La calefacción por gravedad es un sofisticado sistema de calefacción que puede funcionar sin electricidad adicional: la calefacción genera calor únicamente mediante el uso de fuerzas físicas. Esto significa que los costes de funcionamiento siguen siendo manejables. Pero el sistema de calefacción histórico es muy ineficiente.
Calentamiento por gravedad: las cosas más importantes de un vistazo
- sistema de calefacción histórico que ya no está instalado hoy
- Circulación de agua solo a través de la diferencia de temperatura
- se puede operar completamente sin electricidad y casi sin ruido
- muchas desventajas: sistema ineficiente con pérdida de energía significativa
- costes de modernización muy elevados
¿Cómo funciona el calentamiento por gravedad?
En pocas palabras, así es como funciona el calentamiento por gravedad: el agua tibia sube y calienta los radiadores conectados. Tan pronto como se ha enfriado, vuelve a hundirse: se crea un ciclo.
Representación simplificada del calentamiento por gravedad. El agua tibia sube, el agua enfriada se hunde.
La caldera calienta el agua en el flujo de calefacción. Dado que el agua caliente tiene una densidad más baja que el agua fría, automáticamente sube por las bandas del sistema de calefacción. Sin embargo, no solo existe una diferencia de temperatura de alrededor de 20 Kelvin entre el flujo caliente y el retorno refrigerado del calentamiento por gravedad, sino también una diferencia de presión. Esta presión de rotación asegura que los radiadores conectados fluyan. Aquí se aplica lo siguiente:
- Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre el flujo y el retorno,
- cuanto mayor sea el nivel de temperatura y
- cuanto más alto esté construido el sistema (diferencia de altura de la caldera al radiador), mayor será la presión de funcionamiento.
El calor que se desprende de los radiadores enfría el agua nuevamente y la densidad aumenta. La presión desciende y, como resultado, el agua de calefacción desciende por la línea de retorno hasta la caldera. Este efecto se llama circulación por gravedad y a esto le debe su nombre el calentamiento por gravedad. Dado que se utilizan las propiedades físicas del agua, circula completamente sin el uso de una bomba de circulación. Debe instalarse un tanque de expansión en la parte superior del sistema.
El calentamiento por gravedad también puede ser reconocido por los profanos: el flujo consiste en una tubería muy gruesa, el retorno uno ligeramente más delgado. Entonces, si tiene un calentador frente a usted donde el flujo y el retorno están dimensionados de manera diferente, probablemente sea un calentador de gravedad antiguo.
Con el calentamiento por gravedad, la temperatura del agua continúa descendiendo con cada radiador a través del cual fluye, de modo que el agua fluye de regreso a la caldera.
Calentamiento por gravedad: requisitos para la instalación.
El requisito básico para la funcionalidad de la calefacción por gravedad es la diferencia de altura entre la caldera y los radiadores. La caldera debe ser el punto más bajo del sistema, mientras que los radiadores deben colgar lo más alto posible. Si ambos elementos están en un plano horizontal, el calentamiento por gravedad no funcionará. Este requisito también requiere una ventilación precisa del sistema. Dado que el aire tiene una densidad menor que el agua caliente, también se eleva y permanece en el radiador más alto. La consecuencia de todo radiador que no se ventila es conocida: se mantiene frío. Además, los termostatos del radiador deben tener una baja resistencia. Dado que la calefacción solo funciona correctamente si se genera una temperatura de impulsión muy alta,el tipo de calefacción no es adecuado para calefacción mediante calefacción de superficie, p. ej., calefacción por suelo radiante. El funcionamiento como un sistema de baja temperatura energéticamente eficiente simplemente no es posible.
Las desventajas del calentamiento por gravedad
El calentamiento por gravedad casi se ha extinguido desde la década de 1980. La gran ventaja del funcionamiento sin corriente se ve superada por muchas desventajas:
- alta inercia del sistema
- muy alta temperatura del sistema, por lo tanto también un correspondiente consumo de combustible
- Red de tuberías costosa, ya que las tuberías deben tener una gran sección transversal.
- enorme volumen de agua dentro del sistema
- Pérdida de energía por calor no utilizado
- Si no hay diferencia de temperatura entre el flujo y el retorno, la circulación del agua se detiene.
Los sistemas existentes han sido y se están modernizando con bombas a un gran costo para hacer que el sistema sea menos lento. Sin embargo, debido al efecto de la gravedad, se requieren modelos especiales con freno por gravedad.
Eficiencia y áreas de aplicación del calentamiento por gravedad.
Debe ignorarse la cuestión de la eficiencia energética del calentamiento por gravedad. Porque: ¡Este sistema no es eficiente por el combustible que utiliza, las altas temperaturas de flujo y la pérdida de energía! Si observa los requisitos de la Ordenanza de ahorro de energía (EnEV), el calentamiento por gravedad no puede cumplirlos. Un edificio nuevo como una casa de eficiencia no es posible con esta calefacción.
Sin embargo, tiene su encanto: debido al funcionamiento sin corriente, podría usarse en lugares donde no hay electricidad o solo un suministro de energía poco confiable, como en áreas sin infraestructura energética (por ejemplo, en las montañas).
Calefacción por gravedad: los costes de un vistazo
Costos de adquisición y costos de conversión
Dado que en la actualidad ya no se realiza una nueva instalación, no es posible indicar los costos de adquisición actuales. Debido a la gran sección transversal de la tubería y las tuberías correspondientemente gruesas, se puede suponer que la instalación es costosa. Los sistemas existentes generalmente no se mantienen, pero si es posible se convierten en un sistema de agua caliente bombeada en caso de un defecto. Para ello, se utiliza una bomba de circulación con freno por gravedad. Además, se retira el tanque de expansión instalado en el punto más alto del sistema y se agrega un tanque de expansión de membrana y una válvula de seguridad. Esto no suena particularmente complejo, pero la modernización de los sistemas existentes puede resultar muy costosa muy rápidamente. Según el tamaño del sistema de calefacción y el grado de modernización, se juntan varios miles de euros.No hay límites para la cima. Los costes de conversión de 20.000 euros no son infrecuentes.
costo operacional
Si el calentamiento por gravedad aún funciona, hay un alto consumo de combustible. El usuario del sistema debe asegurarse de que la temperatura del agua sea siempre lo suficientemente alta para que se mantenga la diferencia de temperatura y la presión de rotación. Si el sistema se enfría, la circulación se detiene y primero debe reiniciarse de manera intensiva en energía. Por supuesto, no hay costos de electricidad porque el calentamiento por gravedad no requiere electricidad.
Compare la eficiencia y los costos del calentamiento por gravedad con otros tipos de calentamiento en nuestra descripción general de calentamiento compacto.
Calefacción por gravedad: normativas legales y financiación
No está prohibida la instalación de un calentador basado en el principio de gravedad. Siempre que se cumplan las disposiciones legales como el reglamento para la implementación de la Ley Federal de Control de Inmisiones (BImSchG), teóricamente nada habla en contra de una nueva instalación. En la práctica, sin embargo, ya no construirá un nuevo sistema debido a la falta de eficiencia energética.
No existen programas de financiación para el calentamiento por gravedad, pero sí para actualizar el sistema a sistemas modernos y eficientes. KfW y la Oficina Federal de Economía y Control de Exportaciones (BAFA) han aumentado las condiciones de financiación desde enero de 2020. En el caso de los sistemas existentes, es aconsejable verificar los costos individuales a los que se puede modernizar el sistema y qué crédito o subsidio se puede aprobar para el nuevo sistema.
