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13. - 15. Oktober 2020 // Nürnberg, Germany

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Aussteller & Produkte Chillventa 2018
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PCM-Latentspeicher

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Bei dem Einsatz von umweltfreundlichen Kältemittel wie Propan oder Ammoniak kommen durch die speziellen Eigenschaften dieser Kältemittel (brennbar/ toxisch) fast ausschließlich Kaltwasser- oder Kaltsolesysteme für den „Kälte“ Transport vom Flüssigkeitskühler zu den Kühlstellen zum Einsatz. Der Einsatz dieser umweltfreundlichen Kältemittel mit niedrigen GWP Werten wird besonders durch die seit Januar 2015 gültige F- Gasverordnung (EU) Nr. 517/2014 über fluorierte Treibhausgase vorangetrieben. Ein wichtiger Bestandteil dieser Anlagen ist die „hydraulische Weiche“, eingebaut zwischen Kälteerzeuger/ Flüssigkeitskühler und den einzelnen Kühlräumen oder Kühlmöbel. Die von uns entwickelte hydraulische Weiche für ein Kaltwasser-/ Kaltsolesystem kann ohne großen Aufwand zu einem PCM-Latentspeicher erweitert werden, welcher sich durch eine wesentlich größere Speicherkapazität auszeichnet.

Hierzu wird eine Hydrauliche Weiche mit Phase Change Material gefüllt. Das PCM (Phase Change Material) befindet sich in luftdicht verschweißten Linsen/Kugeln mit einer speziellen Geometrie aus Kunststoff (HDPE). Diese Geometrie garantiert einen schnellen und effektiven Phasenwechsel des Materials im Innern der Kunststofflinsen/kugeln. Die Geometrie der Linsen ist patentiert. Die Linsen werden mit Hilfe des umlaufenden Wasser- Frostschutzgemisches der Kälteanlage im Ladebetrieb gefroren bzw. im Entladebetrieb wieder geschmolzen. Dieser Vorgang erfolgt bei nahezu konstanter Temperatur und kann ohne Verschleiß beliebig oft wiederholt werden. Auf dem gleichen Volumen kann somit eine wesentlich größere menge an thermischer Energie ("Kälte") eingespeichert werden.

Nachfolgend sind vier Anwendungsfälle für PCM-Latentspeicher erläutert:

PV-Strom-Speicherung

Überschüssiger Strom aus einer PV-Anlage wird genutzt, um mittels Kältemaschine Kälte zu erzeugen, welche im PCM-Speicher eingespeichert wird. Diese kann zu einem späteren Zeitpunkt von einem Verbraucher genutzt werden, ohne dass die Kältemaschine wieder betrieben werden muss. Es erfolgt eine thermische Zwischenspeicherung des emissionsfrei erzeugten Stroms der PV-Anlage.

Negative Regelenergie

Ist negative Regelenergie vorhanden, das heißt überschüssiger Strom innerhalb eines bestimmten Zeitraums, kann dieser ebenfalls genutzt werden um mittels Kältemaschine den PCM-Latetnspeicher zu laden (einzufrieren).

 BackUP-System

Ein PCM-Latentspeicher kann dafür benutzt werden, um eine Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Dieser wird dann so dimensioniert, dass eine definierte Kälteleistung über eine bestimmte Zeit hinweg „geliefert“ werden kann. Im Störungsfall (Ausfall Kältemaschine) kann die Kälteversorung somit aufrechterhalten werden.

Lastspitzenmanagement

Treten beim Verbraucher kurzfristige Lastspitzen auf, können diese durch die Integration eines PCM-Latentspeichers reduziert werden. In Zeiten von geringer Last kann der Speicher beladen werden. Treten die Lastspitzen dann auf, wird der Speicher entladen und reduziert somit die benötigte Kälteleistung aus dem Flüssigkeitskühler.

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