Modulare Latentwärme-Speicherelemente für Kaminöfen

Allgemeine Informationen

Projektnummer	62135203
Projekttitel laut Förderbescheid	Modulare Latentwärme-Speicherelemente für Kaminöfen
Akronym	MoLaSKa
Projektlaufzeit	01.01.2016 - 30.09.2019
Forschungsschwerpunkt	Energie und Umwelt
Projektkategorie	Forschung
Zuordnung
Kompetenzfeld	Energie und Umwelt
Themengebiet	Latentwärmespeicher
Grundeinheit	Fakultät Maschinenwesen
Projektwebseite	http://f-m.hszg.de/fileadmin/Redakteure/Fakultaeten/Maschinenwesen/Forschung/Projektbeschreibung_MoLaSKa.pdf

Inhaltliche Projektbeschreibung

Scheitholz-Kaminöfen repräsentieren eine weit verbreitete Technologie zur Beheizung von Wohn- und Geschäftsräumen auf der Basis regenerativer Brennstoffe. Da für die Raumheizung rund 30 % der in Deutschland verbrauchten Endenergie aufgewendet werden ist der technologischen Weiterentwicklung umweltschonender Raumheizsysteme eine enorme Bedeutung beizumessen.

Im Rahmen des Projektes werden modulare Latentwärme-Speicherelemente für Kaminöfen entwickelt. Latentwärmespeicher nutzen das Schmelzen und Erstarren eines sog. Phasenwechselmateriales zur Speicherung von Wärme mit einer hohen volumenbezogenen Speicherdichte bei nahezu konstanter (Schmelz-)Temperatur.

Das Ziel besteht darin, die außen am Kamin angebrachten Speichermodule während der Heizphase am Abend mit Wärme zu beladen, diese Wärme über Nacht zu speichern und die gespeicherte Wärme morgens durch automatisiertes Entladen zur Raumheizung einzusetzen, ohne den Kamin anheizen zu müssen.

Ergebnisse

Detaillierte mathematische Simulationen unterschiedlicher Möglichkeiten der Integration von Latentwärme-Speichermodulen in Scheitholz-Kaminöfen zeigten, dass die einzig wärmetechnisch und wirtschaftlich umsetzbare Variante die Installation PCM-gefüllter Rechteckprofile an der Brennraum-Seitenwand des Kamins ist. Im Labor wurden zunächst sehr erfolgreich Vorversuche mit einer Nitratsalzmischung als PCM durchgeführt. Deren Nutzung in Wohnräumen musste jedoch aus Sicherheitsgründen verworfen werden. Untersuchungen organischer Hochtemperatur-PCM (Zuckeralkohole) als Alternative offenbarten deren mangelhafte Zyklenstabilität. An einem Kaminofen im Technikum wurde eine umluftunterstützte Variante erfolgreich getestet, die das Be- und Entladen der Speicherelemente ideal gewährleistet, nächtliche Wärmeverluste minimiert und die Überhitzung des PCM ausschließt. Bei Vorliegen eines geeigneten organischen PCM (180 ... 200 °C) kann das System gefertigt werden.

Weitere Daten

• Ansprechpartner

  • Herr Prof. Jens Meinert (Projektleitung)
  • Herr Dr.-Ing. Sven Synowzik
  • Herr Philipp Wiedemann

• Fördermittelgeber

  • 03ET1363A - BMWi/PTJ
  
  
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• Finanzierung

  • 81.800,00 €

• Schlagworte

  • Kaminöfen
  • Latentwärmespeicher