Gravitační vytápění je sofistikovaný topný systém, který lze provozovat bez jakékoli další elektřiny - vytápění vytváří teplo pouze pomocí fyzických sil. To znamená, že provozní náklady zůstávají zvládnutelné. Ale historický systém vytápění je velmi neefektivní.
Gravitační ohřev: nejdůležitější věci na první pohled
- historický systém vytápění, který se dnes již neinstaluje
- Cirkulace vody pouze prostřednictvím teplotního rozdílu
- lze provozovat zcela bez elektřiny a téměř bezhlučně
- mnoho nevýhod: neefektivní systém se značnými ztrátami energie
- velmi vysoké náklady na modernizaci
Jak funguje gravitační ohřev?
Stručně řečeno, gravitační vytápění funguje takto: Teplá voda stoupá a ohřívá připojené radiátory. Jakmile se ochladí, klesne zpět dolů - vytvoří se cyklus.
Zjednodušené znázornění gravitačního ohřevu. Teplá voda stoupá, chladná voda klesá.
Kotel ohřívá vodu v topném okruhu. Jelikož horká voda má nižší hustotu než studená voda, automaticky stoupá nahoru po stoupačkách topného systému. Mezi horkým tokem a ochlazeným návratem gravitačního ohřevu však není jen teplotní rozdíl kolem 20 kelvinů, ale také tlakový rozdíl. Tento rotační tlak zajišťuje protékání připojených radiátorů. Zde platí:
- Čím vyšší je teplotní rozdíl mezi průtokem a zpátečkou,
- čím vyšší je teplota a
- čím vyšší je systém postaven (výškový rozdíl od kotle k radiátoru), tím vyšší je provozní tlak.
Teplo vydávané v radiátorech vodu znovu ochlazuje a zvyšuje se hustota. Tlak klesá a v důsledku toho topná voda ve zpětném potrubí automaticky klesá zpět do kotle. Tomuto jevu se říká gravitační cirkulace, a za to vděčí gravitačnímu ohřevu. Protože se používají fyzikální vlastnosti vody, cirkuluje úplně bez použití oběhového čerpadla. V horní části systému musí být nainstalována expanzní nádrž.
Gravitační ohřev dokážou rozpoznat i laici: Průtok se skládá z velmi silné trubky, zpátečka o něco tenčí. Takže pokud máte před sebou ohřívač, kde jsou průtok a zpátečka dimenzovány odlišně, je to pravděpodobně starý gravitační ohřívač.
Při gravitačním ohřevu teplota vody klesá s každým radiátorem, kterým proudí, takže voda proudí zpět do kotle.
Gravitační ohřev: požadavky na instalaci
Základním požadavkem na funkčnost gravitačního ohřevu je výškový rozdíl mezi kotlem a radiátorem. Kotel musí být v nejnižším bodě systému a radiátory musí viset co nejvyšší. Pokud jsou oba prvky ve vodorovné rovině, gravitační ohřev nebude fungovat. Tento požadavek také vyžaduje přesné odvzdušnění systému. Vzhledem k tomu, že vzduch má nižší hustotu než horká voda, také stoupá a zůstává v nejvyšším radiátoru. Důsledek každého radiátoru, který není odvětráván, je znám: zůstává chladný. Kromě toho musí mít radiátorové termostaty nízký odpor. Protože topení funguje správně, pouze pokud je generována velmi vysoká teplota na výstupu,typ vytápění není vhodný pro vytápění pomocí plošného vytápění, např. podlahové vytápění. Provoz jako energeticky úsporný nízkoteplotní systém jednoduše není možný.
Nevýhody gravitačního ohřevu
Gravitační ohřev téměř vymřel od 80. let. Velkou výhodu bezproudého provozu převáží mnoho nevýhod:
- vysoká setrvačnost systému
- velmi vysoká teplota systému, tedy také odpovídající spotřeba paliva
- drahá potrubní síť, protože potrubí musí mít velký průřez
- enormní objem vody v systému
- Ztráta energie v důsledku nevyužitého tepla
- Pokud mezi přívodem a zpátečkou není žádný teplotní rozdíl, cirkulace vody se zastaví
Stávající systémy byly a jsou dodatečně vybaveny čerpadly, aby byl systém méně pomalý. Vzhledem k působení gravitace jsou však zapotřebí speciální modely s gravitační brzdou.
Účinnost a oblasti použití gravitačního ohřevu
Otázka energetické účinnosti gravitačního ohřevu by měla být ignorována. Protože: Tento systém není efektivní kvůli použitému palivu, vysokým teplotám průtoku a ztrátám energie! Pokud se podíváte na požadavky nařízení o úsporách energie (EnEV), gravitační vytápění je nemůže splnit. S tímto vytápěním není možná nová budova jako dům s účinností.
Přesto má své kouzlo: Díky bezproudému provozu by se dalo použít v místech, kde není elektřina nebo jen nespolehlivé napájení, například v oblastech bez energetické infrastruktury (například v horách).
Gravitační vytápění: náklady na první pohled
Pořizovací náklady a náklady na převod
Jelikož se dnes již nová instalace neprovádí, není možné uvést aktuální pořizovací náklady. Vzhledem k velkému průřezu potrubí a odpovídajícím silným trubkám lze předpokládat, že instalace je nákladná. Stávající systémy obvykle nejsou udržovány, ale pokud je to možné, jsou v případě poruchy převedeny na přečerpávací systém teplé vody. Za tímto účelem se používá oběhové čerpadlo gravitačního brzdění. Kromě toho se odstraní expanzní nádrž instalovaná v nejvyšším bodě systému a přidá se membránová expanzní nádrž a bezpečnostní ventil. To nezní nijak zvlášť složitě, ale dodatečné vybavení stávajících systémů může velmi rychle stát velmi nákladné. V závislosti na velikosti topného systému a stupni modernizace se dohromady sejde několik tisíc eur.Na vrchol neexistují žádná omezení. Náklady na konverzi ve výši 20 000 EUR nejsou neobvyklé.
provozní náklady
Pokud je gravitační ohřev stále funkční, dochází k vysoké spotřebě paliva. Uživatel systému musí zajistit, aby teplota vody byla vždy dostatečně vysoká, aby zůstal teplotní rozdíl a rotační tlak. Pokud se systém ochladí, cirkulace se zastaví a je třeba ji nejprve energeticky náročným způsobem znovu spustit. Samozřejmě neexistují žádné náklady na elektřinu, protože gravitační ohřev nevyžaduje elektřinu.
Porovnejte účinnost a náklady na gravitační vytápění s jinými typy vytápění v našem kompaktním přehledu vytápění.
Gravitační vytápění: právní předpisy a financování
Instalace ohřívače na principu gravitace není zakázána. Za předpokladu, že budou dodržena zákonná ustanovení, jako je nařízení pro implementaci Federálního zákona o kontrole imisí (BImSchG), teoreticky nic nemluví proti nové instalaci. V praxi však již nebudete stavět nový systém z důvodu nedostatečné energetické účinnosti.
Neexistují žádné programy financování gravitačního vytápění, ale existují způsoby převedení systému na moderní a efektivní systémy. Od ledna 2020 KfW a Federální úřad pro ekonomiku a kontrolu vývozu (BAFA) zvýšily podmínky financování. V případě stávajících systémů je vhodné zkontrolovat jednotlivé náklady, za které je systém modernizován a jaký kredit či dotaci lze pro nový systém schválit.
