Gravitacijsko ogrevanje je dovršen ogrevalni sistem, ki ga je mogoče upravljati brez dodatne električne energije - ogrevanje proizvaja toploto izključno z uporabo fizičnih sil. To pomeni, da so tekoči stroški še vedno obvladljivi. Toda zgodovinski ogrevalni sistem je zelo neučinkovit.
Gravitacijsko ogrevanje: najpomembnejše stvari na prvi pogled
- zgodovinski ogrevalni sistem, ki danes ni več nameščen
- Obtok vode samo preko temperaturne razlike
- lahko deluje popolnoma brez elektrike in skoraj brez hrupa
- veliko pomanjkljivosti: neučinkovit sistem z veliko izgubo energije
- zelo visoki stroški posodobitve
Kako deluje gravitacijsko ogrevanje?
Na kratko, gravitacijsko ogrevanje deluje tako: topla voda se dvigne in ogreva priključene radiatorje. Takoj ko se ohladi, se spet spusti - ustvari se cikel.
Poenostavljen prikaz gravitacijskega ogrevanja. Topla voda naraste, ohlajena voda ponikne.
Kotel ogreva vodo v ogrevalnem toku. Ker ima vroča voda nižjo gostoto kot hladna, se samodejno dvigne navzgor po dvižnih grelnih sistemih. Vendar med vročim tokom in ohlajenim povratkom gravitacijskega segrevanja ni samo temperaturne razlike okoli 20 Kelvinov, temveč tudi razlika v tlaku. Ta rotacijski tlak zagotavlja pretok priključenih radiatorjev. Tu velja naslednje:
- Večja je temperaturna razlika med pretokom in povratkom,
- višja je temperatura in
- višja kot je sistem zgrajen (višinska razlika od kotla do radiatorja), večji je delovni tlak.
Toplota, ki se oddaja v radiatorjih, vodo ponovno ohladi in gostota se poveča. Tlak pade in posledično ogrevalna voda ponikne v povratni vod nazaj do kotla. Ta učinek se imenuje gravitacijska cirkulacija in temu je gravitacijsko ogrevanje dolžno svoje ime. Ker se uporabljajo fizikalne lastnosti vode, v celoti kroži brez uporabe obtočne črpalke. Na vrhu sistema mora biti nameščena ekspanzijska posoda.
Gravitacijsko ogrevanje lahko prepoznajo tudi laiki: Pretok je sestavljen iz zelo debele cevi, povratna pa nekoliko tanjša. Torej, če imate pred seboj grelnik, pri katerem sta pretok in povratek drugače dimenzionirana, gre verjetno za stari gravitacijski grelnik.
Pri gravitacijskem ogrevanju temperatura vode še naprej pada z vsakim radiatorjem, skozi katerega teče, tako da voda teče nazaj v kotel.
Gravitacijsko ogrevanje: zahteve za vgradnjo
Osnovna zahteva za funkcionalnost gravitacijskega ogrevanja je razlika v višini med kotlom in radiatorjem (-i). Kotel mora biti najnižja točka v sistemu, medtem ko morajo radiatorji visiti čim višje. Če sta oba elementa na vodoravni ravnini, gravitacijsko ogrevanje ne bo delovalo. Ta zahteva zahteva tudi natančno odzračevanje sistema. Ker ima zrak manjšo gostoto kot vroča voda, se tudi dvigne in ostane v najvišjem radiatorju. Znana je posledica vsakega radiatorja, ki ni prezračen: ostane hladen. Poleg tega morajo imeti radiatorski termostati nizko upornost. Ker ogrevanje deluje pravilno le, če je ustvarjena zelo visoka temperatura dovoda,vrsta ogrevanja ni primerna za ogrevanje s površinskim ogrevanjem, npr. talno ogrevanje. Delovanje kot energetsko učinkovit nizkotemperaturni sistem preprosto ni mogoče.
