Fraunhofer Umsicht

Klimatisierung mit Phasenwechselfluiden

Das Wasser-Paraffin-Gemisch „CryoSolPlus“ könnte nach Auffassung des Fraunhofer Umsicht-Instituts (www.umsicht.fraunhofer.de) eine Alternative für Klimaanlagen in Bürogebäuden werden. Paraffin ist als Wachs in Vaseline bekannt. In „CryoSolPlus“ dienen die Paraffine fein dispergiert als Phase-Change-Material (PCM) zur Wärme- und Kältespeicherung. Das Prinzip: Nimmt die Dispersion die Wärme auf, „schmelzen“ die festen Paraffin-Kügelchen zu Tropfen und speichern die Wärme. Kühlt die Lösung ab, erstarren die Tropfen wieder. In „CryoSolPlus“ liegt das Paraffin fein verteilt in Wasser als heterogenes Stoffgemisch vor.

Zusammen mit der RWTH Aachen hat Fraunhofer Umsicht den Einsatz von „CryoSolPlus“ in Versorgungssystemen untersucht. Prinzipiell kann das Gemisch als Wärmeträgerfluid, Speichermedium für thermische Speicher und zur Kühlung eingesetzt werden. „In einem Temperaturbereich von 5 bis 20 °C ist es eine gute Alternative zu Kaltwasser, da es eine zwei- bis dreimal höhere Energiedichte hat“, erklärt Dipl.-Ing. Tobias Kappels, Forscher in der Gruppe Thermische Energiespeicher und -systeme bei Fraunhofer Umsicht. Im Projekt wurde die Dispersion zur Speicherung von Nachtkälte eingesetzt, um diese tagsüber raumweise mittels Kapillarrohrmatten in der Decke wieder abzugeben. In Gebäuden werden die Kapillarrohrmatten in Decken, Wänden oder Fußböden zur kombinierten Flächenheizung und Kühlung eingesetzt. In dem Projekt wurde die Dispersion hergestellt, charakterisiert und in einem Wärme-/ Kältesystem getestet sowie die Stoff­eigenschaften der Dispersionen modelliert. Der Einsatz von „CryoSolPlus“ konnte die Transportkapazität und Speicherfähigkeit eines Verteilungsnetzes deutlich erhöhen. Speziell für produzierende Gewerbe, Klimatechnik, Chemie- und Automobilindustrie sowie für Kühlgeräte in der Lebensmittelindustrie ist der Einsatz der Dispersion interessant.

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