O aquecimento por gravidade é um sistema de aquecimento sofisticado que pode ser operado sem qualquer eletricidade adicional - o aquecimento gera calor apenas por meio do uso de forças físicas. Isso significa que os custos operacionais permanecem gerenciáveis. Mas o sistema de aquecimento histórico é muito ineficiente.
Aquecimento por gravidade: as coisas mais importantes à primeira vista
- sistema de aquecimento histórico que não está mais instalado hoje
- Circulação de água apenas por diferença de temperatura
- pode ser operado completamente sem eletricidade e quase silenciosamente
- muitas desvantagens: sistema ineficiente com perda significativa de energia
- custos de modernização muito altos
Como funciona o aquecimento por gravidade?
Resumindo, é assim que o aquecimento por gravidade funciona: a água quente sobe e aquece os radiadores conectados. Assim que ele esfria, ele afunda de volta - um ciclo é criado.
Representação simplificada do aquecimento por gravidade. A água quente sobe, a água resfriada afunda.
A caldeira aquece a água no fluxo de aquecimento. Uma vez que a água quente tem uma densidade mais baixa do que a água fria, ela sobe automaticamente pelas colunas do sistema de aquecimento. No entanto, não existe apenas uma diferença de temperatura de cerca de 20 Kelvin entre o fluxo quente e o retorno resfriado do aquecimento por gravidade, mas também uma diferença de pressão. Essa pressão rotacional garante que os radiadores conectados sejam passados. O seguinte se aplica aqui:
- Quanto maior a diferença de temperatura entre o fluxo e o retorno,
- quanto maior o nível de temperatura e
- quanto mais alto o sistema é construído (diferença de altura da caldeira ao radiador), maior é a pressão de operação.
O calor liberado nos radiadores resfria a água novamente e a densidade aumenta. A pressão diminui e, como resultado, a água do aquecimento desce na linha de retorno para a caldeira. Esse efeito é chamado de circulação gravitacional e é a isso que o aquecimento gravitacional deve seu nome. Uma vez que as propriedades físicas da água são usadas, ela circula completamente sem o uso de uma bomba de circulação. Um tanque de expansão deve ser instalado na parte superior do sistema.
O aquecimento por gravidade também pode ser reconhecido por leigos: A vazão consiste em um tubo muito grosso, o retorno um pouco mais fino. Portanto, se você tiver um aquecedor à sua frente no qual o fluxo e o retorno são dimensionados de maneira diferente, provavelmente é um aquecedor de gravidade antigo.
Com o aquecimento por gravidade, a temperatura da água continua a cair com cada radiador através do qual ela flui, de modo que a água flui de volta para a caldeira.
Aquecimento por gravidade: requisitos para instalação
O requisito básico para a funcionalidade do aquecimento por gravidade é a diferença de altura entre a caldeira e o (s) radiador (es). A caldeira deve ser o ponto mais baixo do sistema, enquanto os radiadores devem pender o mais alto possível. Se ambos os elementos estiverem em um plano horizontal, o aquecimento por gravidade não funcionará. Este requisito também requer ventilação precisa do sistema. Como o ar tem uma densidade mais baixa do que a água quente, ele também sobe e permanece no radiador mais alto. A consequência de todo radiador que não é ventilado é conhecida: permanece frio. Além disso, os termostatos do radiador devem ter baixa resistência. Uma vez que o aquecimento só funciona corretamente se uma temperatura de fluxo muito alta for gerada,o tipo de aquecimento não é adequado para aquecimento usando aquecimento de superfície, por exemplo, aquecimento de piso. A operação como um sistema de baixa temperatura com baixo consumo de energia simplesmente não é possível.
As desvantagens do aquecimento por gravidade
O aquecimento por gravidade quase morreu desde os anos 1980. Muitas desvantagens superam as grandes vantagens da operação sem corrente:
- alta inércia do sistema
- temperatura do sistema muito alta, portanto, também um consumo correspondente de combustível
- rede de dutos cara, já que os tubos devem ter uma grande seção transversal
- enorme volume de água dentro do sistema
- Perda de energia devido ao calor não utilizado
- Se não houver diferença de temperatura entre o fluxo e o retorno, a circulação da água para
Os sistemas existentes foram e estão sendo adaptados com bombas para tornar o sistema menos lento. No entanto, devido ao efeito da gravidade, são necessários modelos especiais com freio de gravidade.
Eficiência e áreas de aplicação do aquecimento por gravidade
A questão da eficiência energética do aquecimento por gravidade deve ser ignorada. Porque: Este sistema não é eficiente devido ao combustível que utiliza, às altas temperaturas de fluxo e à perda de energia! Se você olhar para os requisitos da Portaria de Economia de Energia (EnEV), o aquecimento por gravidade não poderá atendê-los. Um novo edifício como uma casa de eficiência não é possível com este aquecimento.
No entanto, tem o seu charme: devido ao funcionamento sem corrente, pode ser utilizado em locais onde não há eletricidade ou apenas com uma fonte de alimentação pouco fiável, como em zonas sem infra-estrutura energética (por exemplo, nas montanhas).
Aquecimento por gravidade: os custos em resumo
Custos de aquisição e custos de conversão
Como uma nova instalação não é mais realizada atualmente, não é possível informar os custos atuais de aquisição. Devido à grande seção transversal do tubo e aos tubos correspondentemente grossos, pode-se presumir que a instalação é cara. Os sistemas existentes normalmente não são mantidos, mas se possível convertidos em um sistema de água quente bombeada no caso de um defeito. Para isso, é utilizada uma bomba de circulação com freio por gravidade. Além disso, o tanque de expansão instalado no ponto mais alto do sistema é removido e um tanque de expansão de membrana e uma válvula de segurança são adicionados. Isso não parece particularmente complexo, mas adaptar os sistemas existentes pode rapidamente se tornar muito caro. Dependendo da dimensão do sistema de aquecimento e do grau de modernização, podem juntar-se vários milhares de euros.Não há limites para o topo. Os custos de conversão de 20.000 euros não são incomuns.
custo operacional
Se o aquecimento por gravidade ainda estiver funcionando, há um alto consumo de combustível. O usuário do sistema deve garantir que a temperatura da água esteja sempre alta o suficiente para que a diferença de temperatura e a pressão de rotação permaneçam. Se o sistema esfriar, a circulação para e deve primeiro ser reiniciada de forma intensiva em energia. É claro que não há custos de eletricidade porque o aquecimento por gravidade não requer eletricidade.
Compare a eficiência e os custos do aquecimento por gravidade com outros tipos de aquecimento em nossa visão geral do aquecimento compacto.
Aquecimento por gravidade: Regulamentos legais e financiamento
Não é proibida a instalação de um aquecedor baseado no princípio da gravidade. Desde que respeitadas as disposições legais como o regulamento para a implementação da Lei Federal de Controle de Immissão (BImSchG), teoricamente nada fala contra uma nova instalação. Na prática, porém, você não construirá mais um novo sistema devido à falta de eficiência energética.
Não há programas de financiamento para aquecimento por gravidade, mas sim para conversão do sistema em sistemas modernos e eficientes. Desde janeiro de 2020, o KfW e o Escritório Federal de Economia e Controle de Exportações (BAFA) aumentaram as condições de financiamento. No caso de sistemas existentes, é aconselhável verificar os custos individuais a que o sistema pode ser modernizado e que crédito ou subsídio pode ser aprovado para o novo sistema.
