DE2639173C2

DE2639173C2 - Latentwärmespeicher mit Phasenübergang fest/flüssig und umgekehrt

Info

Publication number: DE2639173C2
Application number: DE2639173A
Authority: DE
Inventors: Maria Newark Del. Telkes
Original assignee: Delaware Newark Del, University of; University of Delaware
Current assignee: Telkes Maria Dr North Miami Fla Us
Priority date: 1976-08-31
Filing date: 1976-08-31
Publication date: 1983-05-26
Also published as: DE2639173A1

Description

Mit der zunehmenden Verwendung von Sonnenenergie zum Heizen wird es absolut notwendig, Wärmeenergie zu speichern, um die überschüssige Sonnenwärme, die während der Tageszeit verfügbar ist, während der Nacht oder an trüben Tagen verwenden zu können. Die Verwendung von Schmelzwärmematerial für diese Wärmespeicherung hat in neuerer Zeit zunehmend an Bedeutung gewonnen, da ein derartiges Material billig ist und eine hohe Schmelzwärme pro Gewichtseinheit aufweist Derartige Schmelzwärmematerialien sollten in zweckmäßiger Weise billig, in großen Mengen verfügbar und einfach in der Herstellung sein. Eemer sollten diese Materialien vorzugsweise nichttoxisch, nichtentflammbar, nichtverbrennbar und nichtkorrosiv sein. Die billigsten verwendbaren Materialien sind großvolumige Chemikalien auf der Basis von Verbindungen von Natrium, Kalium, Magnesium, Aluminium und Eisen. Vorzugsweise liegen die Materialien in Form von Salzhydraten sowie ihren Eutektika vor. Die billigsten Materialien sind die Chloride, Nitrate, Sulfate, Phosphate und Carbonate. Additive oder Modifizierungsmittel können zugesetzt werden, beispielsweise Borate, Hydroxyde und Silikate. Von diesen billigen Salzhydraten mit der höchsten Schmelzwärme, die darüber hinaus billigst und am wenigsten unverträglich infolge unerwünschter Eigenschaften sind, seien folgende erwähnt:

Chemische Verbindung

Schmelzpunkt. °C

Schmelzwärme, kWh

Dichte, g/cm³

Kalziumchlorid-Hexahydrat

Natriumcarbonat-Decahydrat

Dinatriumphosphat-Dodecahydrat

Kalziumnitrat-Tetrahydrat

Natriumsulfat-Decahydrat

Natriumthiosulfat-Pentahydrat

CaCl₂ · 6 H₂O Na₂CO₃ ■ 1 OH₂O Na₂HPO* · 12H₂O Ca(NOj)₂ · 4 H₂O Na₂SO₄ ■ 10H₂O Na₂S₂O₃ · 5 H₂O 29-39

32-36

36

39-42

31-32

48-49

0,04884
0,06902
0.03906
0,03907
0,07034
0,05860

1,634
1,442
1,522
1,826
1,554
1.666

Bei ihrer Verwendung werden diese Materialien gewöhnlich in verschlossene Behälter zusammen mit einem Keimbildner eingebracht und aufeinanderfolgenden Heiz- und Abkühlzyklen auf Temperaturen oberhalb sowie unterhalb des Schmelzpunktes des Schmelz-Wärmematerials ausgesetzt, um die gespeicherte Wärme oder Kälte auszunützen.

