Konstante Temperatur durch Phasenwechseldispersionen
Bei Phasenwechseldispersionen, PCD wird ein PCM dispergiert und mit Emulgatoren stabilisiert. Als kontinuierliche Phase verwendet man Wasser. Somit bleibt die Dispersion fliessfähig. Beim Phasenwechsel fest zu flüssig nimmt das disperse PCM Wärme bei einer konstanten Temperatur. Die Anwendungen dieser Technologie finden sich in isothermen Maschinen und Apparate.
Der Forschungsbedarf liegt in:
- Der Ermittlung von geeigneten Emulgator-Systemen
- Dem Finden von Stoffen und Methoden zur Unterdrückung der Unterkühlung
- Prozessoptimierung für das Gesamtsystem inkl. dem Sicherstellen einer Langzeitstabilität
- Entwickeln von Designrichtlinien beim Wärme- und Impulstransport.
Konstante Temperatur bei Produkten
Versand von Produkten: Transportboxen werden mit PCM und Isoliermaterial versehen, um den Temperaturverlauf des Inhaltes über einen längeren Zeitraum konstant zu halten.
Isolation von Gebäuden und Wänden: Isolationsplatten zusammen mit PCM können den Energieverbrauch des Gebäudes senken.
Forschungsbedarf um eine stabile Innentemperatur zu gewährleisten:
- Findung eines geeigneten PCM
- Ermittlung der nötigen Menge an PCM
- Geeignete Verpackung des PCM
- Modellierung und Simulation der Anwendung über die Zeit
- Optimierung der Anwendung
Thermische Stabilisierung von Batch Prozessen
In der Verfahrenstechnik sind chargenweise Prozesse häufig anzutreffen. In der Regel gibt es zeitliche Abfolgen von Aufwärm- und Abkühlphasen. Überlagert werden diese durch endotherme oder exotherme Reaktionen wie Lösungswärme oder auch Reaktionsenthalpie. Häufig müssen zur Qualitätssicherung bestimmte, enge, Temperaturfenster eingehalten werden. Hier kann PCM integriert werden oder im Bypass in Kombination mit dem Umpumpbetrieb für den Zweck der Temperaturstabilisierung eingesetzt werden. Temperaturschwankungen werden kompensiert. Im Vergleich zu einem stetigen Wechsel von Kühlen und Heizen wird die Wärmemenge «aufbewahrt» und zeitlich versetzt wieder abgegeben.
Forschungsbedarf liegt in:
- Der Ermittlung von geeigneten Wärmeübertrager Bauformen mit Verkapselung der PCM
- Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen
- Flexibilität bei wechselnden Betriebstemperaturen
- Ermitteln von geeigneten PCM insbesondere für erhöhte Temperaturen im Bereich bis 200°C
Unser Insignia-Projekt auf diesem Gebiet:
