer fluid 1,1,2,2-tetrachlorodifluoroethane by the heat transfer fluid trichlorethylene, wherein the solubility of acetamide in trichlorethylene at 60 ° C at 0.5g / 100g, the melting points of the two modifications of the acetamide of 80, 5 ^c C or 69 C on the monotectic

Temperaturen von 74,5°C bzw. 63⁰C herabgesetzt. Damit resultiert über nahezu den gesamten Konzentrationsbereich eine definierte Schmelzpunkterniedrigung von 6K für beide Acetamid-Modifikationen. Die monotektischen Punkte (Figur 1) der Acetamid-Modifikationen liegen bei 14,55 Mol-%Trichlorethylen/74,5°C (M₁) und 13,5 Mol-%Trichlorethylen/63,0°C (M₂). Vorteilhaft ist dabei mit einem größeren Acetamidanteil zu arbeiten, als dieser durch Punkt a (Abb. 1) repräsentiert wird, beispielsweise bei Punkt b, der 30Vol.-% Trichlorethylen entspricht, um die für den dynamischen Wärmeaustrag notwendige Phasenentmischung zu gewährleisten und gleichzeitig isothermes Schmelzen bzw. Kristallisieren zu erreichen. In Abb. 2 ist ein repräsentativer Wärmespeicherzyklus eines Systems mit Acetamid, 30 Vol.-% Trichlorethylen und Zusatz von 1 % Cordesin 0 als Tensid dargestellt. Die Flächen zwischen Wärmetauscherausgang (θA) und Wärmetauscheieingang (OE) repräsontieren jeweils die ein- bzw. ausgespeisten Wärmemengen; 9s kennzeichnet den Verlauf der Temperaturfunktion des Speichermaterials. Die ein- bzw. ausgespeisten Wärmemengen betragen unter Berücksichtigung apparatespezifischer Wärmen 294 ± 6kJ/kg Acetamid für ein Temperaturintervall von 75-65°C. Sie entsprechen damit im Fehlerbereich der Messungen mit etwa 100% der auf der Basis der physikalischen Daten ermittelten theoretischen Speicherkapazität (Schmelzenthalpie: 264kJ/kg, fühlbare Wärme Acetamid: 18kJ/kg, fühlbare Wärme Trichlorethylen: 2kJ/kg Acetamid). Der Verlauf der Druckfunktion ρ im Dampfraum des Speichers zeigt unmittelbar nach Beginn der Ausspeisung (Zeitpunkt t = 100min) einen Druckabfall im Speicher, der auf das spezifische Löslichkeitsverhalten zurückzuführen ist, sich aber nicht negativ auf die im Mittel ausgespeiste Wärmemenge auswirkt.Temperatures of 74.5 ° C and 63 ⁰ C reduced. This results in a defined melting point reduction of 6K for both acetamide modifications over almost the entire concentration range. The monotectic points (Figure 1) of the acetamide modifications are 14.55 mol% trichlorethylene / 74.5 ° C (M ₁ ) and 13.5 mol% trichlorethylene / 63.0 ° C (M ₂ ). It is advantageous to work with a larger proportion of acetamide than is represented by point a (FIG. 1), for example at point b, which corresponds to 30% by volume of trichlorethylene, in order to ensure the phase separation required for dynamic heat removal and, at the same time, isothermal melting or to achieve crystallization. In Fig. 2 is a representative heat storage cycle of a system with acetamide, 30 vol .-% trichlorethylene and addition of 1% Cordesin 0 shown as a surfactant. The surfaces between the heat exchanger outlet (θA) and the heat rejection inlet (OE) represent the incoming and outgoing heat quantities respectively; 9s indicates the course of the temperature function of the storage material. The amount of heat taken in or expelled amounts to 294 ± 6kJ / kg acetamide for a temperature interval of 75-65 ° C, taking into account apparatus-specific heat. They thus correspond in the error range of the measurements with about 100% of the calculated on the basis of physical data theoretical storage capacity (enthalpy of fusion: 264kJ / kg, sensible heat acetamide: 18kJ / kg, sensible heat trichlorethylene: 2kJ / kg acetamide). The course of the pressure function ρ in the vapor space of the accumulator shows a pressure drop in the accumulator immediately after the beginning of the outfeed (time t = 100 min), which is due to the specific solubility behavior, but does not have a negative effect on the amount of heat expelled on average.

Die Kristallisation im Speicher erfolgt unter diesen Bedingungen stets bei 74,5⁰C und verläuft nahezu isotherm, je nach den Bedingungen der Gleichgewichtseinsteliung im Speicher.The crystallization in the storage under these conditions is always at 74.5 ⁰ C and runs almost isothermally, depending on the conditions of equilibration in the memory.

Die Kristallisationstemperatur im Speicher kqnn durch die Verwendung anderer Wärmetransportflüssigkeiten gezielt variiert werden. Bei der Verwendung von Trichlortrifiuorethan, das bei 45°C 0,12g Acetamid/IOOg löst, tritt eine Schmelzpunkterniedrigung von 4,5K auf und die Erstarrungstemperatur liegt bei 76⁰C. Bei der Verwendung von Tetrachlorkohlenstoff, der bei 6O⁰C 0,09g Acetamid/100g löst, tritt eine Schmelzpunktserniedrigung von 7K auf und die Erstarrungstemperatur liegt bei 73,5⁰C.The crystallization temperature in the storage tank can be selectively varied by using other heat transfer liquids. When using trichlorotrifluoroethane, which dissolves at 45 ° C 0.12g acetamide / IOOg, a melting point depression of 4.5K occurs and the solidification temperature is at 76 ⁰ C. When using carbon tetrachloride, at 6O ⁰ C 0.09g Acetamide / 100g dissolves, occurs a melting point depression of 7K and the solidification temperature is 73.5 ⁰ C.

Durch die Verwendung von Wärmeübertragungsmittelgemischen ist es nun möglich eine bestimmte Löslichkeit des organischen Wärrnespeichermaterials Acetamid im Wärmeübertragungsmittel zu erreichen, wodurch eine gezielte Schmelzpunkterniedrigung erreicht wird. Dcmit wird die optimale Anpassung dynamischer Latentwärmespeicher mit organischen Speichermaterialien an das jeweilige Einsatzproblem möglich, insbesondere kann der exergetische Wirkungsgrad bei gleichbleibender Speicherleistung erhöht werden.By using heat transfer medium mixtures, it is now possible to achieve a certain solubility of the organic heat storage material acetamide in the heat transfer medium, whereby a targeted melting point reduction is achieved. Dcmit is the optimal adaptation of dynamic latent heat storage with organic storage materials to the particular application problem possible, in particular, the exergetic efficiency can be increased while maintaining memory performance.

Claims

1. A method for targeted reduction of the working temperature of dynamic latent heat storage with organic storage media on the basis of solid-liquid conversions in which the heat input and heat removal via boiling and Kondensationsyorgänge of heat transfer agents within closed containers or circulation systems, characterized in that Adding a miscible with a heat transfer fluid and the organic storage medium dissolving component, the solubility of the solid storage material in the heat transport medium in the immediate vicinity of the phase transition point between 0.05g / 100g heat transfer medium and 1 g / 100g heat transfer medium is set.

2. The method according to claim 1, characterized in that the heat transfer fluid is completely replaced by a heat transfer fluid having the required solubility for the organic storage medium.