Energiespeicher ermöglichen eine effiziente und nachhaltige Nutzung von erneuerbaren Energiequellen und gewährleisten generell einen optimalen Energieeinsatz. Sie dienen zum Lastausgleich, tragen zur Sicherheit der Energieversorgung im liberalisierten Energiemarkt bei, liefern Spitzenleistungen und ermöglichen eine mobile Energieversorgung.
Aktualisiert: 2023-06-15
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Energiespeicher ermöglichen eine effiziente und nachhaltige Nutzung von erneuerbaren Energiequellen und gewährleisten generell einen optimalen Energieeinsatz. Sie dienen zum Lastausgleich, tragen zur Sicherheit der Energieversorgung im liberalisierten Energiemarkt bei, liefern Spitzenleistungen und ermöglichen eine mobile Energieversorgung.
Aktualisiert: 2023-06-05
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Treten in einem Prozess überschüssige Wärmeströme auf, so lassen sie sich durch thermische Energiespeicherung (TES) oder durch Umwandlung in elektrische Energie mit Hilfe des Organic Rankine Cycle (ORC) nutzen. Interessant ist die Frage, unter welchen Randbedingungen und Betriebsweisen eine Kombination beider Verfahren einen zusätzlichen Nutzen bringen kann.
Der Autor hat hierzu verschiedene Szenarien systematisch mit energetischen und exergetischen Kennzahlen untersucht und Simulationsergebnisse mit experimentellen Daten verglichen. Seine Vorgehensweise, Modelle und Bewertungsgrößen beschreibt er in diesem Band.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Um thermische Energie zu speichern, werden häufig feste Phasenwechselmaterialien (PCM) eingesetzt. Bei Wärmezufuhr schmelzen sie, speichern die Energie bei etwa konstanter Temperatur latent und geben sie wieder ab, wenn sie durch Wärmeabfuhr erstarren.
Für die Auslegung solcher Speicher ist der zeitlich-räumliche Ablauf der Fest-flüssig-Phasenübergänge wichtig. Daher versucht man, diesen Vorgang mit Hilfe numerischer Simulation vorherzusagen. Jedoch zeigen Vergleiche mit Experimenten bislang oft größere Diskrepanzen zur Simulation. Diese lassen sich mit den unsicheren Eingangsdaten begründen, die in die Rechnung einfließen. Allerdings ist bisher unklar, in welchem Maße jeder der zahlreichen Parameter das Ergebnis beeinflusst. Bei Kenntnis der jeweiligen Auswirkung könnte man diese durch genauere Messungen gezielt verringern und damit die Simulation zuverlässiger werden lassen.
Der Autor hat sich dieser Frage eingehend gewidmet und stellt die Ergebnisse seiner systematischen Analyse in diesem Band vor.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Eis auf metallischen Oberflächen schränkt in vielen Anwendungen die Funktion ein oder führt zu zum Teil sicherheitsrelevanten Ausfällen. In vielen Anwendungen ist ein Entfernen des Eises von der metallischen Oberfläche erforderlich. Mechanische Enteisungen mit Schabern oder Kratzern erfordern einen hohen Antriebsenergieaufwand und unterliegen Verschleiß. Thermische oder thermodynamische Enteisungen lösen das Eis durch eine Phasenumwandlung zu Wasser. Der Energieaufwand oder die Menge des Lösungsmittels hängen von der aufzuschmelzenden Schichtdicke des Eises ab. Wird das Metall mit einer hohen Wärmestromdichte erwärmt, bildet sich eine dünne Wasserschmelzschicht zwischen dem Eis und dem Metall, wodurch das Eis leicht von der Oberfläche gelöst werden kann.
Der Einsatz hochfrequenter elektromagnetischer Wechselfelder zur induktiven Erwärmung des Metalls erzeugt eine frequenzabhängige dünne Erwärmungsschicht. Die als Skin Effekt bekannte Methode wird zur energieoptimierten Enteisung in dieser Arbeit untersucht.
Ein mögliches Anwendungsgebiet der induktiven Eisablösung ist der Einsatz in Ice Slurry Anlagen zur Erzeugung des Eisbreies. In den sekundären Kältesystemen werden überwiegende schabende Methoden zur Eisbreierzeugung eingesetzt. Der Energieaufwand zur Eisbreierzeugung stellt derzeit das größte Hemmnis für Eisbreianlagen dar. Die induktive Eisablösung kann den Energieeintrag für vergleichbare schabende Elemente um bis zu 89 % reduzieren.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Energiespeicher ermöglichen eine effiziente und nachhaltige Nutzung von erneuerbaren Energiequellen und gewährleisten generell einen optimalen Energieeinsatz. Sie dienen zum Lastausgleich, tragen zur Sicherheit der Energieversorgung im liberalisierten Energiemarkt bei, liefern Spitzenleistungen und ermöglichen eine mobile Energieversorgung.
