Phase-Change-Slurry

Ein Phase-Change-Slurry ist ein Flüssigkeitsgemisch, das als Wärmespeichermedium eingesetzt wird. Das Gemisch besteht aus einem Phasenwechselmaterial und einer kontinuierlichen Phase. Als kontinuierliche Phase wird dabei meist Wasser eingesetzt. Je nach Anwendungsgebiet werden unterschiedliche Stoffe wie z. B. Paraffin als Phasenwechselmaterial genutzt. Das Phasenwechselmaterial kann in gekapselter Form vorliegen. Die mikroskopischen Kapseln in denen sich das Phasenwechselmaterial befindet sind dann von einer Hüllschicht umgeben. Phase-Change-Slurries können auch in Form einer Emulsion vorliegen. Dabei werden Emulgatoren benötigt. Emulgatoren sorgen für die Stabilisierung der Emulsion. Auch bei einem Gemisch aus Eis und Wasser spricht man von einem Slurry. Dieser Fall stellt eine Besonderheit dar. Bei einem Eis-Slurry sind Phasenwechselmaterial und die kontinuierliche Phase derselbe Stoff. Dieser Einstoff-PCS wird durch den Einsatz gefrierpunktsenkender Zusatzstoffe möglich. Es werden keine Emulgatoren oder Hüllmaterialien für Kapseln benötigt.

Phase-Change-Slurries sind im Gegensatz zu reinen Phasenwechselmaterialien auch in erstarrtem Zustand flüssig. Der Phase-Change-Slurry liegt dann als Suspension vor. Ein PCS kann dadurch nicht nur in einem Latentwärmespeicher sondern auch gleichzeitig als Transportmedium in Rohrleitungen und Wärmeübertragern eingesetzt werden. Der Temperaturbereich in dem Phase-Change-Slurries eingesetzt werden können hängt von den verwendeten Materialien ab. Beim Einsatz von Paraffinen liegt der Temperaturbereich bei ca. -20 °C bis 110 °C.

Auf Grund der relativ einfachen Handhabbarkeit und des günstigen Gefrierpunktes werden Eisslurries bereits in Anlagen der Kälteversorgung eingesetzt. Der Einsatz von emulgierten Phase-Change-Slurries ist im Moment noch sehr gering verbreitet. Bei PCS mit gekapseltem Phasenwechselmaterial ist vor allem der Aufbau der Kapselhülle Forschungsgegenstand. Bei Emulsionen sind noch Forschungsarbeiten im Bereich der Stabilität der Emulsion und der beteiligten Zusatzstoffe notwendig.

Synonym(e):

PCS, PCM-Fluid

Englische Übersetzung(en):

phase change slurry, PCS