Die Notwendigkeit für Keimbildner wird in der US-PS 26 77 664 beschrieben. Dort wird angegeben, daß ein geeigneter heterogener Keimbüdner Borax (Natriumtetraborat-Decahydrat) in kleinen Mengen von ungefähr 2 bis ungefähr 5% sein kann. Diese Keimbildner bewirken die erforderliche Impfung zur Initiierung der Bildung von Kristallen und vermeiden dadurch eine übermäßige Abkühlung, die in flüssigen Lösungen beim Stehenlassen auftreten kann. Andere bekannte Keimerzeugungsmethoden können zur Beschleunigung der Kristallisation angewendet werden. Eine Kristallisation ist natürlich erforderlich, um die Schmelzwärme des Materials auszunützen. Im Falle einer zu starken Abkühlung wird nur die spezifische Wärme des Materials ausgenutzt. Die spezifische Wärme eines Materials ist weit geringer als die Schmelzwärme, so daß die Notwendigkeit einer Keimbildung gegeben wird. Wird Natriumtetraborat-Decahydrat (ein nahezu isomorphes keimbildendes Mittel) in Kombination mit Na₂SO₄ · 10 H₂O verwendet, dann ist es möglich eine vollständige Kristallisation in einer Schmelze dadurch zu erzielen, daß der Behälter nach Beginn der Kristallbildung gelegentlich uir gedreht oder geschüttelt wird. Bei einer Verwendung zur Speicherung von Wärmeenergie ist es allerdings nicht immer zweckmäßig oder möglich, die Behälter zu schütteln.

Ein anderes Problem, das bei der Verwendung von Schmelzwärmematerialien auftritt, besteht darin, daß nach einigen Zyklen des Erhitzens und Abkühlens die Flüssigkeit zu einem Abtrennen von dem Salzhydrat neigt, wobei Salzkristalle mit geringerer Hydratation gebildet werden. Dabei wird ein wasserfreies Salz gebil= det, was einen entsprechenden Verlust an verfügbarer Schmelzwärme bedingt.

Das Schmelzen von Natriumsulfat-Decahydrat sowie vieler anderer Salzhydrate erfolgt teilweise inkongruent. Dies bedeutet, daß während des Schmelzens etwas wasserfreies Natriumsulfat in seinem Kristallisationswasser in ungelöster Form zurückbleibt, das während

des Schmelzen* freigesetzt wird. Infolge seiner höheren Dichte sinkt das Na'^umsulfst in der gesättigten Lösung ab. Verfestigt sich die Mischung erneut ohne mechanisches Mischen oder Rühren, dann vereinigt sich gelöstes Natriumsulfat mit dem Kristallisationswasser, diejenigen schweren Natriumsulfatkristalle auf oder in der Nähe des Bodens des Behälters vereinigen sich jedoch nur mit WassermoIeküJen in ihrer unmittelbaren Nachbarschaft, wobei feste Natriumsulfat-Decahydratkristalle gebildet werden. Diese feste Schicht verhindert eine weitere Rekombination des restlichen Natriumsulfats mit dem Rest des Kristallisationswassers. Aufgrund dieser Wirkung bildet geschmolzenes Natriumsulfat-Decahydrat, wenn es sich ohne Rühren oder ohne Additive verfestigt, drei verschiedene Schichten, und zwar eine Bodenschicht aus weißen wasserfreien Natriumsulfat-Kristallen, wobei einige in Kristalle von Natriumsulfat-Decahydrat eingebettet sind, dann eine größere Zwischenschicht aus durchsichtigen Natriumsulfat-Decahydratkristallen sowie auf der Oberseite eine Schicht aus einer flüssigen gesättigten Lösung. Die zum Schmelzen dieses Salzes erforderliche Schmelzwärme beträgt 0,007034 kWh pro 1 kg. Diese Wärme könnte erneut freigesetzt werden, wenn das Salz während der Verfestigung durch Rühren oder durch geeignete Additive homogenisiert werden könnte. Während des Kühlens (ohne Homogenisieren oder Rühren) ist dl-.· Wärmefreisetzung gering, da ein Teil des Sediments nicht erneut sein Kristallisationswasser gewinnen kann. Ein Teil der gesättigten Lösung bleibt in diesem Falle je nach der Löslichkeit des Salzes zurück, wenn die Mischung abgekühlt wird. Eine Abscheidung und ein Absetzen des Salzhydrats muß verhindert werden.