Aktualisiert: 2023-05-08
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Um thermische Energie zu speichern, werden häufig feste Phasenwechselmaterialien (PCM) eingesetzt. Bei Wärmezufuhr schmelzen sie, speichern die Energie bei etwa konstanter Temperatur latent und geben sie wieder ab, wenn sie durch Wärmeabfuhr erstarren.
Für die Auslegung solcher Speicher ist der zeitlich-räumliche Ablauf der Fest-flüssig-Phasenübergänge wichtig. Daher versucht man, diesen Vorgang mit Hilfe numerischer Simulation vorherzusagen. Jedoch zeigen Vergleiche mit Experimenten bislang oft größere Diskrepanzen zur Simulation. Diese lassen sich mit den unsicheren Eingangsdaten begründen, die in die Rechnung einfließen. Allerdings ist bisher unklar, in welchem Maße jeder der zahlreichen Parameter das Ergebnis beeinflusst. Bei Kenntnis der jeweiligen Auswirkung könnte man diese durch genauere Messungen gezielt verringern und damit die Simulation zuverlässiger werden lassen.
Der Autor hat sich dieser Frage eingehend gewidmet und stellt die Ergebnisse seiner systematischen Analyse in diesem Band vor.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Reaktorkonzept zur thermochemischen Energiespeicherung mit Calcium-Oxid und -Hydroxid entwickelt. Ein solcher Hochtemperatur-Wärmespeicher nutzt hierzu die Bindungsenergie der Reaktanden. Experimentelle Ergebnisse im Wirbelschicht-Verfahren zeigen eine Fluidisierung des Speichermaterials mit hoher Güte. Technische Vollumsätze wurden über 20 Reaktionszyklen erzielt, jedoch tritt hierbei ein Zerfall des Materials auf. Vermutlich wird das Material durch die Zyklisierung poröser und zerfällt folglich durch die Volumenänderung bei der Reaktion und die mechanische Belastung in der Wirbelschicht.
Aktualisiert: 2021-12-30
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Treten in einem Prozess überschüssige Wärmeströme auf, so lassen sie sich durch thermische Energiespeicherung (TES) oder durch Umwandlung in elektrische Energie mit Hilfe des Organic Rankine Cycle (ORC) nutzen. Interessant ist die Frage, unter welchen Randbedingungen und Betriebsweisen eine Kombination beider Verfahren einen zusätzlichen Nutzen bringen kann.
Der Autor hat hierzu verschiedene Szenarien systematisch mit energetischen und exergetischen Kennzahlen untersucht und Simulationsergebnisse mit experimentellen Daten verglichen. Seine Vorgehensweise, Modelle und Bewertungsgrößen beschreibt er in diesem Band.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Eis auf metallischen Oberflächen schränkt in vielen Anwendungen die Funktion ein oder führt zu zum Teil sicherheitsrelevanten Ausfällen. In vielen Anwendungen ist ein Entfernen des Eises von der metallischen Oberfläche erforderlich. Mechanische Enteisungen mit Schabern oder Kratzern erfordern einen hohen Antriebsenergieaufwand und unterliegen Verschleiß. Thermische oder thermodynamische Enteisungen lösen das Eis durch eine Phasenumwandlung zu Wasser. Der Energieaufwand oder die Menge des Lösungsmittels hängen von der aufzuschmelzenden Schichtdicke des Eises ab. Wird das Metall mit einer hohen Wärmestromdichte erwärmt, bildet sich eine dünne Wasserschmelzschicht zwischen dem Eis und dem Metall, wodurch das Eis leicht von der Oberfläche gelöst werden kann.
Der Einsatz hochfrequenter elektromagnetischer Wechselfelder zur induktiven Erwärmung des Metalls erzeugt eine frequenzabhängige dünne Erwärmungsschicht. Die als Skin Effekt bekannte Methode wird zur energieoptimierten Enteisung in dieser Arbeit untersucht.
Ein mögliches Anwendungsgebiet der induktiven Eisablösung ist der Einsatz in Ice Slurry Anlagen zur Erzeugung des Eisbreies. In den sekundären Kältesystemen werden überwiegende schabende Methoden zur Eisbreierzeugung eingesetzt. Der Energieaufwand zur Eisbreierzeugung stellt derzeit das größte Hemmnis für Eisbreianlagen dar. Die induktive Eisablösung kann den Energieeintrag für vergleichbare schabende Elemente um bis zu 89 % reduzieren.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Energiespeicher ermöglichen eine effiziente und nachhaltige Nutzung von erneuerbaren Energiequellen und gewährleisten generell einen optimalen Energieeinsatz. Sie dienen zum Lastausgleich, tragen zur Sicherheit der Energieversorgung im liberalisierten Energiemarkt bei, liefern Spitzenleistungen und ermöglichen eine mobile Energieversorgung.
Aktualisiert: 2023-03-04
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