@misc{EfimovaPinnauMischkeetal., author = {Efimova, Anastasia and Pinnau, Sebastian and Mischke, Matthias and Breitkopf, Cornelia and Ruck, Michael and Schmidt, Peer}, title = {Development of salt hydrate eutectics as latent heat storage for air conditioning and cooling}, series = {Thermochimica Acta}, volume = {45}, journal = {Thermochimica Acta}, number = {575}, issn = {0040-6031}, doi = {10.1016/j.tca.2013.11.011}, pages = {276 -- 278}, abstract = {Sustainable air conditioning systems require heat reservoirs that operate between 4 and 20 ◦C. A systematic search for binary and ternary eutectics of inorganic salts and salt hydrates with melting temperatures in this temperature regime and with high enthalpies of fusion has been performed by means of differential scanning calorimetry (DSC). Promising results were obtained for the pseudo-ternary system Zn(NO3)2·6H2O, Mn(NO3)2·4H2O, and KNO3 with the melting temperature range 18-21 ◦C and the enthalpy of fusion of about 110 kJ kg-1. Suitable nucleating and thickening agents have been found and tested to prevent the mixture from supercooling and phase separation.}, language = {en} } @techreport{SchmidtDonathWelsetal., author = {Schmidt, Peer and Donath, Ines and Wels, Martin and Pinnau, Sebastian and Grau Turuelo, Constantino and Breitkopf, Cornelia and Hack, Klaus and Baben, Moritz to and Reis, Bruno and M{\"u}ller, Michael and Sergeev, Dmitry and Qi, Jia}, title = {PCM Screening - Evaluierung eutektischer Gemische f{\"u}r den Einsatz als PCM: thermodynamische Modellierung und experimentelle Methoden : Energie Speicher: PCM-Screening : Schlussbericht}, publisher = {TIB - Leibniz-Informationszentrum Technik und Naturwissenschaften}, address = {Hannover}, doi = {10.2314/KXP:177643451X}, pages = {163}, abstract = {Ein wichtiges Ziel der Bundesregierung ist der Ausbau des Anteils erneuerbarer Energien an der gesamten Stromerzeugung. Die Entwicklung optimierter W{\"a}rme- und K{\"a}ltespeicher stellt einen wichtigen Baustein bei der Erreichung dieser Zielstellung dar. Elektrisch betriebene W{\"a}rmepumpen und Kompressionsk{\"a}ltemaschinen sowie dezentrale Klein-BHKW bieten in Verbindung mit entsprechend dimensionierten, thermischen Speichern ein großes Potential zum Lastmanagement in Smart Grids und somit zur Netzintegration von Strom aus erneuerbaren Energien. Die im Projekt entwickelte Methodik zur Suche nach neuen Latentspeichermedien kann f{\"u}r ein breites Anwendungsfeld von Heiz- und K{\"u}hlanwendungen in Geb{\"a}uden bis hin zur Kraftwerkstechnik eingesetzt werden. Innerhalb der F{\"o}rdermaßnahme „Anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung zur nichtnuklearen Energieforschung" im 6. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung wurde durch die Projektarbeiten das Schwerpunktthema Energiespeicher (3.8) adressiert, wobei der Aspekt der Entwicklung neuer Materialien mit reduzierten Kosten f{\"u}r einen wirtschaftlichen Betrieb im Vordergrund stand. Speziell wurden dabei die Unterpunkte 3.8.4 Thermische Speicher zur Weiterentwicklung, Optimierung und Erprobung von PCM sowie 3.8.5 {\"U}bergeordnete Themen mit Modellen und Simulationswerkzeugen f{\"u}r die Auswahl und Bewertung neuer Speichermaterialien adressiert. Die Projektergebnisse besitzen aber auch Ber{\"u}hrungspunkte mit den Schwerpunkten 3.12 Energieeffizienz in Industrie, Gewerbe, Handel und