Gravitačné vykurovanie je prepracovaný vykurovací systém, ktorý je možné prevádzkovať bez akejkoľvek ďalšej elektriny - vykurovanie vyrába teplo výhradne pomocou fyzikálnych síl. To znamená, že prevádzkové náklady zostávajú zvládnuteľné. Ale historický vykurovací systém je veľmi neefektívny.
Gravitačné vykurovanie: najdôležitejšie veci na prvý pohľad
- historický vykurovací systém, ktorý sa dnes už neinštaluje
- Cirkulácia vody iba prostredníctvom teplotného rozdielu
- sa dá prevádzkovať úplne bez elektriny a takmer bezhlučne
- veľa nevýhod: neefektívny systém so značnými stratami energie
- veľmi vysoké náklady na modernizáciu
Ako funguje gravitačné vykurovanie?
Stručne povedané, takto funguje gravitačné vykurovanie: Teplá voda stúpa a ohrieva pripojené radiátory. Hneď ako sa ochladí, klesne späť - vytvorí sa cyklus.
Zjednodušené znázornenie gravitačného ohrevu. Teplá voda stúpa, ochladená klesá.
Kotol ohrieva vodu v prietoku vykurovania. Pretože horúca voda má nižšiu hustotu ako studená voda, automaticky stúpa po stúpačkách vykurovacieho systému. Medzi horúcim tokom a ochladenou spiatočkou gravitačného ohrevu však nie je len teplotný rozdiel okolo 20 Kelvinov, ale aj tlakový rozdiel. Tento rotačný tlak zaisťuje priechodnosť pripojených radiátorov. Tu platí toto:
- Čím vyšší je teplotný rozdiel medzi prietokom a spiatočkou,
- čím vyššia je úroveň teploty a
- čím vyšší je systém zabudovaný (výškový rozdiel od kotla k radiátoru), tým vyšší je prevádzkový tlak.
Teplo vydávané v radiátoroch opäť ochladzuje vodu a zvyšuje sa jej hustota. Tlak klesá a v dôsledku toho klesá vykurovacia voda v spätnom potrubí späť do kotla. Tento efekt sa nazýva gravitačná cirkulácia a za to vďačí gravitačnému ohrevu. Pretože sa využívajú fyzikálne vlastnosti vody, cirkuluje úplne bez použitia obehového čerpadla. V hornej časti systému musí byť nainštalovaná expanzná nádrž.
Gravitačný vykurovací systém je ľahko rozpoznateľný aj ako laik: Prietok pozostáva z veľmi hrubého potrubia, spiatočka je o niečo tenšia. Takže ak máte pred sebou ohrievač, kde je rozdielne dimenzovaný prietok a spiatočka, pravdepodobne ide o starý gravitačný ohrievač.
Pri gravitačnom ohreve teplota vody klesá s každým radiátorom, cez ktorý preteká, takže voda prúdi späť do kotla.
Gravitačné vykurovanie: požiadavky na inštaláciu
Základnou požiadavkou na funkčnosť gravitačného ohrevu je výškový rozdiel medzi kotlom a radiátorom (-mi). Kotol musí byť v najnižšom bode systému, zatiaľ čo radiátory musia visieť čo najvyššie. Ak sú oba prvky vo vodorovnej rovine, gravitačné ohrievanie nebude fungovať. Táto požiadavka tiež vyžaduje presné odvzdušnenie systému. Pretože vzduch má nižšiu hustotu ako horúca voda, tiež stúpa a zostáva v najvyššom radiátore. Dôsledok každého radiátora, ktorý nie je odvzdušnený, je známy: zostáva chladný. Okrem toho musia mať radiátorové termostaty nízky odpor. Pretože kúrenie funguje správne, iba ak je generovaná veľmi vysoká teplota na výstupe,typ vykurovania nie je vhodný na vykurovanie pomocou plošného vykurovania, napríklad podlahové kúrenie. Fungovanie ako energeticky efektívny nízkoteplotný systém jednoducho nie je možné.
