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Welche Salze für Wärmespeicher geeignet
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Sasza



Hier seit: 05.10.2011
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Verfasst am: 5/10/2011, 15:24  Titel:  Welche Salze für Wärmespeicher geeignet Antworten mit ZitatNach untenNach oben
Hallo,
Ich habe vor einen kleinen Latzwärmespeicher zu bauen. Er soll zur Zwischenspeicherung der Abwärme eines Verbrennungsmotors genutzt werden, also im Wasserkreislauf. Der Temperaturbereich ist ja recht groß, wenn man sieht im Winter bis -25°C und im Betrieb des Motors bis ca. 110°C, was der Speicher so verkraften muss. Die gespeicherte Wärmeenergie ist nur dazu da den Motor wieder auf Temperatur zu bringen.
Meine Überlegung bis dato war die Verwendung von Natriumacetat- trihydrat. Was mich in erster Linie stört, ist die geringe Schmelztemperatur von 58°C. Der Vorteil ist, dass es recht gut in metastabilen Zustand flüssig gehalten werden kann und dies bis sehr niedrigen Temperaturen. Hierdurch könnte der Behälterisolierung etwas geringer ausfallen.
Und hier kommen wir auch schon zu meinem Problem.
Was könnte ansonsten noch verwendet werden im Temperaturbereich von 80°C bis 90°C?

Danke
Sasza
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eule



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Verfasst am: 5/10/2011, 15:46  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben
ich bin nicht sicher, ob das in deine richtung geht, aber in den 80er jahren waren für solche latentwärmespeicher auch andere sachen in der diskussion, die eben nicht im eigenen kristallwasser schmelzen. eins davon war zb kupfer-II-sulfat, dessen kristallwasser relativ leicht auszutreiben ist, während die wiederzufügung von wasser eine merkliche wärme erzeugt. nach solchem vorbilde gibt es aber eigentlich eine ganze reihe unterschiedlicher systeme, manche anorganisch, manche organisch.
recht verbreitet ist auch die wärmespeicherung in einem großen und gut isolierten wassertank. wasser mit seiner doch recht hohen spezifischen wärmekpazität eignet sich dafür wirklich gut. typische bauformen wäre ein durch einen gut isolierten wassertank von gut 100 m³, in dessen inneres sich unisolierte rohre für die zufuhr und entnahme der wärmeenergie hineinragen/hindurchlaufen. gute erfahrungen soll es auch mit der abwärmerückgewinnung aus dem schornstein/auspuff vorhandener verbrennungsanlagen geben.
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Glauben ist exakt solange etwas Gutes, wie es die Angabe einer Wahrscheinlichkeitsabschätzung bezeichnet!

Wahnsinnig mag zutreffen, aber mein wahnsinn hat methode.

Schämen sollten sich die Menschen, die sich gedankenlos der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frisst. (A. Einstein)
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Sasza



Hier seit: 05.10.2011
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Verfasst am: 5/10/2011, 17:12  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben
Srry, etwas undeutlich ausgedrückt. Es soll ein geschlossenes System sein was in ein Fahrzeug soll. Es ist also nicht möglich 100m³ Wasser mit sich herumzuschleppen ;p. *Spaß*
Es soll ja nur soviel Wärme zwischengespeichert werden um den Motor im Winter schnellst möglich auf Betriebstemperatur zu bekommen. Es gab schon mal ein System vor ca. 10Jahren, finde da leider keine Infos mehr. Habe nur herausgefunden das es da große Probleme gab. Die eingesetzten Chemikalien waren doch ein wenig zu aggressiv und haben die Kupferleitungen zersetzt ^^.
Wenn meine Vorabberechnung halbwegs stimmt, müssten max. 10MJ zwischengepuffert werden. Man das hört sich gerade mächtig viel an. Ok 3kWh hört sich im ersten Moment besser an aber auch nicht viel besser.
Bei Verwendung von Natriumacetat mit einer Schmelzenergie von 36kJ/mol und einer molaren Masse von 82g pro mol müsste man mit ca. 18kg Natriumacetat ja hinkommen (delta T von 70K).
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eule