Dienstleistungen sowie 3.4 Solarthermische Kraftwerke, da mit der entwickelten Screening-Methode f{\"u}r diese Anwendungsf{\"a}lle neue W{\"a}rmespeichermaterialien auf der Basis wasserfreier Salze mit h{\"o}heren Prozesstemperaturen gefunden werden k{\"o}nnen. Durch den Einsatz von Methoden zur Modellierung und Simulation von Prozessen erfolgt gleichermaßen die Umsetzung einer energie- und ressourcenschonenden Forschungst{\"a}tigkeit. Das im Projekt entwickelte Vorgehen hilft dabei, einen {\"a}ußerst sparsamen Einsatz von Chemikalien, eine niedrige Belastung der Umwelt durch verringerten Entsorgungsaufwand der verbrauchten Stoffe sowie einen deutlich geringeren Aufwand und Energieeinsatz f{\"u}r die Messtechnik zu erm{\"o}glichen. Damit wurde zugleich das Schwerpunktthema 3.8.5 Modelle und Simulationswerkzeuge f{\"u}r die Auswahl und Bewertung neuer Speichermaterialien angesprochen.}, language = {de} } @techreport{SchmidtGieseHeinemannetal., author = {Schmidt, Peer and Giese, Marie and Heinemann, Robert and Nawdiyal, Amruta and Knorr, Monika and Breitkopf, Cornelia and Schneegans, Marcel Felix and Pinnau, Sebastian and Lorenz, Tommy and Mickoleit, Erik and to Baben, Moritz and Keuter, Philipp and M{\"u}ller, Michael and Sergeev, Dmitry and Ewaznezhad Fard, Darya and Morsa, Amedeo and Rhys, Dominic Jacob and Yazhenskikh, Elena}, title = {PCM-Screening-2 : Evaluierung eutektischer Gemische f{\"u}r den Einsatz als PCM : thermodynamische Modellierung und experimentelle Methoden - 2}, series = {Deutsche Forschungsberichte}, journal = {Deutsche Forschungsberichte}, doi = {10.34657/28504}, pages = {182}, abstract = {Durch den Einsatz von W{\"a}rme- und K{\"a}ltespeichern in Geb{\"a}uden, Industrieanlagen und Kraftwerken k{\"o}nnen Lastschwankungen reduziert und die Anlageneffizienz verbessert werden. Latentw{\"a}rmespeicher (PCM) erm{\"o}glichen durch Ausnutzung einer fest-fl{\"u}ssig Phasenumwandlung hohe Speicherdichten bei geringen Temperaturdifferenzen. Die Verf{\"u}gbarkeit geeigneter und kosteng{\"u}nstiger PCM's ist derzeit noch eingeschr{\"a}nkt. Ein Screening geeigneter Stoffsysteme zur Bildung multin{\"a}rer Eutektika durch thermodynamische Modellierung der Phasengleichgewichte erlaubt fundierte Vorhersagen zur Zusammensetzung eutektischer Gemische, ihren Schmelztemperaturen und -enthalpien. Auf Basis der Literatur, umfangreicher experimenteller Untersuchungen und Simulationen wurde im Projekt eine im Temperaturbereich nicht eingeschr{\"a}nkte thermochemische Datenbank f{\"u}r das komplexe Stoffsystem Na+, K+, Ca2+, Mg2+ // Cl-, NO3-, SO4_2-, CO3_2- // H2O geschaffen, die eine Auswahl neuer PCM mit optimalen thermodynamischen Eigenschaften f{\"u}r spezifische Prozessanforderungen auf Basis von in Deutschland in großen Mengen verf{\"u}gbaren, preiswerten Rohstoffen erm{\"o}glicht. Weiterhin wurde ein CalPhaD-basiertes Viskosit{\"a}tsmodell, ein Screening-Verfahren inkl. Webserver und intuitive Visualisierungsm{\"o}glichkeiten hochkomponentiger Systeme entwickelt. Mittels eines Screenings erfolgte eine Vorauswahl von potentiell als PCM geeigneten Gemischen, die umfangreich charakterisiert wurden. Auf Basis der vielversprechenden Speicherdichten und der niedrigen Materialkosten wird erwartet, dass ein oder mehrere dieser identifizierten PCMs in die Anwendung als thermische Speicher gebracht werden k{\"o}nnen.}, language = {de} }