Slabosti gravitacijskega ogrevanja
Gravitacijsko ogrevanje je od osemdesetih let skorajda zamrlo. Številne pomanjkljivosti odtehtajo velike prednosti brezstopenjskega delovanja:
- visoka sistemska vztrajnost
- zelo visoka temperatura sistema, s tem pa tudi ustrezna poraba goriva
- drago cevovodno omrežje, saj morajo imeti cevi velik prerez
- ogromna količina vode v sistemu
- Izguba energije zaradi neuporabljene toplote
- Če med pretokom in povratkom ni temperaturne razlike, se kroženje vode ustavi
Obstoječi sistemi so bili in so bili naknadno opremljeni s črpalkami, da bi bil sistem manj počasen. Zaradi učinka gravitacije pa so potrebni posebni modeli z gravitacijsko zavoro.
Učinkovitost in področja uporabe gravitacijskega ogrevanja
Vprašanje energetske učinkovitosti gravitacijskega ogrevanja je treba neopazno zanemariti. Ker: Ta sistem ni učinkovit zaradi goriva, ki ga uporablja, visokih temperatur dovoda in izgube energije! Če pogledate zahteve Odloka o varčevanju z energijo (EnEV), jih gravitacijsko ogrevanje ne more izpolniti. Novogradnja kot učinkovita hiša s tem ogrevanjem ni mogoča.
Kljub temu ima svoj čar: zaradi neprekinjenega delovanja bi ga lahko uporabljali tam, kjer ni elektrike ali je le nezanesljivo napajanje, na primer na območjih brez energetske infrastrukture (na primer v gorah).
Gravitacijsko ogrevanje: na prvi pogled stroški
Stroški pridobitve in stroški preusmeritve
Ker nove instalacije danes ne izvajajo več, ni mogoče navesti trenutnih stroškov nabave. Zaradi velikega prečnega prereza cevi in temu primerno debelih linij lahko domnevamo, da je namestitev draga. Obstoječi sistemi se običajno ne vzdržujejo, vendar se v primeru okvare po možnosti preoblikujejo v sistem s prečrpano toplo vodo. V ta namen se uporablja obtočna črpalka z gravitacijskim zaviranjem. Poleg tega se odstrani ekspanzijska posoda, nameščena na najvišji točki sistema, dodata se membranska ekspanzijska posoda in varnostni ventil. To se ne sliši posebej zapleteno, a nadgradnja obstoječih sistemov lahko hitro postane zelo draga. Glede na velikost ogrevalnega sistema in stopnjo posodobitve se združi nekaj tisoč evrov.Za vrh ni omejitev. Stroški preusmeritve v višini 20.000 evrov niso redki.
obratovalni stroški
Če gravitacijsko ogrevanje še vedno deluje, obstaja velika poraba goriva. Uporabnik sistema mora zagotoviti, da je temperatura vode vedno dovolj visoka, da ostaneta temperaturna razlika in vrtilni tlak. Če se sistem ohladi, se cirkulacija ustavi in ga je treba najprej znova zagnati na energetsko intenziven način. Stroškov električne energije seveda ni, ker gravitacijsko ogrevanje ne zahteva električne energije.
V našem kompaktnem pregledu ogrevanja primerjajte učinkovitost in stroške gravitacijskega ogrevanja z drugimi vrstami ogrevanja.
Gravitacijsko ogrevanje: zakonski predpisi in financiranje
Namestitev grelnika po principu gravitacije ni prepovedana. Če se upoštevajo zakonske določbe, kot je uredba o izvajanju zveznega zakona o nadzoru uvoza (BImSchG), teoretično nič ne govori proti novi napravi. V praksi pa zaradi pomanjkanja energetske učinkovitosti ne boste več gradili novega sistema.
Programov za financiranje gravitacijskega ogrevanja ni, obstajajo pa za nadgradnjo sistema na sodobne in učinkovite sisteme. KfW in Zvezni urad za gospodarstvo in nadzor izvoza (BAFA) sta od januarja 2020 povečala pogoje financiranja. V primeru obstoječih sistemov je priporočljivo preveriti posamezne stroške, po katerih je mogoče sistem posodobiti in kakšen kredit ali subvencijo je mogoče odobriti za novi sistem.