Nevýhody gravitačného ohrevu
Gravitačné vykurovanie od 80. rokov takmer vymrelo. Mnoho nevýhod prevyšuje veľké výhody bezprúdovej prevádzky:
- vysoká zotrvačnosť systému
- veľmi vysoká teplota systému, teda aj zodpovedajúca spotreba paliva
- drahá potrubná sieť, pretože potrubia musia mať veľký prierez
- enormný objem vody v systéme
- Strata energie v dôsledku nevyužitého tepla
- Ak nie je medzi prívodom a spiatočkou rozdiel teplôt, cirkulácia vody sa zastaví
Existujúce systémy boli a sú dovybavované čerpadlami, aby bol systém menej spomalený. Kvôli pôsobeniu gravitácie sú však potrebné špeciálne modely s gravitačnou brzdou.
Účinnosť a oblasti použitia gravitačného ohrevu
Otázka energetickej účinnosti gravitačného ohrevu by sa mala ignorovať. Pretože: Tento systém nie je efektívny z dôvodu použitého paliva, vysokých prietokových teplôt a straty energie! Ak sa pozriete na požiadavky nariadenia o úsporách energie (EnEV), nedokáže ich splniť gravitačné vykurovanie. S týmto vykurovaním nie je možná nová budova ako efektívny dom.
Napriek tomu má svoje čaro: Vďaka bezprúdovej prevádzke by sa dalo použiť na miestach, kde nie je elektrina alebo len nespoľahlivé napájanie, napríklad v oblastiach bez energetickej infraštruktúry (napríklad v horách).
Gravitačné vykurovanie: náklady v skratke
Obstarávacie náklady a náklady na premenu
Pretože nová inštalácia sa v súčasnosti už neuskutočňuje, nie je možné uviesť súčasné obstarávacie náklady. Vďaka veľkému prierezu rúry a zodpovedajúcim spôsobom hrubým rúram možno predpokladať, že inštalácia je nákladná. Existujúce systémy sa zvyčajne neudržiavajú, ale ak je to možné, prevedú sa v prípade poruchy na prečerpávací systém teplej vody. Na tento účel sa používa obehové čerpadlo s gravitačným brzdením. Okrem toho sa odstráni expanzná nádrž nainštalovaná v najvyššom bode systému a pridá sa membránová expanzná nádrž a bezpečnostný ventil. To neznie nijako zvlášť zložito, ale dodatočné vybavenie existujúcich systémov môže veľmi rýchlo vyjsť veľmi draho. V závislosti od veľkosti vykurovacieho systému a stupňa modernizácie sa môže zísť niekoľko tisíc eur.Vrchu sa medze nekladú. Náklady na prestavbu vo výške 20 000 eur nie sú nezvyčajné.
prevádzkové náklady
Ak je samospádové kúrenie stále funkčné, je tu vysoká spotreba paliva. Používateľ systému musí zabezpečiť, aby teplota vody bola vždy dostatočne vysoká, aby zostal teplotný rozdiel a rotačný tlak. Ak sa systém ochladí, cirkulácia sa zastaví, a musí sa najskôr znovu energeticky náročne naštartovať. Náklady na elektrinu samozrejme neexistujú, pretože gravitačné vykurovanie elektrickú energiu nevyžaduje.
Porovnajte účinnosť a náklady na gravitačné vykurovanie s inými typmi vykurovania v našom kompaktnom prehľade vykurovania.
Gravitačné vykurovanie: právne predpisy a financovanie
Inštalácia ohrievača založeného na princípe gravitácie nie je zakázaná. Za predpokladu, že budú splnené zákonné ustanovenia, ako napríklad nariadenie o implementácii federálneho zákona o kontrole imisií (BImSchG), teoreticky nič nehovorí proti novej inštalácii. V praxi však už nebudete stavať nový systém z dôvodu nedostatočnej energetickej účinnosti.
Neexistujú žiadne programy financovania gravitačného vykurovania, existujú však programy na prestavbu systému na moderné a efektívne systémy. Od januára 2020 KfW a Federálny úrad pre ekonomiku a kontrolu vývozu (BAFA) zvýšili podmienky financovania. V prípade existujúcich systémov je vhodné skontrolovať jednotlivé náklady, za ktoré je možné systém modernizovať a aký kredit alebo dotáciu je možné schváliť pre nový systém.