DE102019128000A1 - Aluminates as a filler for thermal storage materials - Google Patents

Aluminates as a filler for thermal storage materials Download PDF

Info

Publication number
DE102019128000A1
DE102019128000A1 DE102019128000.1A DE102019128000A DE102019128000A1 DE 102019128000 A1 DE102019128000 A1 DE 102019128000A1 DE 102019128000 A DE102019128000 A DE 102019128000A DE 102019128000 A1 DE102019128000 A1 DE 102019128000A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
filler
heat storage
alkali
aluminate
earth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019128000.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Nicole Knoblauch
Martin Schmücker
Thomas Bauer
Alexander Bonk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV filed Critical Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority to DE102019128000.1A priority Critical patent/DE102019128000A1/en
Publication of DE102019128000A1 publication Critical patent/DE102019128000A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/10Liquid materials
    • C09K5/12Molten materials, i.e. materials solid at room temperature, e.g. metals or salts

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmespeicher für Solarkraftwerke umfassend ein thermisches Speichermaterial und mindestens einen Füllstoff, wobei der Füllstoff ein oxidisches (Erd)Alkali-Aluminat ist.The present invention relates to a heat store for solar power plants comprising a thermal storage material and at least one filler, the filler being an oxidic (earth) alkali aluminate.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmespeicher, der ein thermisches Speichermaterial und einen Füllstoff aufweist, wobei der Füllstoff ein oxidisches (Erd)Alkali-Aluminat ist.The present invention relates to a heat storage device which has a thermal storage material and a filler, the filler being an oxidic (earth) alkali aluminate.

Solarthermische Kraftwerke (CSP) spielen in der zukünftigen internationalen Energieversorgung eine wichtige Rolle. Stand der Technik für thermische Speicher in konzentrierenden Solaranalagen sind Salzschmelzen. Bei der Wahl geeigneter Salzsysteme sind sowohl die Materialeigenschaften (Schmelztemperatur, Schmelzenthalpie) als auch Prozessrandbedingungen zu beachten. Als geeignet haben sich insbesondere Nitrat- und Nitritsalzschmelzen herausgestellt: Salzsystem (in Klammern Angaben in Gew%) Schmelztemperatur in °C Schmelzenthalpie in J/g KNO3-LiNO3 (67-33) 133 170 KNO3-NaNO2-NaNO3 (53-40-7) 142 80 LiNO3-NaNO3 (49-51) 194 265 KNO3-NaNO3 (54-46) 222 100 LiNO3 254 360 NaNO3 306 175 KNO3 337 100 Solar thermal power plants (CSP) play an important role in the future international energy supply. The state of the art for thermal storage in concentrating solar systems are molten salts. When choosing suitable salt systems, both the material properties (melting temperature, melting enthalpy) and process boundary conditions must be taken into account. Nitrate and nitrite salt melts have proven to be particularly suitable: Salt system (in brackets data in% by weight) Melting temperature in ° C Enthalpy of fusion in J / g KNO 3 -LiNO 3 (67-33) 133 170 KNO 3 -NaNO 2 -NaNO 3 (53-40-7) 142 80 LiNO 3 -NaNO 3 (49-51) 194 265 KNO 3 -NaNO 3 (54-46) 222 100 LiNO 3 254 360 NaNO 3 306 175 KNO 3 337 100

Darüber hinaus sind auch ternäre Salzsysteme von Nitratsalzen (beispielsweise in DE 102014212051 A ) oder Halogensalze (beispielsweise in WO 2017/093030 A ) als geeignete Materialien beschrieben.In addition, ternary salt systems of nitrate salts (for example in DE 102014212051 A ) or halogen salts (for example in WO 2017/093030 A ) as suitable materials.

