Kristallisationsverhalten von Phasenwechselmaterialien als Latentwärmespeicher (KristallLaW): Abschlussbericht
- Phasenwechselmaterialien (PCM) sind chemische Verbindungen oder deren Mischungen, die bei einer definierten Temperatur schmelzen bzw. erstarren. Der zyklische Einsatz von Wärmespeichern ermöglicht den Ausgleich von Überlasten für den Bedarf oder den „Abfall“ von Wärme sowie die Vergleichmäßigung von Wärmeprofilen. Bestehende anorganische Materialien weisen überwiegend Einschränkungen bezüglich der Anforderungen an eine geringe Hysterese von Aufheizung und Abkühlung auf. Das Maß der Unterkühlung der Schmelze sowie ein zyklenstabiler Wärmeaustausch kann aber durch Zusätze als Kristallisationshilfen (Keimbildner) gesteuert werden. Im vorliegenden Bericht werden die Keimbildung und Kristallisation von Phasenwechselmaterialien unter folgenden Gesichtspunkten diskutiert: Methoden der Thermischen Analyse zur Untersuchung der thermochemischen Eigenschaften von PCM, thermochemische Eigenschaften anorganischer Salze und Salzhydrate als PCM, dominierende Kristallstrukturen und Strukturmotive anorganischer Salze und Salzhydrate als PCM,Phasenwechselmaterialien (PCM) sind chemische Verbindungen oder deren Mischungen, die bei einer definierten Temperatur schmelzen bzw. erstarren. Der zyklische Einsatz von Wärmespeichern ermöglicht den Ausgleich von Überlasten für den Bedarf oder den „Abfall“ von Wärme sowie die Vergleichmäßigung von Wärmeprofilen. Bestehende anorganische Materialien weisen überwiegend Einschränkungen bezüglich der Anforderungen an eine geringe Hysterese von Aufheizung und Abkühlung auf. Das Maß der Unterkühlung der Schmelze sowie ein zyklenstabiler Wärmeaustausch kann aber durch Zusätze als Kristallisationshilfen (Keimbildner) gesteuert werden. Im vorliegenden Bericht werden die Keimbildung und Kristallisation von Phasenwechselmaterialien unter folgenden Gesichtspunkten diskutiert: Methoden der Thermischen Analyse zur Untersuchung der thermochemischen Eigenschaften von PCM, thermochemische Eigenschaften anorganischer Salze und Salzhydrate als PCM, dominierende Kristallstrukturen und Strukturmotive anorganischer Salze und Salzhydrate als PCM, dominierende Kristallstrukturen und Strukturmotive anorganischer Stoffe als homogener und heterogener Keimbildner, Änderung der thermochemischen Eigenschaften von PCM bei Zusatz von Keimbildnern, geeignete Konzentrationsbereiche von Keimbildnern, Homogenität/Segregation von Phasen.…