Mit der Zeit sind verschieden** Eindickungsmittel in Wärmespeicherungsmischungen ab Adr^tive mit dem Ziel eingemengt worden, ein Gel zu erzeugen, aus dem das Salzhydrat sich nicht absetzt, und zwar auch nicht nach aufeinanderfolgenden Heiz- und Abkühlzyklen. Viele verschiedene Eindickungsmittel wurden versucht, beispielsweise Holzspäne, Zellstoff, Sägemehl, verschiedene Typen von zellulosehaltigen Mischungen, ferner Stärke und organische Alginate. Anorganische Eindikkungsmittel wurden ebenfalls verwendet, wie Kieselgel, Diatomeenerde sowie andere feinteilige Kieselsäureprodukte. Viele dieser Materialien funktionieren gut, jedoch nur während einer begrenzten Anzahl von Zyklen. Einige der organischen Materialien werden langsam duch Bakterien oder durch eine Enzymwirkung hydrolisiert oder zesetzt. In vielen Fällen kann eine derartige Wirkung durch Zugabe kleiner Mengen Formaldehyd oder anderer geeigneter Mittel verhindert oder verlangsamt werden. Holzspäne. Zellstoff od. dgl. haben sich nicht als ausreichend dauerhaft erwiesen. In der Mischung selbst gebildetes Kieselgel hat sich als ein Hindernis im Hinblick darauf erwiesen, die Mischung in Behälter einzufüllen, da dieses Material zu schnell eindickt.

Eutektika der Salzhydrale werden zum Modifizieren des Gefrierpunktes der verschiedenen Hydrate verwendet. Zum größten Teil basieren die Eutektika auf billigen Verbindungen, wie Natriumchlorid, Ammoniumchlorid, Kaliumchlorid sowie anderen bekannten Typen. Die meisten Eutektika erfordern auch ein Keimbildungsmittel sowie ein Homogenisierungs- oder Eindickungsmittel, da sie dazu neigen, teilweise nicht gleichzeitig zu schmelzen. Das Homogenisieriingsmittel verhindert das Absetzen der wasserfreien Komponenten mit höherer Dichte.

Die Erfindung hat sich unter Beseitigung der vorstehend geschilderten Nachteile die Aufgabe gestellt, ein Latentwärmespeichermittel zu schaffen, in welchem Wasser und das Salzhydrat eine verminderte Neigung zum Trennen während des Gefrierens und Schmelzens zeigen.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß dem Patentanspruch gelöst
Gegenüber dem aus der erwähnten US-PS 26 77Λ64

ίο bekannten Latentwärmespeichermittel ermöglicht das erfindungsgemäße Latentwärmespeichermittel in überraschender Weise aufgrund des Einsatzes des Attapulgit-Tones eine wesentlich längere andauernde Verhinderung einer Segregation odec eines Absitzens des SaIz-

ts hydrates, wenn dieses geschmolzen ist

In<ier DE-OS 19 28 694 werden Wärmespeicherungsmaterialien, die gattungsmäßig den erfindungsgemäßen Materialien entsprechen, anstelle des Attapulgit-Tons jedoch künstlichen Zeolith enthalten, von dem angegeben wird, daß er die Schmelze festhält, beschrieben. Jedoch ist die Zeitdauer, während welcher die Schmelze festgehalten werden kann, ziemlich begrenzt Demgegenüber ermöglicht in überraschender Weise der Einsatz von Attapulgit-Ton in derartigen Wärmespeicherungsmassen eine wesentlich langer andauernde Verhinderung einer Segregation oder eines Absitzen des Salzhydrats, wenn dieses geschmolzen ist Diese Erscheinung war nicht vorhersehbar.

Das erfindungsgemäße Latentwärmespeichermittel wird in der Weise hergestellt, daß ein Attapulgit-Ton in Wasser dispergiert wird und die Dispersion mit einem Salzhydrat mit einer Schmelzwärme von mehr als 0,0326 kWh/kg sowie einem Keimbildner vermengt wird. Dieses Latentwärmespeichermittel stellt ein stabiles Suspensoid dar, das thixotrope Eigenschaften zeigt, wodurch alle Kristalle des Salzhydrats eingekapselt werden und diese daran gehindert werden, auf den Boden des Behälters abzufallen und auf diese Weise die Schmelzwärme zu vermindern. Das erfindungsgemäße Mittel hindert das Salzhydrat an einem inkongruenten Schmelzen, so daß sich das Salzhydrat nicht von der Lösung abscheidet.