In den letzten Jahren besonders etabliert haben sich Mischungen aus NaNO3 und KNO3, die zwischen 290 °C und 560 °C eingesetzt werden können. Obwohl diese Nitratsalze als chemische Massenprodukte mit einem Preis von ca. 800 € je Tonne als preiswert anzusehen sind, besteht Bedarf an einer weiteren Senkung der Kosten. Gleichzeitig soll die Effizienz des Speichersystems nicht oder nur kaum abgesenkt werden. Optimalerweise geht mit der Kostensenkung eine Wirkungsgradsteigerung einher, um die Konkurrenzfähigkeit von solarthermischen Kraftwerken gegenüber anderen erneuerbaren Technologien zu sichern. Mixtures of NaNO 3 and KNO 3 , which can be used between 290 ° C and 560 ° C, have become particularly established in recent years. Although these nitrate salts are to be regarded as inexpensive as chemical mass products with a price of approx. € 800 per ton, there is a need for a further reduction in costs. At the same time, the efficiency of the storage system should not be reduced or only barely reduced. Ideally, the cost reduction is accompanied by an increase in efficiency in order to ensure the competitiveness of solar thermal power plants compared to other renewable technologies.

Ein derzeit diskutiertes Konzept ist die Verwendung von Füllstoffen, welche das Solarsalz in signifikanten Mengen ersetzen soll. Voraussetzung dafür ist, dass diese Füllstoffe oder Additive bei Temperaturen bis zu 560 °C stabil sind. Als mögliche Füllstoffe werden Basalt, Quarzit oder auch SiO2, Al2O3 oder TiO2 diskutiert (zum Beispiel: Breidenbach et al., Energy Procedia 2016, 99, 120-129 oder Chieruzzi et al., Nanoscale Research Letters 2013, 8:448 .).A currently discussed concept is the use of fillers, which should replace the solar salt in significant quantities. The prerequisite for this is that these fillers or additives are stable at temperatures of up to 560 ° C. Basalt, quartzite or also SiO 2 , Al 2 O 3 or TiO 2 are discussed as possible fillers (for example: Breidenbach et al., Energy Procedia 2016, 99, 120-129 or Chieruzzi et al., Nanoscale Research Letters 2013, 8: 448 .).

Die Verwendung preiswerter natürlicher Füllstoffe erweist sich jedoch als unpraktikabel, da zumindest silikathaltige mineralische Rohstoffe durch die Salzschmelzen in kurzer Zeit korrosiv angegriffen werden. Durch die Reaktion beispielsweise mit NaNO3 und/oder KNO3 werden auch die Schmelzenthalpie und die Schmelztemperatur des Salzes verändert. Oxide, wie Al2O3 oder TiO2, sind eher als Füllstoffe geeignet. Zeitraffende Versuche zeigen jedoch auch für Al2O3 signifikante Reaktionen mit dem Solarsalz. ZrO2 und TiO2 sind zwar als Füllstoff gegenüber einer NaNO3 - KNO3 - Salzschmelze stabil, allerdings kann auf Grund der hohen Kosten für diese Materialien keine Kostensenkung erreicht werden.The use of inexpensive natural fillers, however, proves to be impractical, since at least silicate-containing mineral raw materials are corrosively attacked by the molten salt in a short time. The reaction with NaNO 3 and / or KNO 3 , for example, also changes the melting enthalpy and the melting temperature of the salt. Oxides such as Al 2 O 3 or TiO 2 are more suitable as fillers. However, time-lapse tests show significant reactions with the solar salt for Al 2 O 3 as well. As fillers, ZrO 2 and TiO 2 are stable to a NaNO 3 - KNO 3 molten salt, but because of the high costs of these materials, no cost reduction can be achieved.

Bisher konnte noch kein Füllstoff für thermische Speichermaterialien gefunden werden, welcher gegenüber den üblicherweise eingesetzten Nitrat-Salzen und/oder Nitrit-Salzen oder Halogen-Salzen inert ist, eine hohe Wärmekapazität besitzt und hinreichend kostengünstig ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Füllstoffs, welcher die Nachteile aus dem Stand der Technik vermeidet. Überraschenderweise wurde gefunden, dass oxidische Aluminate mit Alkali- oder Erdalkalimetallen als Kationen die Nachteile aus dem Stand der Technik nicht aufweisen.So far no filler for thermal storage materials has been found which is inert to the nitrate salts and / or nitrite salts or halogen salts usually used, has a high heat capacity and is sufficiently inexpensive. The object of the present invention is therefore to provide a filler which avoids the disadvantages of the prior art. Surprisingly, it has been found that oxidic aluminates with alkali or alkaline earth metals as cations do not have the disadvantages from the prior art.

