Für die Wärmeversorgung von Gebäuden mit höherem Energiebedarf und Niedertemperarturheizung wurde ein kompakter SAP-Latentwärmespeicher auf Basis eines neuartigen Wärmespeichermediums aus Superabsorbtionspolymeren (SAP) entwickelt.

Bild SAP-Latentwärmespeicher: Vor- und Rücklauffleitungen zum Versuchsspeicher

SAP-Latentwärmespeicher: Vor- und Rücklauffleitungen zum Versuchsspeicher

SAP-Latentwärmespeicher

Durch die Zugabe von funktionalen Monomeren weist das auf Hydrogel-Basis entwickelte SAP-Speichermaterial mit 6,2 kJ/(kg*K) eine höhere Wärmekapazität als Wasser auf. Zusätzlich wird die beim Phasenübergang (Vereisung), freigesetzte Kristallisationswärme in Höhe von 125 Wh/(kg*K) genutzt. Der Eisspeicher kann über einen Solarkollektor regeneriert und die zum Auftauen benötigte Solarenergie zusätzlich gespeichert werden.

Bild SAP-Latentwärmespeicher: Schematische Darstellung der anlagentechnischen Einbindung des SAP-Speichers in ein Wohngebäude

SAP-Latentwärmespeicher: Schematische Darstellung der anlagentechnischen Einbindung des SAP-Speichers in ein Wohngebäude

 

Bild SAP-Latentwärmespeicher: Geforenes Hydrogel

SAP-Latentwärmespeicher: Geforenes Hydrogel

 

Bild SAP-Latentwärmespeicher: Vergleich der Wärmespeicherkapazität zwischen Wasser-, Eis- und SAP-Speicher

SAP-Latentwärmespeicher: Vergleich der Wärmespeicherkapazität zwischen Wasser-, Eis- und SAP-Speicher

Im Großfeldversuch wurden nacheinander zwei Materialproben über einen längeren Zeitraum getestet. Dabei stellte die zweite Befüllung eine Optimierung der ersten Befüllung dar. Die stofflichen Kennwerte wurden bei gleicher Gesamtkapazität verbessert und etwa 5 % vom Material konnte eingespart werden.  Im Rahmen einer Simulation wurden beide Befüllungen mit einem konventionellen Eisspeicher verglichen. Aufgrund der verbesserten stofflichen Eigenschaften bei gleicher Speicherkapazität konnten etwa 35 % Material eingespart werden.


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Dipl.-Ing. Nicola Raphaela Fries
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