Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Das Fraunhofer ISE entwickelt Komponenten zur effizienten Nutzung von thermischen Speichermaterialien. Besonders die Einbindung von Füllkörpern in einen thermischen Speicher ist eine FuE-Herausforderung. Eine effiziente thermische Kopplung zwischen Füllkörpern und Arbeitsfluid und gleichzeitig homogene Durchströmung des Speichers sind notwendig, um eine optimale Leistungsfähigkeit des Speichers zu erhalten. Die Auswahl und Schichtung geeigneter Füllmaterialien ermöglichen erhebliche Einsparungen im Vergleich zu einem Speicher ohne Füllmaterial.
Unsere FuE-Leistungen umfassen:
- Realisierung von neuen Speicher- und Wärmetauscherkonzepten
- Entwicklung und Tests von Komponenten: Ventile, Pumpen, Heizer, Kühler, Sensorik
- Simulation von thermischen und strömungstechnischen Eigenschaften zur Komponentenoptimierung
- Entwicklung von Makroverkapselungen für Phasenwechselmaterialien (PCM)
- Entwicklung von Stoff- und Wärmeübertragern für Sorptionsspeicher
Zur Untersuchung neuer Wärmeübertragerlösungen nutzen wir verschiedene Teststände für die Leistungscharakterisierung im Temperaturbereich von -30 °C bis 700 °C. Für Speicherbehälter entwickeln wir Methoden und Komponenten zur optimalen Ein- bzw. Ausspeicherung von Wärme. Wir entwickeln hierfür Beladevorrichtungen wie z.B. Diffusoren zur effizienten Einschichtung. Zudem setzt das Fraunhofer ISE Simulationswerkzeuge wie "COMSOL Multiphysics®-Software" oder "Modelica" ein, um z.B. Wärmeübertragerstrukturen, Makrokapseln und Anordnungen von Wärmeübertragern im Speichersystem zu optimieren.