In einer ersten Ausführungsform wird die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe gelöst durch Wärmespeicher für Solarkraftwerke umfassend ein thermisches Speichermaterial (flüssig) und mindestens einen Füllstoff (fest), wobei der Füllstoff ein oxidisches (Erd)Alkali-Aluminat ist. In Solarkraftwerken liegt üblicherweise eine Salzschmelze als Wärmespeicher vor. Diese wird erfindungsgemäß teilweise durch einen Füllstoff ersetzt. Bei diesem Füllstoff handelt es sich um ein oxidisches (Erd)Alkali-Aluminat.In a first embodiment, the object on which the present invention is based is achieved by heat storage for solar power plants comprising a thermal storage material (liquid) and at least one filler (solid), the filler being an oxidic (earth) alkali aluminate. In solar power plants there is usually a molten salt as heat storage. According to the invention, this is partially replaced by a filler. This filler is an oxidic (earth) alkali aluminate.

Vorzugsweise werden die Aluminate so gewählt, dass das Kation einem Kation im thermischen Speichermaterial entspricht. Wird beispielsweise KNO3 und NaNO3 als flüssiges Solarsalz als thermisches Speichermaterial verwendet, so wird bevorzugt Na-Aluminat und/oder K-Aluminat als Füllstoff eingesetzt. Vorzugsweise wird somit ein Alkali-Aluminat verwendet. Ebenso bevorzugt wird ein Erdalkali-Aluminat eingesetzt. Erfindungsgemäß ist es möglich nur ein Aluminat zu verwenden. Es können jedoch auch Mischungen von zwei, drei oder mehr Aluminaten verwendet werden. Unterschiedliche Aluminate im Sinne der vorliegenden Erfindung sind auch beispielsweise unterschiedliche Formen von Na-Aluminat. Soweit vorliegend von Na-Aluminat gesprochen wird, sind hierunter alle Arten von Na-Aluminat zu verstehen.The aluminates are preferably chosen so that the cation corresponds to a cation in the thermal storage material. If, for example, KNO 3 and NaNO 3 are used as liquid solar salt as thermal storage material, then preferably Na aluminate and / or K aluminate is used as filler. An alkali aluminate is therefore preferably used. An alkaline earth aluminate is also preferably used. According to the invention it is possible to use only one aluminate. However, mixtures of two, three or more aluminates can also be used. Different aluminates in the context of the present invention are also, for example, different forms of Na aluminate. As far as Na aluminate is mentioned here, all types of Na aluminate are to be understood here.

Aluminate sind formal Salze der Aluminiumsäure HAlO2·H2O, bei denen Aluminium ein komplexes Anion [Al(OH)4]- mit Hydroxidionen als Liganden bildet, sowie Salze, bei denen das Anion als Kondensat des Aluminat-Ions vorliegt. Formally, aluminates are salts of the aluminum acid HAlO 2 · H 2 O, in which aluminum forms a complex anion [Al (OH) 4 ] - with hydroxide ions as ligands, as well as salts in which the anion is present as a condensate of the aluminate ion.

