THB Advance/Basic – Phasenwechselmaterial – Wärmeleitfähigkeit
Ein Phasenwechselmaterial (Phase Change Material, PCM) – auch Latentwärmespeichermaterial (Latent Heat Storage, LHS) genannt – ändert seinen Aggregatzustand bei einer bestimmten Phasenwechseltemperatur von typischerweise fest zu flüssig und umgekehrt. Während des Schmelzens oder Erstarrens kann das Material große Mengen an Energie speichern oder freisetzen, sodass es zum Kühlen oder Heizen eingesetzt werden kann. Die häufigsten Anwendungen sind Kühlpacks und Wärmepads. Andere Anwendungsbeispiele sind der Cateringbereich, das Baugewerbe, die Automobilindustrie oder die Bekleidungsindustrie. Bekannte PCMs sind Wasser oder Natriumacetat. Letzteres wird beispielsweise in den oben erwähnten Wärmepads verwendet.
Im unten gezeigten Beispiel ist die Analyse der Wärmeleitfähigkeit von zwei Salzhydraten dargestellt. Bei Raumtemperatur waren beide PCMs flüssig.
App. Nr. 02-006-007 THB Advance/Basic– Phasenwechselmaterial – Wärmeleitfähigkeit
Die Flüssigkeiten wurden in ein Becherglas gefüllt, das in ein temperiertes Flüssigkeitsbad gestellt wurde. Für die Messung wurde der Sensor THB/B/Metall in die Probe eingehängt. Die Messschritte waren -20 °C, -10 °C, 0 °C, +10 °C, 20 °C (Raumtemp.) und +30 °C. Die Messung wurde also im festen Zustand des Materials gestartet. Bei jedem Temperaturniveau wurden drei Messpunkte aufgezeichnet und gemittelt.
Die Wärmeleitfähigkeit von Probe A nimmt mit dem Erhitzen auf 0 °C leicht zu, während Probe B leicht abnehmende Werte zeigt. Beide Proben wechseln im Temperaturbereich von 0 °C bis 10 °C vom festen in den flüssigen Zustand, was auch am Abfall der Wärmeleitfähigkeit deutlich zu erkennen ist. Mit zunehmender Temperatur steigt die Wärmeleitfähigkeit beider Proben leicht an. Im Allgemeinen zeigt Probe B eine höhere Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu Probe A.
