Im Rahmen der vermehrten Nutzung der erneuerbaren Energien, Steigerung der Energieeffizienz und Verringerung der Abhängigkeit von Energieimporten ergeben sich potentielle Einsatzgebiete für Wärmespeicher.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der thermischen Charakterisierung eines neuartigen Latentwärmespeichers. Als Phasenwechselmaterial wird die eutektische Kalium-/Natriumnitrat-Salzmischung verwendet. Für das Be- und Entladen des Speichers wird ein vorhandener Ölkreislauf genutzt. Anhand von Temperaturmessungen im Speichermaterial und im Ölkreislauf wird das thermische Verhalten des Speichers bei zwei Volumenströmen und drei verschiedenen Temperaturbereichen untersucht. Dabei zeigt sich, dass der Entladevorgang aufgrund einer Schichtbildung beim Erstarren wesentlich länger dauert als der Ladevorgang. Durch das Einbringen einer Wärmeleitstruktur soll der Wärmeübergang im Salz weiter verbessert werden.
Mithilfe der Software ANSYS Workbench wird ein vereinfachtes Simulationsmodell des Speichers erstellt und der Schmelz- und Erstarrungsvorgang simuliert. Anhand der Messdaten erfolgt eine Validierung des Modells. Darauf aufbauend werden verschiedene Wärmeleitstrukturen untersucht und eine Struktur für den praktischen Einsatz ausgewählt.
Bei der ausgewählten Struktur handelt es sich um ein Zickzackblech, welches gefertigt und in den Speicher eingebaut wird. Zur Charakterisierung werden die gleichen Versuchsbedingungen wie zu Beginn verwendet.