Natriumaluminate sind gemischte Oxide des Natriums und des Aluminiums mit der allgemeinen Summenformel NaxAlyOz, die auch wasserfreie Aluminate genannt werden. Solche festen, wasserfreien Aluminate sind erfindungsgemäß besonders bevorzugt. Die allgemeine Zusammensetzung solcher Verbindungen ist MI[Al(OH)4] mit M als einwertiges Kation. Vollständig kondensierte (wasserfreie) Verbindungen haben die allgemeine Zusammensetzung MIAlO2 mit AlO2 - als Anion.Sodium aluminates are mixed oxides of sodium and aluminum with the general empirical formula Na x Al y O z , which are also called anhydrous aluminates. Such solid, anhydrous aluminates are particularly preferred according to the invention. The general composition of such compounds is M I [Al (OH) 4 ] with M as the monovalent cation. Completely condensed (anhydrous) compounds have the general composition M I AlO 2 with AlO 2 - as the anion.

Beispiele für geeignete Aluminate sind NaAl(OH)4, NaAlO2 oder NaAl11O17. Weitere geeignete Aluminate sind beispielsweise Calciumaluminat Ca3[Al(OH)4]2(OH)4 oder Magnesiumaluminat (MgAl2O4).Examples of suitable aluminates are NaAl (OH) 4 , NaAlO 2 or NaAl 11 O 17 . Further suitable aluminates are, for example, calcium aluminate Ca 3 [Al (OH) 4 ] 2 (OH) 4 or magnesium aluminate (MgAl 2 O 4 ).

Der Füllstoff ersetzt im Wärmespeicher das Speichermaterial teilweise. Der Wärmespeicher umfasst somit das thermische Speichermaterial und den Füllstoff, besonders bevorzugt besteht der aus dem thermischen Speichermaterial und dem Füllstoff. Das Gesamtvolumen des Wärmespeichers beträgt 100%. Bevorzugt liegt der Füllstoff in einem Anteil von 10 Vol.-% bis 80 Vol.-%, vorzugsweise von 20 Vol.-% bis 70 Vol.-%, insbesondere von 30 Vol.-% bis 60 Vol.-%, bevorzugt von 40 Vol.-% bis 50 Vol.-% bezogen auf das Gesamtvolumen des Wärmespeichers vor. Geeignet sind beispielsweise Anteile von 30 Vol.-% bis 80 Vol.-%, insbesondere von 40 Vol.-% bis 70 Vol.-%. Durch den festen Füllstoff sollen die Kosten des Wärmespeichers reduziert werden. Der Anteil an schmelzflüssigem Speichermaterial sorgt für eine gegenüber reinen Salzschmelzen quasi unverminderte Wärmeübertragung.The filler partially replaces the storage material in the heat accumulator. The heat store thus comprises the thermal storage material and the filler, which particularly preferably consists of the thermal storage material and the filler. The total volume of the heat storage is 100%. The filler is preferably in a proportion of 10% by volume to 80% by volume, preferably from 20% by volume to 70% by volume, in particular from 30% by volume to 60% by volume, preferably from 40% by volume to 50% by volume based on the total volume of the heat accumulator. For example, proportions of 30% by volume to 80% by volume, in particular 40% by volume to 70% by volume, are suitable. The solid filler is intended to reduce the cost of the heat accumulator. The proportion of molten storage material ensures a virtually undiminished heat transfer compared to pure molten salt.

Bevorzugt liegt daher der Anteil an schmelzbarem Speichermaterial vorzugsweise bei 20 Vol.-% bis 90 Vol.-%, insbesondere von 30 Vol.-% bis 80 Vol.-%, bevorzugt von 40 Vol.-% bis 70 Vol.-%. Besonders geeignet ist ein Anteil an thermischen Speichermaterial von 30 Vol.-% bis 60 Vol.-%.The proportion of fusible storage material is therefore preferably from 20% by volume to 90% by volume, in particular from 30% by volume to 80% by volume, preferably from 40% by volume to 70% by volume. A proportion of thermal storage material of 30% by volume to 60% by volume is particularly suitable.

Als Materialien für das Speichermaterial werden bevorzugt Verbindungen mit Oxyanionen, wie beispielsweise Nitrate, Nitrite, Sulfate, Carbonate, eingesetzt. Compounds with oxyanions, such as nitrates, nitrites, sulfates, carbonates, are preferably used as materials for the storage material.

