Как работает гравитационный нагреватель
Гравитационное отопление, как и современные системы, состоит из котла, поверхностей нагрева в доме и соединительной трубопроводной сети. Если теплогенератор получает тепловую энергию от сгорания, он использует ее для нагрева воды для нагрева. С повышением температуры ее плотность падает, а более легкая среда поднимается в системе. Он течет через нагревательные поверхности в доме и отдает тепло, которое переносится. Когда это происходит, температура нагревающей воды падает, а плотность среды увеличивается. Он падает в систему, возвращается в котел и снова нагревается. Эксперты говорят о так называемом термосифонном эффекте в этом процессе. Циркуляционное давление зависит от нескольких факторов. Наиболее важными являются:
- разница температур между потоком и возвратом
- высота между котлом и поверхностями нагрева
- уровень температуры нагрева воды в системе
Нагревательный насос, как это принято в современных системах, не требует гравитационного нагрева.
Низкие потери давления требуют больших диаметров труб
Однако функция конкретного типа отопления связана с рядом требований. Естественное рабочее давление очень мало по сравнению с давлением современного высокоэффективного насоса. Для того, чтобы отопительная вода протекала через систему, потери давления должны быть минимальными. Это означает, что диаметры труб должны быть больше, а используемые фитинги должны быть оптимизированы с точки зрения расхода. То же касается и поверхностей нагрева.
Высокие температуры и широкое распространение важны
Для повышения рабочего давления системы гравитационного нагрева обычно работают при очень высоких температурах системы. Разброс, то есть разница между температурой потока и температурой возврата, также должен быть большим, чтобы нагревающая вода могла вообще циркулировать через систему.
Котел является самой низкой точкой гравитационного нагрева
Между тем, котел должен образовывать самую низкую точку в системе. Одна из причин, почему старые системы гравитационного отопления часто устанавливаются в подвале или даже на более низком плато в технической комнате. Само растение, однако, должно быть высоким. Потому что это увеличивает перепад давления и, следовательно, также доступное давление привода.
Области применения для отопления на основе принципа гравитации
Например, гравитационное отопление использовалось в качестве центрального отопления в жилых зданиях. Там его заменили водяными насосами в 1960-х годах (в ГДР в 1980-х годах). По словам экспертов, некоторые из специальных систем все еще работают сегодня. Однако гравитационные нагреватели больше не подходят для современных систем, которые обеспечивают комфорт и эффективность при поверхностном нагреве. Из-за низких температур подачи перепад давления будет настолько низким, что вода больше не будет течь через нагревательные трубы. Контур отопления быстро остановится, и тепло больше не достигнет комнат.
Обзор достоинств и недостатков систем
Гравитационный нагрев очень прост. Работает практически бесшумно и работает без электричества (кроме котла). Однако из-за большого диаметра трубы в системе циркулирует много горячей воды. Требуется много времени, чтобы отопление прибыло в помещения, и тепловые потери в распределении сравнительно велики. К этому следует добавить тот факт, что гравитационный нагрев очень трудно контролировать. Это нарушает комфорт и ведет к повышению затрат на отопление. Благодаря большим нагревательным трубам и специальным клапанам затраты на приобретение также выше, чем при использовании современных систем. В следующей таблице представлен обзор наиболее важных преимуществ и недостатков гравитационного нагрева:
| Преимущества гравитационного нагрева | Недостатки гравитационного нагрева |
|---|---|
| Распределение тепла без электричества | требуются большие трубы и специальные клапаны |
| почти бесшумная операция | Функция требует высоких температур системы |
| простая конструкция отопления | более высокие тепловые потери в распределении |
| - | вялое и плохо контролируемое поведение |
Оптимизировать гравитационное отопление и сэкономить расходы
Если у вас есть старая система отопления, основанная на принципе гравитации, вы часто можете сэкономить много денег, оптимизировав или заменив ее. Самым дешевым вариантом является гидравлическая балансировка, которая также может быть реализована при гравитационном нагреве с использованием оптимизированных по потоку термостатических клапанов. Если домовладельцы хотят использовать весь потенциал сбережений, эксперты часто советуют заменить самотечный нагреватель. Обратите внимание, что торговцы также заменяют все трубы, клапаны и фитинги в системе новыми, основанными на потребностях компонентами. Это приводит к высоким затратам, которые можно компенсировать, например, субсидиями на отопление. Финансовая поддержка предоставляется в Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) или в Федеральном управлении экономики и экспортного контроля (BAFA).