Micronal PCM Katalog für Architekten und Planer 2010

18 BINE themeninfo I/2009Abb. 31PCM-Heizungsspeicher.Quelle: Alfred SchneiderGmbHAbb. 32 Aufbau des Kühlsystemsbestehend ausLatentwärmespeicher (1),Kühldecke mit Kapillarrohrmatte(2) und Fassadenwärmeübertrager(3).Quelle: TU Berlin,Hermann-Rietschel-Institutspeicher (1) mit Paraffin als Speichermaterial, einer Kühldeckemit Kapillarrohrmatten (2) und einem Fassadenwärmeübertrager(3). Die tagsüber anfallende überschüssigeWärme wird dem Raum über die Kühldecke entzogen.Dieser Vorgang erfolgt unter Erwärmung des Wassersinnerhalb der Kapillarrohrmatten.Das erwärmte Wasser im Kühlkreislauf wird anschließendüber eine Pumpe zum Latentwärmespeicher gefördert.Innerhalb des Latentwärmespeichers erfolgt dieAbkühlung des Wassers mit einhergehendem Phasenwechseldes PCM. Der Speicher wird regeneriert, nachdementweder das Latentmaterial vollständig geschmolzenist oder kein weiterer Kühlbedarf im Raum besteht.Dieser Vorgang erfolgt während der Nachtstunden unterAusnutzung der niedrigeren Außenlufttemperatur. DasWasser zirkuliert während dieser Betriebsphase zwischendem Latentwärmespeicher und dem Fassadenwärmeübertrager.Innerhalb des Speichers wird Wärme vomPCM zum Wasser übertragen und anschließend durchkonvektiven und radiativen Wärmetransport vom Fassadenwärmeübertrageran die Umgebung abgegeben. DasLatentmaterial geht dabei in den festen Aggregatzustandüber und kann anschließend wieder für die Raumkühlunggenutzt werden.Zusätzlich ermöglicht das System eine direkte Nachtkühlungaller Raumumschließungsflächen, ohne dassein sicherheitstechnisch bedenkliches Öffnen der Fensternotwendig ist. Experimentelle und numerische Untersuchungenan der Technischen Universität Berlin ergabenunter typischen Lastbedingungen in Büroräumen eineTemperaturabsenkung um bis zu 4 K. Für diese deutlicheTemperaturreduktion waren 2 kg Paraffin pro QuadratmeterRaumfläche erforderlich. Zusätzlich wurde diewasserbasierte Nachtkühlung der Raumumschließungsflächengenutzt.21Phasenwechsel-FlüssigkeitenDas am häufigsten eingesetzte pumpfähige – oder flüssige– Wärmespeichermaterial ist Wasser. In vielen Fällenwerden auch Mischungen aus Wasser und Glykol eingesetzt.Bei hohen Temperaturen finden oft auch ÖleAnwendung. Diesen flüssigen Wärmespeicher-Materialienist gemeinsam, dass die Wärme in ihnen sensibel gespeichertwird.Abb. 30 SchematischeDarstellung desaktiven PCM-Kühlmodulsder Firma Imtech.Quelle: Imtech341 Außenluftklappe2 PCM-Speicher-Modul3 Wärmetauscher4 VentilatorSollen große Wärmespeicherkapazitäten erreicht werden,so kann der Anwender mit großen Volumina arbeiten– oder er nutzt eine große Temperaturerhöhung bzw.-verringerung. Kann ein System mit großen Temperaturunterschiedenzwischen tatsächlich benötigter Temperaturund ausgehender Speichertemperatur arbeiten,so erreichen sensible Wärmeträgerflüssigkeiten hoheWärmespeicherkapazitäten. Sind hingegen nur kleineTemperaturspreizungen möglich, so verringert sich diespeicherbare Wärmemenge bei sensiblen Wärmeträgermediensehr stark. Bei einer Speichertemperatur, diez. B. nur 10 K über oder unter der Anwendungstemperatur