Das erfindungsgemäße Latentwärmespeichermittel wirkt als Homogenisierungs- oder Eindickungsmittel für Salzhydrat-Materialien, die für die Speicherung von Wärmeenergie verwendet werden. Das Mittel verhindert die Wasserlösung an einem Abscheiden von den Salzkristallen infolge eines teilweisen inkongruenten Schmelzens der Salzkristalle während aufeinanderfolgender Heiz- und Kühlzyklen, die in typischer Weise in derartigen Materialien ablaufen, wenn sie für die Speicherung von Wärmeenergie verwendet werden. Salzhydrate, "lie für die Speicherung von Wärmeenergie verwendet werden können, sind beispielsweise die vorstehend angegebenen. Man wählt diese Materialien infolge ihrer relativ hohen Schmelzwärme (mehr als 0,03256 kWh pro 1 kg) sowie ihrer geringen Kosten. Die Mischung, welche derartige Salzhydrate zusammen mit einem geeigneten Keimbildner, falls erforderlich eines bekannten Typs, enthält, wird hergestellt, um die Lösung an einem zu starken Abkühlen anstelle einer Kristallisation während der Kühlphase zu hindern. Vorzugsweise wird ein Salzhydrat mit einer Schmelzwärme von mehr als 0,06511 kWh pro 1 kg verwendet (vgl. die obige Tabelle).

In dem erfindungsgemäßen Latentwärmespeichermittel können alle bekannten Keimbildner verwendet werden. Derartige Keimbildncr werden beispielsweise

in der weiter oben erwähnten US-PS beschrieben. Im Falle von Natriumsulfat-Decabydrat wird ein heterogenes keimbildendes Mittel, wie Natriumtetraborat-Decahydrat, in kleinen Mengen von ungefähr 2 bis ungefähr 5%, wobei der bevorzugte Bereich ungefähr 3 bis ungefähr 4 beträgt, verwendet, und zwar bezogen auf das Gewicht der gesamten Salze, Andere Keimbildner können verwendet werden, ferner Keimbildner, wie sie in der DE-OS 26 39 176 beschrieben werden.

Die thixotropen Mittel oder Homogenisierungsmittel, die in dem erfindungsgemäßen Latentwärmespeichermittel eingesetzt werden, sind relativ preiswert Es ist bekannt, daß thixotrope Mittel stark fluide Suspensionen mit Wasser (oder anderen Lösungsmitteln) bilden, während die Mischung gerührt oder bewegt wird. Andererseits dickt die Mischung beim Ruhen ein, so daß ein Gel gebildet wird, und zwar gewöhnlich nach einer kurzen Zeitspanne.

Der als wesentliche Komponente in dem erfindungsgemäßen Latentwärmespeichermittel eingesetzte Attapulgit-Ton besteht vorzugsweise aus nadeiförmigen Teilchen mit einer Länge von ungefähr i μηι, einer Breite von 0,01 μπι und einer Dicke von 5,0 bis i0,0 nm. Tone dieses Typs sind als Attapulgit Polygorskit oder Sepiolit bekannt. Insbesondere kommt ein Kalziumsilikat-Hydrat in Frage, daß eine Größe von weniger als 0,07 mm aufweist. Attapulgit-Ton besitzt die chemische Formel

(OH₂MOH)₂Mg₅Si₈O₂₀ · 4 H₂O.

Aufgrund dieser theoretischen Formel ist Attapulgit ein wasserhaltiges Magnesiumsilikat oder genauer gesagt, ein wasserhaltiges Aluminiummagnesiumsilikat, da Aluminiumionen an die Stelle von Magnesiumionen und Siliciumionen in der Kristallstruktur treten können. Die chemische Analyse zeigt das typische Vorliegen eines Aluminiumoxyds (AI₂Oj). Eine typische chemische Analyse dieses Tons ist wie folgt:

Oxyd	Attapulgit
SiO₂	57,85
AI₂O₃	7,89
Fe₂O₃	2,82
FeO	_
MgO	13,44
CaO	0,30
K₂O	0,08
Na₂O	0,53
TiO	—
H₂O-	—
H₂O +	16,95
Insgesamt	99,86