Geeignete Kationen sind Mg, Ca, Ba, Sr, K, Na und Li. Besonders bevorzugt ist das Speichermaterial ausgewählt aus (Erd)Alkali-Nitrat-Salzen und/oder (Erd)Alkali-Nitrit-Salzen. Insbesondere Salze aus dem Materialsystem K-/Na-Nitrat/Nitrit sind bevorzugte Speichermaterialien im Sinne der vorliegenden Erfindung. Typische Zusammensetzungen sind 57 bis 63 Gew.-% NaNO3 und 37 bis 43 Gew.-% KNO3 mit einem Nitritgehalt von 0,5 bis 8 Gew.-%.Suitable cations are Mg, Ca, Ba, Sr, K, Na and Li. The storage material is particularly preferably selected from (earth) alkali nitrate salts and / or (earth) alkali nitrite salts. In particular, salts from the K / Na nitrate / nitrite material system are preferred storage materials for the purposes of the present invention. Typical compositions are 57 to 63% by weight of NaNO 3 and 37 to 43% by weight of KNO 3 with a nitrite content of 0.5 to 8% by weight.

Alternativ kann das Speichermaterial ausgewählt sein aus Alkali-Halogen-Salzen und/oder Erdalkali-Halogen-Salzen. Diese sind vorzugsweise wasserfrei. Geeignet ist beispielsweise MgCl2.Alternatively, the storage material can be selected from alkali metal halide salts and / or alkaline earth metal halide salts. These are preferably anhydrous. For example, MgCl 2 is suitable.

Avisierte Arbeitstemperarturen liegen insbesondere im Bereich von 130 °C bis 700°C, bevorzugt im Bereich on 170 °c bis 560 °C. Es hat sich gezeigt, dass der erfindungsgemäße Füllstoff bei diesen Temperaturen stabil ist und nicht mit dem Speichermaterial reagiert.Advised working temperatures are in particular in the range from 130.degree. C. to 700.degree. C., preferably in the range from 170.degree. C. to 560.degree. It has been shown that the filler according to the invention is stable at these temperatures and does not react with the storage material.

Der erfindungsgemäße Füllstoff ist ein Feststoff. Er liegt beispielsweise partikulär, insbesondere in Form eines Pulvers, sphärischer Teilchen oder als Granulat, vor. Bevorzugt sind Partikelgrößen zwischen 1 mm und einigen cm. Es ist auch bevorzugt, dass der Füllstoff als größerer Formkörper mit offenen Kanalstrukturen vorliegt, wobei das thermische Speichermaterial (flüssig) innerhalb Kanäle vorliegt. Geeignete Durchmesser für diese Kanäle liegen ebenfalls zwischen 1 mm und einigen cm.The filler according to the invention is a solid. It is, for example, in particulate form, in particular in the form of a powder, spherical particles or as granules. Particle sizes between 1 mm and a few cm are preferred. It is also preferred that the filler is present as a larger shaped body with open channel structures, the thermal storage material (liquid) being present within channels. Suitable diameters for these channels are also between 1 mm and a few cm.

In einer weiteren Ausführungsform wird die der vorliegenden Erfindung zu Grund liegende Aufgabe gelöst durch die Verwendung von oxidischen (Erd)AIkali-Aluminaten als Füllstoff für Flüssigsalzspeicher in einem Solarkraftwerk. Füllstoffe und Speichermaterial (Flüssigsalz) sind wie zuvor beschrieben bevorzugt.In a further embodiment, the object on which the present invention is based is achieved through the use of oxidic (earth) alkali aluminates as filler for molten salt storage in a solar power plant. Fillers and storage material (liquid salt) are preferred as described above.

Im nachfolgenden Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung in nicht limitierender Weise weiter erläutert.In the following exemplary embodiment, the present invention is explained further in a non-limiting manner.

