DE2731572B2 - Wärmespeichermittel - Google Patents

Wärmespeichermittel

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    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials

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Description

von 0,0003 Gew.9i b wenigstens 4 1,7 · Gew. % bzw.
Löslichkeiten in BaCO3 1,0 · IO"3 Gew.%
Wasser (20° C) SrCO3 0,15 IG"3 Gew.%
BaF1 <3ew.%
Die Erfindung betrifft ein Wärmespeichermittel mit Phasenübergang fest-flüssig und umgekehrt auf der Basis von Calciumchloridhexahydrat und einem Keimbildner.
Calciumchloridhexahydrat ist wegen seiner hohen Wärmekapazität uind seines günstigen Schmelzpunktes (etwa 29° C) ein sehr geeignetes Wärmespeichermaterial, z. B. für Heizsysteme in Verbindung mit Wärmepumpen, Sonnenkollektoren, Fernwärmeversorgungs- und Wärmerückgewinnungsanlagen.
Dieses Wärmespeichermaterial hat jedoch auch die Eigenschaft, daß es beim Abkühlen unter den Schmelzpunkt sehr stark (um etwa 20° C) unterkühlt. In diesem Falle kamn man die gespeicherte Wärme beim Schmelzpunkt nicht entnehmen.
Es ist bekannt, das Unterkühlen von Calciumchloridhexahydrat durch Zusatz von aktivem Aluminiumoxid, Molekularsieben, Silicagel, Glimmerpulver, Kaolin und/oder Kieselgur zu verhindern (Chem. Abstr. 84 [ 1976] 108449 b). Diese Keimbildner haben den Nachteil, daß die Keimbildung nicht zuverlässig ist und erst nach wechselnden Zeiten von mehreren Minuten bis Stunden und wechselnden Unterkühlungsgraden von mehreren ° C erfolgt.
Es ist ferner bekannt, daß man zur Vermeidung der Unterkühlung von Calciumchloridhexahydrat, Calciumbromidhexahydrat oder deren Gemischen als Keimbildner Bariumhydroxid, Strontiumhydroxid oder deren Hydrate in kristalliner Form zugeben
20
25 SrF2' 12,0 · 10"3 Gew.%
1 Gew.% als Keimbildner zusetzen muß, was wiederum mit der in der Offenlegungsschrift angegebenen oberen Grenze von 10 Gew.% übereinstimmt.
Da Barium- und Strontiumsalze im Vergleich zu Calciumchlorid teuer und relativ schwer sind, und da lösliche Barium- und Strontiumsalze giftig sind, ist die Zugabe solch großer Mengen Keimbildner sehr nachteilig.
Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Wärmespeichermittel auf Basis Calciumchloridhexahydrat mit einem besser wirksamen Keimbildner zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Wärmespeichermittel als Keimbildner Bariumcarbonat, Strontiumcarbonat, Bariumfluorid, saures Bariumfluorid der Formel BaF2 · HF und/oder Strontiumfluorid enthält.
Gegenstand der Erfindung ist es also, anstatt löslicher Hydroxide Kristalle von BaCO3, SrCO3, jo BaF2 · HF und SrF2 zu benutzen, da diese die gleichen Keimbildungseigenschaften wie die obengenannten Hydroxide, jedoch wesentlich geringere Löslichkeiten aufweisen:
Es genügt daher, diese Keimbildner in Mengen von J5 höchstens 0,5 Gew.%, bezogen auf 100 g Wasser, zuzusetzen. Die unteren Grenzen für die Keimbildnermengen liegen bei den obengenannten Löslichkeiten, allgemein gesagt bei 1 · 10~3 Gew.%. Vorzugsweise werden die erfindungsgemäßen Keimbildner in Mengen von 0,2 bis 0,5 Gew.% verwendet.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine graphische Darstellung des Wärmeinhalts von CaCI2 · 6H2O, d. h. der Abhängigkeit der Schmelzwärme und der spezifischen Wärme (fest, flüssig) von der Temperatur, und
Fig. 2 Abkühlungskurven, d. h. den relativen zeitlichen Verlauf der Abkühlung.
In den Figuren bedeuten
a) CaCI2
b) dto. mit Keimbildner BaCO3
c) dto. mit Keimbildner BaF2 · HF
d) dto. mit Keimbildner BaF2
e) dto. mit Keimbildner SrCO3 SrF2
Aus Fig. 1 ergibt sich, daß das Schmelzen (nach oben weisender Pfeil) von CaCI2 · 6H2O bei etwa 29° C erfolgt, während beim Erstarren (nach unten weisende Pfeile) eine mehr oder weniger starke Unterkühlung auftritt.
In Fig. 2 sind die Kurven der Systeme a, b, c, d und e zur besseren Übersicht zeitlich zueinander verschoben. Wie in Fig. 1 ist auch hier der Unterkühlungseffekt beim keimbildnerfreien System α und bei den erfindunggemäßen keimbildnerhaltigen Syste-
men h bis e deutlich erkennbar.
6H2O okne Keimbildner
Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Wärmespeichermittel mit Phasenübergang fest-flüssig und umgekehrt auf der Basis von Calciumchloridhexahydrat und einem Keimbildner, dadurch gekennzeichnet, daß es als Keimbildner Bariurncarbonat, Strontiumcarbonat, Bariumfluorid, saures Bariumfluorid der Formel BaF2 · HF und/oder Strontiumfluorid enthält.
2. Wärmespeichermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es den Keimbildner in einer Menge von 1 · 10"3 bis 0,5 Gew.%, bezogen auf 100 g Wasser, enthält.
3. Wärmespeichermittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Keimbildner Bariumcarbonat in einer Menge von 2 · 10~3 bis 0,5 Gew.%, bezogen auf 100 g Wasser, enthält.
4. Wärmespeichermittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Keimbildner Strontiumcnrbonat in einer Menge von 1 ■ 10"3bis 0,5 Gew.%. bezogen auf 100 g Wasser, enthält.
5. Wärmespeichermittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Keimbildner Bariumfluorid in einer Menge von 0,15 bis 0,5 Gew.%, bezogen auf 100 g Wasser, enthält.
6. Wärmespeichermittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Keimbildner Strontiumfluorid in einer Menge von 1,2 · I0~2bis 0,5 Gew.%, bezogen auf 100 g Wasser, enthält.
kann (DE-OS 2550106, Chem. Abstr, 85 [19761 145699z).
Die Löslichkeiten dieser Hydroxide sind jedoch so groß (Ba(OH)2 = 3,9 Gew.%; Sr(OH)2 = 0,9 Gew.%), daß man im Widerspruch zu derinderOffenlegungsschrift angegebenen unteren Konzentration
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