GAIA PCM Thermal Energy Storage Ball

Thermische energie-opslag (Thermal Energy Storage) is een tijdelijke opslag van warmte of koude voor gebruik op een later moment. Het overbrugt het gat tussen vraag en aanbod van energie. Thermische energie-opslagsystemen met PCM‘s zijn geschikt voor korte (24h) en middellange termijn energie-opslag van maximaal een week. Voor de meeste toepassingen moeten PCM‘s worden verpakt in goed afgesloten containers. Global-E-Systems heeft verschillende standaard types containers ontwikkeld geschikt voor diverse toepassingen. Ook is het mogelijk om custom made containers te ontwikkelen voor speciale productieprocessen of toepassingen.

De GAIA PCM-bal is een inkapseling van Phase Change Materials met een doorsnede van 50, 80 of 100 mm Ø gefabriceerd uit hoogwaardige HDPE of PP-kunststof. De PCM-ballen kunnen bijvoorbeeld eenvoudig los in een buffertank voor een verwarmings- of koudekringloop aangebracht worden. Daarmee kan naar believe het opslagsysteem vergroot (in capaciteit) of verkleind (in volume) worden. De PCM-ballen worden speciaal voor ieder project geselecteerd met het juiste materiaal en fase-overgangstemperatuur.

Biomassa energie-centrales

Voor biomassa energie-centrales is een goed gedimensioneerd buffervat van groot belang. Nadeel van deze buffervaten echterzijn de grootte en de hoeveelheid ruimte die ze in beslag nemen. Daarnaast speelt het esthetisch aspect ook een grote rol. Buiten opgestelde buffervaten zijn geen fraai gezicht en kunnen zelfs een belemmering zijn in het verkrijgen van een bouwvergunning. PCM ballen kunnen hier een oplossing voor bieden. Indien faseovergangsmateriaal wordt toegepast kan de inhoud met een factor 4 worden verkleind. In de afbeelding links is het geplande buffervat van 60.000 liter vervangen door 2 stuks PCM buffervaten met een inhoud van 10.000 liter. De beide vaten zijn gevuld met in totaal 50.000 PCM80 ballen.

Toepassingsvoorbeelden

Bufferopslagsystemen voor thermische zonne-energie.
Het opslagvolume kan met een factor 3-4 bij gelijkblijvende opslagcapaciteit verkleint worden.
Bufferopslag voor warmtepompen en koudwatermachines.
Koude / warmte-opslag voor piekschering in de (proces)industrie.
PCM-ballen kunnen in een luchtkanaal (rechthoekig of rond) gestapeld worden of simpelweg los gestort worden.
Voorverwarming lucht-water warmtepompen. Laden in de dagcyclus, betere COP in nachtbedrijf.
Voor ruimtekoeling. Kan met koude nachtlucht voor geladen worden.
Woningbouw. Bijvoorbeeld in serieschakeling met de HR-WTW.
Het toepassen van PCM-ballen als actief opslagmedium in bouwmaterialen (bijv. beton).

Technische specificaties

Opslagmateriaal	Naar keuze zouthydraat (warmte) of een eutectische oplossing (koude) b.v. water/glycol Brandklassifisiering DIN EN 13501-1 (niet brandbaar)
Warmteopslagcapacitet	Capaciteit per bal: 55 kJ/15,4 Wh bijvoorbeeld voor PCM58 Capaciteit per m3: 28,5 kWh
Procestemperaturen	Toepasbaar van -30°C - + 89°C
Specificaties	Diameter: 80 mm (Ook leverbaar in 100 en 125 mm) Gewicht: 200 - 400 gram (afhankelijk van de soortelijke massa van het PCM) vulvolume: 180 mL Totaalgewicht per m3: 540 - 765 kg (afhankelijk van de soortelijke massa van het PCM) Aantal bollen per m3: 1950 stuks
Container	Vervaardigd uit HDPE of PP of RVS in een bolvorm met een hoge warmtestabiliteit. Een geoptimaliseerd uitwisselingsoppervlak voor een uitstekende energie-overdracht.
Max. installatiedruk	3 bar

temperatuuroverzicht

Product	Type PCM	Latente warmte	Smelt temperatuur	Stol temperatuur
GAIA OM PCM7	Organic	180 kJ/kg	7°C	6°C
GAIA OM PCM14	Organic	208 kJ/kg	14,5°C	13°C
GAIA HS PCM18	Inorganic	170 kJ/kg	18.5°C	17.5°C
GAIA HS PCM24	Inorganic	158 kJ/kg	24°C	22°C
GAIA HS PCM29	Inorganic	188 kJ/kg	29°C	27°C
GAIA HS PCM36	Inorganic	202 kJ/kg	36°C	34°C
GAIA HS PCM48	Inorganic	206 kJ/kg	48,7°C	45°C
GAIA HS PCM58	Inorganic	226 kJ/kg	58°C	52°C
GAIA HS PCM64	Inorganic	218 kJ/kg	64°C	61°C
GAIA HS PCM78	Inorganic	260 kJ/kg	78°C	75°C
GAIA HS PCM89	Inorganic	149 kJ/kg	89.3°C	84°C