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Verfasst am: 5/10/2011, 18:33  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben
wie wärs mit ner freundlichen kleinen propangasheizung unterm motorraum? eins der hauptprobleme, wenn du nur an einer stelle im kühlwasserkreislauf son heizding einbaust, dürfte wohl sein, daß das kühlwasser dabei eben nicht im gesamten system konstant warm gehalten wird, sofern du nicht zusätzlich ne pumpe einbaust, die das ganze ständig umwälzt. und wenn du das eh schon elektrisch machst, dann kannst du auch gleich elektrisch heizen. solche systeme sind seit jahren im handel und meines wissens auch recht verbreitet. erforderlich wäre dafür lediglich eine extra batterie.
wie du richtig anmerktest ging ich ursprünglich von einem wohnhaus aus. wie evtl vergleichbares für ein auto realisieren ließen kann ich leider nicht sagen.
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Quecksilber


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Verfasst am: 5/10/2011, 20:24  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben
äää
Standheizung einbauen?
so ein Wärmespeicher braucht immerhin auch Platz und Gewicht.
das muss dein Autolein immer mit rumfahren.

Die einzige Möglichkeit die ich da sehe ist je ein fetter 1" Anschluss für Zu- und Abwasser und du heizt in der Garage/Hof vor. Das machen die komischen Formel1 Autos auch immer, damit der Motor nicht platzt.

eine Pumpe muss da auf jeden Fall rein, der Kühlkreislauf hat zu viel Strömungswiderstand, als dass da Teilchenbewegung reicht.

ach ja, Chemikalien:
Glykol, wenn du den Druck standhalten kannst. Salze tät ich nicht in den Kühler kippen, am Ende sifft dir das ein Ventil oder den Hauptkühler zu.
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Sasza



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Verfasst am: 6/10/2011, 09:43  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben
Eine Standheizung sollte eben nicht verbaut werden. Wenn man das Zusatzgewicht sieht was eine Standheizung da mit sich bring, wird da kaum ein unterschied sein.
Das Salz darf unter keinen Umstand direkt mit den Kühlwasser in Kontakt bzw. vermischt werden. Dafür gibt es ja Wärmetauscher, denn ich noch nicht recht berechnet habe Sad. Eine elektrische Zusatzwasserpumpe muss, wenn nicht schon vorhanden, nachgerüstet werden, da geht es nur mit Zwangsumwälzung.
Da gibt es noch viel, was ich noch machen muss. ^^
Natürlich kommt da auch eine Regelung für den Wärmespeicher rein ^^, will ja nicht sowas machen, was damals schon BMW gemacht hat.
Eine elektrische Heizung kann ich so bei mir nicht umsetzen ;( --> Laternenparker und daher keine Steckdose in der Nähe.
Mein Problem bei der Umsetzung ist halt, welches Salz oder auch andere Stoffe können für den Speicher am besten eingesetzt werden. Das liegt wohl daran das ich kein Chemiker bin und zu wenig damit zu tun hatte.
Mal eine Frage zu Natriumacetat –trihydrat. Wie reaktiv ist das denn? Habe komplett vergessen das mal nachzuschauen. Nicht das es mir die Leitungen schnell zersetzt, wollte Kupfer oder Aluminium verwenden. Diesen Fehler haben schon andere gemacht, das dann die Leitungen bin 2Jahre nicht mehr dicht waren.
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eule