Beispiele:Examples:

Beispiel 1: RöntgendiffraktometrieExample 1: X-ray diffractometry

Um die chemische Stabilität von Aluminaten gegenüber thermischen Speichermaterialien zu überprüfen, wurde Natriumaluminatpulver mit einer Korngröße <100 µm in einer NaNO3-KNO3 (60-40) -Schmelze für einen Monat bei 560 °C ausgelagert. Im Anschluss wurde die Salzmischung mittels Röntgendiffraktometrie untersucht und mit der Rietveld-Methode analysiert. Die Messungen sind in 1 gezeigt. Das Röntgendiffraktogramm zeigte keine Hinweise auf Reaktionsprodukte von Natriumaluminat mit NaNO3 oder KNO3.In order to check the chemical stability of aluminates towards thermal storage materials, sodium aluminate powder with a grain size <100 µm was stored in a NaNO 3 -KNO 3 (60-40) melt for one month at 560 ° C. The salt mixture was then examined using X-ray diffractometry and analyzed using the Rietveld method. The measurements are in 1 shown. The X-ray diffraction pattern showed no evidence of reaction products of sodium aluminate with NaNO 3 or KNO 3 .

Die nachfolgende Tabelle zeigt die mittels Rietveld-Methode erhaltenen prozentualen Anteile vor und nach der Auslagerung: Zu Beginn des Experiments Analyse nach Auslagerung Masse [g] Masse [%] Masse [%] (Rietveld) NaNO3 2,4000 39,99 34,31 KNO3 1,6004 26,67 28,30 NaAlO2 2,0006 33,34 35,87 NaNO2 1,53 The following table shows the percentages obtained using the Rietveld method before and after aging: At the beginning of the experiment Analysis after outsourcing Mass [g] Dimensions [%] Mass [%] (Rietveld) NaNO 3 2.4000 39.99 34.31 KNO 3 1.6004 26.67 28.30 NaAlO 2 2,0006 33.34 35.87 NaNO 2 1.53

Die nominelle Zunahme von NaAlO2 ist darauf zurückzuführen, dass der Salzanteil im nicht hermetisch dichten Versuchsaufbau durch Zersetzung (Neubildung von NaNO2) und Verdampfen um 0,32 g bzw. 5,5 % abnimmt. Bezieht man also die unveränderte Masse des NaAlO2 auf die reduzierte Masse des Salzes (3,68 g), resultiert ein Wert von 35,3 %, der dem experimentell bestimmten Wert im Rahmen der Fehlergenauigkeit gut entspricht. Es liegen also keine Hinweise auf einen NaAlO2-Verlust vor.The nominal increase in NaAlO 2 is due to the fact that the salt content in the non-hermetically sealed test setup decreases by 0.32 g or 5.5% due to decomposition (new formation of NaNO 2) and evaporation. If one relates the unchanged mass of NaAlO 2 to the reduced mass of the salt (3.68 g), the result is a value of 35.3%, which corresponds well to the experimentally determined value within the scope of the error accuracy. So there is no evidence of a NaAlO 2 loss.

Beispiel 2: EDX-AnalyseExample 2: EDX analysis

Ein gepresstes Natriumaluminat (NaAlO2)-Pellet wurde auf einem Platinnetz positioniert und in geschmolzenes Solarsalz bei 560 °C ausgelagert (Dauer: 1 Monat). Das Pellet wurde entfernt und der verbleibende Solar-Salz mittels EDX analysiert. Die EDX-Analyse zeigte keine Hinweise auf AI und somit keinen Hinweis auf eine Auflösung des Natriumaluminats. Die Messung ist in 2 dargestellt. Der kleine Peak bei ca. 2.1 keV ist auf Platin zurückzuführen. Die REM-Proben wurden mit Pt bedampft, um Aufladungseffekte zu verhindern.A pressed sodium aluminate (NaAlO 2 ) pellet was positioned on a platinum mesh and immersed in molten solar salt at 560 ° C. (duration: 1 month). The pellet was removed and the remaining solar salt analyzed using EDX. The EDX analysis showed no evidence of AI and thus no evidence of dissolution of the sodium aluminate. The measurement is in 2 shown. The small peak at approx. 2.1 keV is due to platinum. The SEM samples were vapor-deposited with Pt in order to prevent charging effects.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102014212051 A [0003]DE 102014212051 A [0003]
  • WO 2017/093030 A [0003]WO 2017/093030 A [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

