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Wärmespeicher

COPYRIGHT TEXT & BILDER: Michael Bockhorst

Üblicherweise ein Behälter mit einem Stoff, der die Wärme speichert. Dabei kann zwischen zwei prinzipiell unterschiedlichen Arten der Wärmespeicherung unterschieden werden:

  • Stoff-Wärmespeicher: Der Energiegehalt eines solchen Wärmespeichers läßt sich aus dem Produkt der spezifischen Wärmekapazität, der Stoffmenge und der Temperaturspanne berechnen, ist also über die Wärmekapazität des Speichers festgelegt. Nachteil eines solchen Wärmespeichers ist die relativ geringe Energiedichte und die bei der Entnahme von Wärmeleistung entsprechend sinkende Temperatur des Speichermediums.
    Solche Speicher sind aber generell kostengünstig zu bauen und sinnvoll etwa für Solarkollektoranlagen zur Brauchwassererwärmung und Heizwärmegewinnung, weil dort das Speichermedium gleichzeitig Nutzmedium sein kann und die Anforderungen an die Temperatur mit - kostengünstigen - Wasser problemlos erfüllt werden können.
    Für die Speicherung von Wärme auf einem hohen Temperaturniveau kann Sand verwendet werden, beispielsweise als Wärmespeicher von Solarturmkraftwerke zur Überbrückung der Nacht.
  • Latentwärmespeicher: Bei dieser Art der Wärmespeicher findet eine Umwandlung des Aggregatzustandes statt, beispielsweise in einem Salzgemisch: Wird das zunächst feste Salzgemisch erwärmt, fängt es bei Erreichen seines Schmelzbereichs an, flüssig zu werden. Der Übergang zwischen den beiden Aggregatzuständen benötigt einen hohe Menge an Energie, die bei der Verfestigung wieder als Wärme freigesetzt werden kann. Der große Vorteil solcher Wärmespeicher ist die Möglichkeit, viel Wärmeenergie bei einer festen Temperatur entnehmen zu können, eben bei der Schmelztemperatur. Weiterhin kann - eine geeignete Auswahl der Salze vorausgesetzt, die Wärme auch bei so hohen Temperaturen gespeichert werden - etwa 300-400oC , daß der darüber produzierte Wasserdampf eine Dampfturbine bei vernünftigen Wirkungsgraden antreiben kann. Notwendig ist eine solche Speicherung für den Einsatz solarthermischer Kraftwerke, wenn sie durchgehend, also auch während der Nacht betrieben werden sollen.


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