In struktureller Hinsicht besteht Attapulgit aus einer Doppelkette aus Tetraedern aus Silicium und Sauerstoff parallel zur langen Achse. Die Doppelkette ist durch eine in einem Abstand vorgesehene Schicht aus Magnesiumatomen in 6facher Kombination verknüpft. Die Ketten bilden ihrerseits ein Netzwerk von Streifen, die miteinander längs der Ränder verbunden sind. 8 Wassermoleküle sind in jeder Kristalleinheit enthalten. Attapulgit-Ton kann als Bündel lattenförmiger Einheiten, die an ihren Längsrändern zusammengehalten sind, veranschaulicht werden. Infolge dieser einzigartigen Struktur, d.h. infolge der dreidimensionalen Ketten, kann Attapulgit-Ton nicht quellen wie beispielsweise Montmoril-

lonit-Tone, die bahn- oder platienähnlich sind. Ferner ergibt die Spaltung parallel zu der 110-Ebene längs der Si-O-Si-Bindungen den Teilchen ein nadeläbfllicbes Aussehen.

Wird der Ton in Wasser dispergiert, dann neigen die nadeiförmigen Einheiten zu einem Auftrennen zu kleineren Bündeln durch Spaltung längs dieser Ränder, an denen die Nadel miteinander verbunden sind. Der Aufspaltungsgrad ist eine Funktion der Menge an Arbeit, welche die Disaggregation bedingt Die einzelnen Nadeln können getrennt werden, sie neigen jedoch dazu, in Bündeln zu verbleiben, die Heuhaufen nicht unähnlich sind. Aufgrund dieser Tendenz, eine heuhaufenähnliche Struktur zu bilden, von der man annimmt, daß sie Attapulgit-Tonen ihre ungewöhnlichen Eigenschaften verleiht, sind diese Tone besonders geeignet für eine Verwendung für Schmelzwärmemischungen. Die Heuhaufenstruktur hält die Oberflächenatütze der Kristalle aufrecht Es ist die ungewöhnlich große Oberfläche, die Attapulgit eine derartig hohe Adsorption verleiht. Diese große Oberfläche zusammen '.n der Bündelungsneigung veleiht Attapulgit seine ESgerr chaften. Die Oberfläche von im Handel erhältlichen Attapulgit-Qualitäten schwankt von 210 m²/g bis herab zu 125 m²/g. Attapulgit kann bis zu 200% seines eigenen Gewichtes an Wasser aufnehmen. Es ist die Oberfläche, welche die Wassermoleküle anzieht und es dem Ton ermöglicht, seine kolloidalen Eigenschaften sogar in Gegenwart von Elektrolyten beizubehalten.

Nadelähnliche Tone weisen viele vorteilhafte rheologische Eigenschaften auf, die sie besonders geeignet für die erfindungsgemäßen Zwecke machen. Dissoziieren die nadelähnlichen Kristalle unter Bildung eines willkürlichen Gitters, dann schließt diese Flüssigkeit zur Erhöhung der Viskosität des Systems ein. Sie können sowohl Frischwasser als auch Salzwasser eindicken. Ihre Suspensionen sind thixotrop und besitzen eine hohe Viskosität sogar bei niedrigen Konzentrationen. Die Viskosität ihrer Suspensionen kann durch Additive, Dispergiermittel in wäßrigen Systemen sowie grenzflächenaktive Mittel in nichtwäßrigen Medien modifiziert werden.

Eine typische Attapulgit-Nadel besitzt eine Länge von ungefähr I μπι, eine Breite von ungefähr 0,01 μηι und eine Dicke von ungefähr 5,0 bis 10,0 nm. Das Verhältnis Länge : Dicke der Nadel ist ungefähr 1000, während das Verhältnis Länge : Breite der Nadel ungefähr 100 ausmacht.

Chemisch werden Attapulgit-Tone in kolloidaler Suspension, wie erwähnt, gewöhnlich nicht durch Salze beeinflußt. Sie werden nicht ausgeflockt. Viele andere Elektrolyte, insbesondere solche Salzhydrate, wie sie als Schmelzwärmematerialien verwendet werden, üben ebenfalls eine geringe Wirkung aus.