  • Breidenbach et al., Energy Procedia 2016, 99, 120-129 [0005]Breidenbach et al., Energy Procedia 2016, 99, 120-129 [0005]
  • Chieruzzi et al., Nanoscale Research Letters 2013, 8:448 [0005]Chieruzzi et al., Nanoscale Research Letters 2013, 8: 448 [0005]

Claims (11)

Wärmespeicher für Solarkraftwerke umfassend ein Material für einen Flüssigsalzspeicher und mindestens einen Füllstoff, wobei der Füllstoff ein oxidisches (Erd)Alkali-Aluminat ist.Heat storage for solar power plants comprising a material for a molten salt storage and at least one filler, wherein the filler is an oxidic (earth) alkali aluminate. Wärmespeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff in einem Anteil von 10 Vol.-% bis 80 Vol.-%, vorzugsweise von 20 Vol.-% bis 70 Vol.-%, insbesondere von 30 Vol.-% bis 60 Vol.-%, bevorzugt von 40 Vol.-% bis 50 Vol.-% bezogen auf das Gesamtvolumen des Speichermaterials vorliegt.Heat storage after Claim 1 , characterized in that the filler in a proportion of 10 vol .-% to 80 vol .-%, preferably from 20 vol .-% to 70 vol .-%, in particular from 30 vol .-% to 60 vol .-% , preferably from 40% by volume to 50% by volume, based on the total volume of the storage material. Wärmespeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Alkali-Aluminat als Füllstoff eingesetzt wird.Heat storage after Claim 1 or 2 , characterized in that at least one alkali aluminate is used as filler. Wärmespeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Erdalkali-Aluminat als Füllstoff eingesetzt wird.Heat storage after Claim 1 or 2 , characterized in that at least one alkaline earth aluminate is used as filler. Wärmespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermaterial ausgewählt ist aus (Erd)Alkali-Nitrat-Salzen und/oder (Erd)Alkali-Nitrit-Salzen.Heat storage according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the storage material is selected from (earth) alkali nitrate salts and / or (earth) alkali nitrite salts. Wärmespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermaterial ausgewählt ist aus Alkali-Halogen-Salzen und/oder Erdalkali-Halogen-Salzen.Heat storage according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the storage material is selected from alkali-halogen salts and / or alkaline earth-halogen salts. Wärmespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Natriumaluminat umfasst und insbesondere daraus besteht.Heat storage according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the filler comprises and in particular consists of sodium aluminate. Wärmespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff partikulär, insbesondere in Form eines Pulvers, sphärischer Teilchen oder als Granulat, vorliegt.Heat storage according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the filler is in particulate form, in particular in the form of a powder, spherical particles or granules. Wärmespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff als poröser Formkörper vorliegt, wobei das flüssige thermische Speichermaterial innerhalb der Poren vorliegt.Heat storage according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the filler is present as a porous shaped body, the liquid thermal storage material being present within the pores. Verwendung eines Wärmespeichers nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in einem Solarkraftwerk bei Temperaturen von 700 °C oder weniger.Use of a heat accumulator according to one of the Claims 1 to 9 in a solar power plant at temperatures of 700 ° C or less. Verwendung von oxidischen (Erd)Alkali-Aluminaten als Füllstoff für thermische Speichermaterialien in einem Solarkraftwerk.Use of oxidic (earth) alkali aluminates as filler for thermal storage materials in a solar power plant.
DE102019128000.1A 2019-10-17 2019-10-17 Aluminates as a filler for thermal storage materials Pending DE102019128000A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019128000.1A DE102019128000A1 (en) 2019-10-17 2019-10-17 Aluminates as a filler for thermal storage materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019128000.1A DE102019128000A1 (en) 2019-10-17 2019-10-17 Aluminates as a filler for thermal storage materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019128000A1 true DE102019128000A1 (en) 2021-04-22