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Verfasst am: 6/10/2011, 17:59  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben
welche leitungen zersetzen sich denn? die wärmetauschrohre im salzbottich? ok, also nehmen wir mal an, du hast son kleines salzfaß aus plastik ins auto eingebaut und auch die passenden leitungen da durchgeführt. dann wäre es vermutlich immernoch ne frage, wie willst du eigentlich "auf kommando" ein geeignetes salz die wärme abgeben lassen, aber verhindern,d aß das spontan passiert? beim handwärmer ist das alles dicht eingepackt, sodaß definitiv keine verunreinigungen reinkommen. naja und der knackfrosch halt zum starten. meine erfahrung mit handwärmern ist allerdings,d aß aus mir unerfindlichem grunde mehr als rund 20 mal regenerieren nicht gut funzt. darüber hinaus kristallisiert der mist nicht erst auf kommando.
um ein pssendes salz zu finden, goggle doch einfach mal "hydratationsenergie latentwärmespeicher"
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Wirehead


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Verfasst am: 7/10/2011, 12:15  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben
Es gibt solche Latentwärmespeicher als Ersatzteil, sie werden ja schon längere Zeit verbaut... zumbeispiel beim großen M.
Kann man auch selber bauen, aber wer möchte sich sowas antun? Mir reicht das schon als stationäre Anlage, das ist bereits eine epische Sauerei.
Man bekommt da lustige Probleme mit Wärmedehnung, hartem Salz und Korosion, im Gegenzug hat man eine eher zweifelhafte Energieersparnis. Ok... ich sehs ja ein, es ist das beste was der Menschheit passieren kann.
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...enthält 72% des empfohlenen Tagesbedarfs an natürlichem Asbest.

Die Bitterkeit schlechter Qualität hält noch lange an, wenn die Süße des Preises längst verflogen ist...
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Quecksilber


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Verfasst am: 7/10/2011, 14:23  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben
äää.. eine Standheizung ist nicht so schwer. Wenn Bedarf besteht, kann ich schnell mal eine wiegen, hier fliegt noch eine Webasto rum.

Diese Art Kristallspeicher ist sicher relativ schwer zu bauen, du musst schließlich massig Rohre durch das Salzbecken legen, und dann alles isolieren, damit die erzeugte Wärme nicht zu großem Teil über die Außenwand es Behälters abgegeben wird.

und dann noch die Korrosion, da hat Wirehead recht, die Rechnung soll ich am Ende auf "+" stehen.

hattest du eigendlich vor, den Kühl/heizkreis zusätzlich, also in Reihe zum schon verbauten Kühlsystem inzubauen oder mit Umschaltventilen?
mit Ventilen wird es wieder schwerer und komplexer und in Reihe gibt es Strömungsverluste.

Dann musst du noch die Kristallation zuverlässig auslösen können und das widerholbar jeden Tag, manchmal auch mehrfach am Tag.

--> das ist ein gewaltiger Aufwand.

@Wirehead: "das beste was der Menschheit passieren kann" sind diese komischen "HHO-Zellen", kennst du das? Very Happy damit kannste Motorwirkungsgrade von bis zu 130% erreichen kugel
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Wirehead


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Verfasst am: 8/10/2011, 15:28  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben
Nein da muss ich dich und mich selbst korigieren, das beste sind die Magnete die mein Nachbar um seine Sprit und Heizölleitung gemacht hat. Das spart über 50% Kraftstoff und ist viel billiger als eine HHO Zelle...
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pst69de


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Verfasst am: 13/4/2012, 12:35  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben
Alaune haben einen Schmelzpunkt von ca. 95° C.
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Neptunium



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Verfasst am: 13/4/2012, 13:14  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben
Das gabs mal bei einer der skandinavischen Marken. Das Arbeitsmedium war Bariumhydroxid.

Das sich das Salz beim Phasenübergang ausdehnt, bzw. zusammenzieht war es in flachen Behältern aus Edelstahlblech eingeschweißt, die sich entsprechend verformen können. Ein Stapel davon war dann in einem Isolierbehälter durch den das Kühlwasser floß.

Vielleicht steht noch ein alter Volvo irgendwo........
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Die kritische Masse von Neptunium beträgt 60kg - Ich wiege 80kg
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