Drahtgewebewärmeübertrager für Latentwärmespeicher

Gezeigt werden Prototypen von metallischen Drahtgewebewärmeübertrager für Latentwärmespeicher. Diese Speicher nutzen PCMs (engl. phase change materials, Phasenwechselmaterialien) als Speichermaterialien. Für den Betrieb der Wärmeübertrager werden die Kapillarrohre mit einem Wärmeträgerfluid durchströmt. Um die Wärmeübertrager herum befindet sich ein PCM. Durch das Schmelzen und Kristallisieren des PCMs kann Wärme ein- und ausgespeichert werden.

PCMs besitzen typischerweise eine geringe Wärmeleitfähigkeit, wodurch die Leistung der Speicher limitiert wird. Bei dem ausgestellten Wärmeübertrager-Prototypen wird die geringe Wärmeleitfähigkeit des PCMs durch eine metrialeffiziente Vergrößerung der wärmeübertragenden Oberfläche mithilfe eines Drahtgewebes kompensiert. Die Wärmeübertrager bestehen aus Kapillarrohren mit 2 mm Durchmesser, die mit 100 µm dicken Drähten verwoben und verschweißt sind.

Das Gewebe ermöglicht in der aktuellen Konfiguration eine Verdreifachung der wärmeübertragenden Oberfläche gegenüber den blanken Kapillarrohren. Die Struktur ist vollständig aus Edelstahl gefertigt und somit auch für korrosive PCMs geeignet. Im Vergleich zu konventionellen Strukturen wie Lamellen ermöglichen Drahtgewebe eine deutliche Materialeinsparung bei gleichzeitig stark vergrößerter Oberfläche.