Energie- und umwelttechnische Betrachtungen zur Einbindung von Latentwärmespeichern in Haushalts-Wärmepumpen-Systeme

  • Die Zielsetzung der Bundesrepublik Deutschland zur Reduktion des Verbrauchs fossiler Brennstoffe und zum Klimaschutz erfordert im verstärkten Umfang die Nutzung erneuerbarer Energien und die Einführung neuer Technologien zur rationellen Energienutzung und Speicherung. Ziele dieser Arbeit sind die Bewertung verfügbarer Phasenwechselmaterialien, die thermodynamische Beschreibung der Be- und Entladevorgänge, ein Entwurf einer Speicherkonstruktion für eine ausgewählte Wärmepumpe sowie die Recherche han-delsüblicher Pufferspeicher. Dazu wird zunächst in einem einleitenden Kapitel auf die Thematik hingeführt und mit geschichtlichem Hintergrund auf die ersten Anfänge der Phasenwechselmaterial- bzw. Latentwärmespeicherforschung hingewiesen. Danach werden die Grundlagen von Energiespeichern behandelt. Hierbei werden diese einzeln erläutert und dargestellt. Im anschließenden Kapitel 3 wird der Kreislauf einer Kompressionswärmepumpe sowie Möglichkeiten der Klassifikation von Wärmepumpen dargelegt. Darauffolgend werden die thermodynamischen Grundlagen zur Thematik, bezogen auf Wärmeleitung und Wärmespeicherung, aufrollt. In einem ausführlichen Kapitel 5 werden Phasenwechselmaterialien klassifiziert und angesichts ihrer physikalischen, technischen, marktwirtschaftlichen und umwelttechnischen Eigenschaften untersucht und bewertet. Das Verhalten des Schmelz- und Erstarrungsvorganges von Phasenwechselmaterialien und die Ergebnisse eines dazugehörigen Vergleiches, beider Phasenübergänge, werden dargestellt bzw. beschrieben. Im Kapitel 7 erfolgt eine Recherche über den Stand der Technik von Heizwasserpufferspeichern. Weiterhin werden der Aufbau eines Latentwärmespeichers und dessen Leistungsdaten dargestellt. Kapitel 8 zeigt unterschiedliche Betriebszustände eines Heizungssystemes mit Latentwärmespeicher. Betriebszustände werden für die Reihen- und Parallelschaltung behandelt. In dem abschließenden Kapitel 9 werden die Ergebnisse und Schlussfolgerungen zu den einzelnen Kapiteln zusammengefasst.

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Metadaten
Author:Frank Schürer
Advisor:M. Hoffmann, Thomas Hackensellner
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Name:Glen Dimplex Deutschland GmbH
Am Goldenen Feld 18, 95326 Kulmbach
Date of Publication (online):2010/12/17
Year of first Publication:2010
Date of final exam:2010/12/16
Tag:Latentwärmespeicher; PCM
Page Number:166 Seiten, 56 Abb., 7 Tab., 58 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Maschinenbau und Kraftfahrzeugtechnik (bis 2018)
Release Date:2010/12/17