Family

ID=75268557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019128000.1A Pending DE102019128000A1 (en) 2019-10-17 2019-10-17 Aluminates as a filler for thermal storage materials

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019128000A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1519589A1 (en) * 1963-12-09 1970-02-26 Hooker Chemical Corp Process for heat storage
US4421661A (en) * 1981-06-19 1983-12-20 Institute Of Gas Technology High-temperature direct-contact thermal energy storage using phase-change media
DE102012100820A1 (en) * 2012-02-01 2013-08-01 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Separator for heat reservoir device for storage of heat in storage medium, has base body which is provided with protective layer for protecting base body from storage medium or from flow medium

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1519589A1 (en) * 1963-12-09 1970-02-26 Hooker Chemical Corp Process for heat storage
US4421661A (en) * 1981-06-19 1983-12-20 Institute Of Gas Technology High-temperature direct-contact thermal energy storage using phase-change media
DE102012100820A1 (en) * 2012-02-01 2013-08-01 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Separator for heat reservoir device for storage of heat in storage medium, has base body which is provided with protective layer for protecting base body from storage medium or from flow medium

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHIERUZZI, Manila [u.a.]: Effect of nanoparticles on heat capacity of nanofluids based on molten salts as PCM for thermal energy storage. In: Nanoscale Research Letters, Bd. 8, 2013, H. 448, S. 1-9. - ISSN 1556-276X (E); 1931-7573 (P). DOI: 10.1186/1556-276X-8-448. URL: https://link.springer.com/content/pdf/10.1186%2F1556-276X-8-448.pdf [abgerufen am 2019-10-30]. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE838067C (en) Sintered platinum alloy
EP0585264B1 (en) Process for producing powder from partially stabilised zirconium oxide
EP0802958B1 (en) Heat-transfer concentrate, method of manufacturing it and its use, as well as a latent-heat accumulator making use of the concentrate
DE112014004568T5 (en) Ceria-zirconia mixed oxide, process for producing the same, and catalyst for purifying exhaust gas using the ceria-zirconia composite oxide
DE69933184T2 (en) Copper-containing catalyst, its method of preparation and its use
WO2013045317A1 (en) Salt blend as a heat transfer and/or storage medium for solar thermal power plants, process for production thereof
DE102015117839A1 (en) Oxygen generating compositions comprising thermally treated (Fe, Mg) O
DE102019128000A1 (en) Aluminates as a filler for thermal storage materials
EP1965907B1 (en) Composite layer and production thereof
EP0150841B1 (en) Neutron absorber plates with ceramic bond on a base of boron carbide and free carbon
DE102015117831A1 (en) Oxygen generating compositions comprising (Li, Fe, Mg) O
DE112015003424T5 (en) Process for the preparation of alpha-lithium aluminate
DE1771019C3 (en) Process for the production of workpieces above 500 degrees C and radiation-resistant from a neutron-absorbing graphite product
DE2531406C3 (en) Use of magnesium alloys for hydrogen absorption
DE4041890C2 (en)
DE2723452C3 (en) Process for the production of fine-grained γ-dicalcium silicate
EP0369499A2 (en) Cold accumulator for making ice-creams
DE102018131408A1 (en) Coating to stabilize thermochemical energy storage materials
DE202013004832U1 (en) Thermochemical storage
DE102008063531A1 (en) Composition for stabilizing halogen-containing polymers, process for their preparation and use
DE102020102628A1 (en) Method for moderating a reaction of metal particles
DE102012112648B4 (en) Graphite matrix with crystalline binder
DE3030362C2 (en) Process for the production of cubic boron nitride
DE1767944C3 (en) Process for the production of catalyst carriers based on silica and alumina
DE102021201568A1 (en) Alkaline niobate for piezoelectric applications

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication