Gravitační oběh (definice)

Gravitační oběh je proces přirozeného pohybu chladicí kapalina (kapalina nebo plyn) v systému vytápění nebo chlazení, na základě rozdílu v hustotách horkých a studených látek. Současně horké chladivo s nižší hustotou stoupá nahoru a studené chladivo s vyšší hustotou klesá dolů, čímž vytváří přirozený tok v systému bez nutnosti použití mechanických čerpadel.

Klíčové vlastnosti:

1. Princip činnosti:
   • Tepelný gradient: V systému gravitační cirkulace se horká kapalina (nebo plyn) zahřívá a expanduje, čímž je méně hustá. To způsobí, že horká chladicí kapalina stoupá nahoru, zatímco studená chladicí kapalina, ochlazená a hustší, klesá dolů. To vytváří přirozený pohyb chladicí kapaliny systémem.
2. Výhody:
   • Jednoduchost: Nevyžaduje použití oběhových čerpadel nebo jiného složitého vybavení.
   • Spolehlivost: Menší riziko poruch, protože zde nejsou žádné pohyblivé části, které by mohly selhat.
   • Energetická účinnost: Odstranění potřeby elektrické energie pro provoz čerpadel snižuje provozní náklady.
3. Omezení:
   • Účinnost: Gravitační cirkulace může být méně účinná ve velkých systémech nebo v systémech s dlouhým potrubím, kde teplotní rozdíl není vždy dostatečný k vytvoření významného tlaku.
   • Nastavení: Složitější nastavení teploty a distribuce tepla, protože není možné přesně řídit průtok chladicí kapaliny.
4. Zařízení:
   • Potrubí: Systém musí být navržen pro gravitační cirkulaci, která zahrnuje použití potrubí instalovaného ve správném úhlu pro optimální pohyb tekutiny.
   • Radiátory a konvektory: Musí být instalovány tak, aby k nim mohla horká kapalina účinně stoupat a ochlazená kapalina se mohla vracet do systému.
5. Instalace a konfigurace:
   • Pokládání potrubí: Potrubí musí být instalováno ve správném sklonu, aby bylo zajištěno přirozené proudění tekutiny. To obvykle vyžaduje sklony od 1-2% v závislosti na délce a průměru potrubí.
   • Nastavení: Je důležité správně nakonfigurovat systém, aby byl zajištěn účinný pohyb chladicí kapaliny a zabránilo se problémům s cirkulací.
6. aplikace:
   • Malé topné systémy: Gravitační cirkulace se často používá ve starších nebo menších topných systémech, kde nejsou nutné složité čerpací systémy.
   • Tradiční systémy: Lze použít v tradičních topných systémech, kde byl systém navržen s ohledem na přirozený pohyb chladicí kapaliny. Gravitační oběh je ekonomickou možností pro autonomní systém.

Příklad použití:

V tradičním systému gravitačního cirkulačního vytápění stoupá horká voda nahoru do radiátorů umístěných v horních patrech a po ochlazení se vrací dolů do kotle. Tím je zajištěno rovnoměrné rozložení tepla v celém systému bez potřeby elektrické energie pro čerpadla.