Das erfindungsgemäße Latentwärmespeichermittel ist stabil und schmilzt kongruent über viele Heiz- und Abkühlzyklen .(Schmelzen und Kristallisieren), so daß die Schmelzwärme des Materials zur Speicherung von Wärme oder Kälte verwendet werden kann.

Zur Herstellung ist im einzelnen zu bemerken, dab als erste Stufe Wasser kräftig mit Attapulgit-Ton, dem thioxotropen Mittel, unter Bildung einer Ausgangsmischung vermischt wird. Es ist oft zweckmäßig die Ausgangsmischung während einiger Stunden stehenzulassen und erneut in Intervallen zu vermischen. Anschließend wird ein Keimbildner, wie Borax, in feinkristalliner Form der Mischung zugesetzt. Dann wird gründlich gerührt, worauf das erhaltene Produkt mit der erforderlichen Menge an Salzhydrat vermischt wird, beispielswei-

se mit Natriumsulfat-Decahydrat. Ein Keimbildner, wie er in der weiter oben erwähnten DE-OS beschrieben wird, kann verwendet werden, gegebenenfalls kann jedoch der Keimbildner auch weggelassen werden.

Die erhaltene Mischung läßt sich einfach aus einem Tank oder Mischbehälter unter Rühren in die gewünschten Speicherungsrohre oder andere Speicherungssysteme ausgießen. Die gefüllten Speicherungsbehälter werden verschlossen. Die Mischung verfestigt sich ziemlich schnell, nachdem sie nicht mehr gerührt wiru, zu einem Gel. Die Behälter sind dann für eine Verwendung in einem Wärme- und/oder Kältespeicherungssystem eines bekannten Typs fertig. Wie bereits erwähnt wurde, vermögen sie vielen Zyklen eines Erhitzens und Abkühlens unter gleichzeitigem Schmelzen des Salzhydrats standzuhalten, so daß eine wirksame Erzeugung und Verwendung der großen Schmelzwärme des .Salzhydrats erzielt wird.

Beispiel

Eine Wärmespeicherungsmischung wird erfindungsgemaß mit folgender Zusammensetzung, bezogen auf das Gewicht, hergestellt: 56 Teile Wasser, 7 bis 10 Teile Attapulgit Ton, 3 Teile Borax und 44 Teile Natriumsuifat-Decahydrat. Diese Mischung wird mehr als 100 aufeinanderfolgenden Heiz- und Kühlzyklen unterzogen. Dies entspricht einer Verwendung von mehr als 5 Jahren, ohne daß dabei irgendeine sichtbare Wasserabtrennung erfolgt. Die ganze Schmelzwärme des Salzhydrats wird dabei verwendet, so daß diese Mischung ein sehr wirksames Wärmespeicherungsmaterial ist.

Die folgenden Experimente weden Zur Gegenüberstellung /u dem vorstehenden erfindungsgemäßen Beispiel durchgeführt.

a) Die λιιγ Durchführung des Beispiels eingesetzte Salzhydrat-Zubereitung wird mit anderen Eindikkungsaddüiven getestet, wobei die Mischung alternierenden Heiz- und Abkühlzyklen unterzogen wird. Bei der Durchführung eines Experiments besteht das Additiv aus Bentonit. Dieser Ton wird in einer Menge von bis zu 10Gew.-% eingesetzt. Eine Flüssigkeitsabtrennung wird nach 8 Zyklen beobachtet.

b) Bei der Durchführung eines anderen Experiments wird eine Asbestfaserpulpe in Mengen von bis zu ! 0 Gew.-% verwendet. Eine Abscheidung läßt sich nach 5 Zyklen beobachten.

c) In einem weiteren Falle wird ein Ton. der keine nade!';!inlichen Teilchen aufweist, in Mengen bis zu 10 Gew.-% getestet. Obwohl der Ton ein ausgezeichnetes Eindickungsmittel ist, ist er nicht in der Lage, eine Trennung in einem gewissen Ausmaß nach 4 Zyklen zu verhindern.

d) Bei der Durchführung einer weiteren Testreihe wurden einige der teuereren organischen Mittel auf der Basis von Kelp-Extrakten verwendet. Sie ermöglichten nahezu 100 Zyklen, ihre Verwendung ist jedoch dann unzuverlässig, wenn das Material in geschmolzenem Zustand während längerer Zeitspannen gehalten wird.

