Latentwärmespeicher
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Ein Latentwärmespeicher speichert thermische Energie latent (= verborgen) durch die Änderung des Aggregatzustandes eines Speichermediums.
Beim Aufladen kommerzieller Latentwärmespeicher werden meist spezielle Salze oder Paraffine als Speichermedium geschmolzen, die dabei sehr viel Wärmeenergie aufnehmen (Schmelzwärme), welche sie beim Erstarren wieder abgeben können (Entladen). Genutzt werden also die Phasenübergänge flüssig zu fest sowie flüssig zu kristallin. Der Vorteil dieser Wärmespeichertechnik beruht hauptsächlich darauf, in einem (je nach Material) genau festgelegten Schmelztemperaturbereich möglichst viel Wärmeenergie in möglichst wenig Masse zu speichern. So wird beispielsweise beim Schmelzen von Eis zu Wasser (Phasenübergang bei 0 °C) ungefähr soviel Schmelzwärme benötigt, wie beim Erwärmen der selben Menge Wasser von 0 °C auf 80 °C. Die Phasenumwandlungsenthalpie beim Phasenübergang von Wasser ist also im Vergleich zur spezifischen Wärmekapazität relativ hoch (Die spezifische Phasenumwandlungsenthalpie von Wasser ist ca. 330 kJ pro kg, wogegen die spezifische Wärmekapazität ca. 4,19 kJ pro kg und Kelvin Temperaturunterschied ist).
Für technische Anwendungen flüssig-kristalliner Latentwärmespeicher ist in der Regel eine Rekristallisation kurz unterhalb der Schmelztemperatur erwünscht. Dafür müssen dem Material geeignete Keimbildner zugesetzt werden, die eine Unterkühlung der Schmelze verhindern.
Moderne Latentwärmespeichermaterialien auf Salz- oder Paraffinbasis haben für verschiedenste Anwendungsbereiche speziell entwickelte physikalische Eigenschaften und sind für nahezu alle Temperaturbereiche erhältlich. Sie finden Einsatz in Warmhalteplatten für die Gastronomie, in Latentwärmespeichern für Kraftfahrzeuge, in denen überschüssige Motorwärme abgespeichert wird, um sie beim Kaltstart wieder frei zu setzen, oder auch in der Heizungs- und Baustoffindustrie als Temperatur puffernde Baustoffe, z.B. Micronal.
Der Einsatz von Latentwärme zur Saisonspeicherung der Heizenergie für ein ganzes Jahr ist sorgfältig abzuwägen. Zur ganzjährigen Beheizung eines Passivhauses benötigt man das Speichervermögen eines ca 20m³ großen Paraffintanks. Man kann allerdings durch Verbrennung der gleichen Menge des anzuschaffenden Paraffins das gleiche Haus mehrere Jahre lang beheizen.
Siehe auch: Latente Wärme
