A Contribution to the Development of an Active Particle Thermal Energy Storage System

Während die Adaptation erneuerbarer Energiequellen eine tragende Strategie im Kampf gegen den Klimawandel ist, macht es die schwankende Erzeugung von Wind- und Solarkraft schwieriger, im Stromnetz die Balance zwischen Erzeugung und Verbrauch zu gewährleisten. Energiespeicher lösen dieses Problem, indem sie die notwendige Flexibilität im Energienetz zur Verfügung stellen und unterstützen damit die Nutzung erneuerbarer Energiequellen. Die Technische Universität Wien hat ein thermisches Energiespeichersystem entwickelt, genannt sandTES, welches Wirbelschichtwärmetauscher verwendet um thermische Energie in Partikeln zu speichern. Zwei Teilaspekte dieser Wirbelschichtwärmetauscher werden in dieser Arbeit betrachtet: wie thermische Energie an die und von den Partikeln übertragen wird, und wie diese sich durch die Wirbelschicht bewegen. Messungen des Wärmeüberganges und der Partikelbewegung in der Wirbelschicht wurden durchgeführt um mathematische Modelle mit Hilfe der Dimensionsanalyse zu erstellen. Diese Modelle sind dazu in der Lage, verschiedene Einflussfaktoren des Wärmeüberganges und der Partikelbewegung in der Wirbelschicht miteinander in Verbindung zu bringen und zu beschreiben, wie sich diese Einflussfaktoren auf die jeweiligen Prozesse auswirken und wie sie sich gegenseitig beeinflussen. Die Modelle ermöglichen eine genauere Analyse und Auslegung von Wirbelschichtwärmetauschern in sandTES Systemen.