Eutektische Mischungen können ebenfalls mit dem gleichen erfindungsgemäßen Latentwärmespeichermittel zur Speicherung von Kälte verwendet werden. Eutektische Mischungen der Salzhydrate besitzen einen tieferen Gefrierpunkt .ils das typische Salzhydrat und sind daher in der Lage, Kälte bei Temperaturen zu speiehern, die tief genug sind, für Aircondition-Zwecke wirksam zu sein. In jedem Falle sollten Dispergiermitel, Benetzungsmittel od. dgl mit entweder dem Salzhydrat oder den eutektischen Mischungen der Salzhydrate verwendet werden. Eine derartige Verwendung setzt die Menge an dem erforderlichen thixotropen Mittel herab und kann in vielen Fällen die Kosten beträchtlich sen ken.

Was die eutektischen Mischungen betrifft, so zeigt die folgende Tabelle einige Salze, die mit Natriumsulfat-De

_>5 cahydrat zur Erzeugung von eingedickten Mischungen gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden. Die Tabelle zeigt die eingehaltenen Molverhältnisse Eutektische Mischungen, die mit der eingedickten Natnumsulfat-Decahyciiat-Mischung verwendet werden können,

jo enthalten folgende Verbindungen:

Schmelzpunkt Zugesetzte eutektische Komponente,

der Futektika Mol pro Mol Na₂SO₄ · 10 H₂O

21 - 24^r C 0,5 bis 1,0 KNOj(Kaliumnitrat)

18°C 1,0 NaCI (Natriumchlorid)

10-13'C 0,5 bis 0,75, jeweils NaCl + NH₄C!

(Natriumchlorid + Ammoniumchlorid)

10³C 1,0 NH₄Cl (Ammoniumchlorid)

4°C 1,0 KCI (Kaliumchlorid)

Im allgemeinen ist es vorzuziehen, ungefähr 92 bis ungefähr 95% des Salzhydrats oder der eutektischen Mischung mit ungefähr 5 bis ungfähr 8% des thixotropen Mittels zu verwenden. Der Keimbildner kann entweder Borax oder ein Keimbildner sein, wie sie in der oben erwähnten DE-OS beschrieben wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß die erfindungsgemäß eingesetzten thixotropen Mittel zusammen mit den meisten anderen Salzhydraten verwendet werden können, wobei Natriumsulfat-Decahydrat sowie die anderen namentlich genannten Materialien nur bevorzugte Ausführungsformen darstellen, welche die Erfindung nicht beschränken.

Claims

Patentansprüche:

t, Latentwärmespeichermittel mit Phasenübergang fest/flüssig und umgekehrt, bestehend aus einem inkongruent schmelzenden Salzhydrat mit einer Schmelzwärme von mehr als 0.0326 kWh/kg, einem Keimbildner und einem thixotropen Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß das thixotrope Mittel ein in Wasser dispergiercer Attapulgit-Ton ist
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Attapulgit-Ton aus nadeiförmigen Teilchen mit einer Länge von ungefähr 1 μπι, einer Breite von 0,01 μτη und einer Dicke von 5,0 bis 10,0 nm besteht
3. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nadeiförmigen Teilchen des Attapulgit-Tons ein Verhältnis Länge: Dicke von ungefähr 1000 besitzen.
4. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nadeiförmigen Teilchen des Attapuigit-Tons ein Verhältnis Länge : Breite von ungefähr 100 besitzen.
5. Verfahren zur Herstellung eines Latentwärmespeichermittels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Attapulgit-Ton in Wasser dispergiert wird und die Dispersion mit einem Salzhydrat mit einer Schmelzwärme von mehr als 0,0326 kWh/ kg sowie einem Keimbildner vermengt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser vor dem Vermischen mit dem Attapulgit-Ton ein Dispergiermittel zugesetzt wird.