Phasenwechselmaterial

Phasenwechselmaterial ist ein Material dessen Phasenwechselenergie zur Wärmespeicherung genutzt wird. Die latente Schmelzwärme, Lösungswärme oder Absorptionswärme ist deutlich größer als die Speicherkapazität sensibler Wärme. Da die latente Wärme genutzt wird, kann mit Phasenwechselmaterial eine hohe Speicherdichte erreicht werden. Die Wärmespeicherung funktioniert unter Nutzung der reversiblen thermodynamischen Zustandsänderung eines Speichermediums. Die in Form von Wärme zugeführte Energie bewirkt hierbei keine Temperaturerhöhung, sondern eine Phasenumwandlung von meist fest zu flüssig. Erst wenn das Speichermedium das Zweiphasengebiet vom festen Zustand zum flüssigen Zustand durchlaufen hat, steigt die Temperatur an. Beim Entladen des Latentwärmespeichers erfolgt die Phasenumwandlung durch Kristallisation und die aufgenommene Wärme wird bei konstanter Temperatur freigesetzt. Im Gegensatz dazu wird bei einem Dampfspeicher der Phasenübergang von flüssig zu dampfförmig genutzt.

Als Phasenwechselmaterial werden je nach Einsatzgebiet Salzhydrate, Salze oder organische Stoffe wie Paraffin und Fettsäuren verwendet. Auch Wasser kann z. B. in einem Eisspeicher oder einem Dampfspeicher als Phasenwechselmaterial eingesetzt werden. Die Arbeitstemperatur eines Latentwärmespeichers ist durch die Schmelztemperatur des Phasenwechselmaterials festgelegt.

Phasenwechselmaterialien werden in Baustoffen eingesetzt um die Raumtemperatur zu beeinflussen. Das Phasenwechselmaterial kann z. B. in Putzen oder Leichtbauplatten eingearbeitet werden. Dazu werden Phasenwechselmaterialien in mikroskopisch kleine Kapseln gefüllt da sie im Betrieb flüssig werden. Phasenwechselmaterialien können auch in einem Latentwärmespeicher z. B. in Anlagen der Wärmeversorgung eingesetzt werden. Bei einem Phasenwechselmaterial, das als Emulsion vorliegt, spricht man auch von einem Phase-Change-Slurry.

Synonym(e):

PCM

Englische Übersetzung(en):

phase change material