Gruntowy powietrzny wymiennik ciepła – sprawdź funkcjonowanie GPWC i przekonaj się, że to działa!

Jak działa gruntowy wymiennik ciepła? Czy zwiększa efektywność rekuperacji? Omawiamy najważniejsze zasady działania GPWC, przedstawiamy rodzaje gruntowych wymienników i wyjaśniamy, czy energooszczędność z odzysku ciepła się opłaca.

Jak działa gruntowy powietrzny wymiennik ciepła?

Gruntowy powietrzny wymiennik ciepła to urządzanie wspomagające wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła. Jego zadaniem jest wstępnie schłodzić powietrze latem, a zimą ogrzać – wykorzystując do tego energię cieplną zgromadzoną w gruncie. Transport energii odbywa się za pomocą powietrza w odróżnieniu od np. wymiennika glikolowego, który wykorzystuje do tego glikol polietylenowy. Konstrukcja wymiennika znajduje się przy budynku pod ziemią na głębokości około 1,5 metra. Do poboru powietrza służy mu tzw. czerpnia powietrza znajdująca się na zewnątrz budynku.

Pobrane przez czerpnię powietrze, po przepłynięciu przez wymiennik, wstępnie schłodzone lub ogrzane – zależnie od pory roku – przekazywane jest dalej do centrali wentylacyjnej (rekuperatora) zamontowanej w budynku, która następnie kieruje je do systemu przewodów wentylacyjnych, wypełniając w ten sposób budynek. Gruntowy powietrzny wymiennik ciepła stosuje się w celu zwiększenia efektywności rekuperacji.

Gruntowy powietrzny wymiennik ciepła jako element projektu budynku

Należy pamiętać, że decyzja o montażu instalacji powinna zapaść jeszcze na etapie projektowania budynku, w trakcie jego budowy. Instalacja wymiennika ciepła wymaga bowiem:

• określenia przestrzeni, której wymaga ułożenie systemu wymiennika,
• zaprojektowania kanałów wentylacyjnych w budynku,
• zaplanowania umiejscowienia rekuperatora,
• wskazania wejścia wymiennika,
• usytuowania czerpni powietrza na zewnątrz budynku.

Z tych właśnie względów wymiennik ciepła należy traktować jako element domu. Odpowiednio wczesne przygotowania pozwoli nam uniknąć błędów inwestycyjnych i zwymiarować tak instalację, by możliwie maksymalnie obniżyć koszty związane z eksploatacją kotłowni oraz koszty dotyczące ogrzewania.

Rodzaje gruntowych wymienników ciepła

Współczesny rynek budowlany, jeśli chodzi wymienniki ciepła, oferuje nam kilka rozwiązań. Wymienniki co do zasady działania nie różnią się od siebie. Różni je natomiast sama konstrukcja. Ze względu na materiały, które zostały użyte do wykonania konstrukcji wymiennika, wyróżniamy:

• wymienniki przeponowe – rurowe: konstrukcję tego wymiennika tworzy system rur wykonanych zazwyczaj z tworzywa sztucznego (np. z PCV). Jest dość popularny wśród gruntowych wymienników ciepła. Wadą tego produktu jest to, że energia płynąca z gruntu oddzielona jest od powietrza płynącego w rurach przez ich ściankę;
• wymienniki bezprzeponowe – żwirowe: wykonane z kruszywa, jakim jest żwir. W odróżnieniu od rurowego w bezprzeponowych wymiennikach energia cieplna płynąca z gruntu ma bezpośredni kontakt z powietrzem przekazywanym do budynku. Wadą tego wymiennika jest natomiast słaba przepustowość powietrza, które rozbijane jest przez kruszywo – wymiennik ten wymaga stosowania wspomagającego cyrkulację wentylatora;
• wymienniki bezprzeponowe– płytowe: wykonane z płyt z tworzywa sztucznego – płyty układane są jedna obok drugiej w rzędzie z odstępami – oddzielane od siebie za pomocą klocków dystansowych. Podobnie, jak w przypadku wymiennika żwirowego, powietrze ma bezpośredni kontakt z podłożem. Tego typu wymiennik uchodzi za jeden z lepszych gruntowych wymienników ciepła – sprawność wykorzystywania energii płynącej z gruntu jest u niego najwyżej oceniana;
• wymiennik glikolowy– tego rodzaju wymiennik działa jak wymiennik rurowy, jego konstrukcja również wykonana jest z rur. Jedyną różnicą jest medium wykorzystywane do transportu ciepła. Wymiennik glikolowy wykorzystuje do tego glikol, a nie powietrze.

Czerpnia powietrza, wymiennik rurowy – zasady doboru urządzeń GPWC

Sama instalacja wymaga dokładnego zwymiarowania całości konstrukcji, sparametryzowania urządzeń i dostosowania ich do metrażu domu, do którego mam być podłączony GPWC. Przed wyborem urządzeń dobrze jest się więc skontaktować z fachową firmą w zakresie montażu, która bez problemu wykona dla nas takie wyliczenia, dobierze właściwą średnicę rur, tak aby zachować odpowiednią dla konkretnego domu przepustowość powietrza – zalecana prędkość przepływu to 1 do 2,5 m na sekundę.

W tym celu konieczne jest również dostosowanie odpowiedniej czerpni – w przypadku wymienników ciepła stosuje się tak zwane czerpnie terenowe. Tutaj również parametry mają znaczenie. Przy doborze tego elementu brane jest pod uwagę pole powierzchni przewodu powietrznego, a także przekrój otworu wlotowego. Ważnym jest również zabezpieczenie otworu przed opadami atmosferycznymi oraz liśćmi, które mogą się dostać do środka i zaburzyć pracę wymiennika. Właściwie sparametryzowane i dobrze dobrane urządzenia pozwolą na maksymalne wykorzystanie działania instalacji.

GWC – to się opłaca! Poznaj energooszczędność z odzysku ciepła wymiennika z gruntu

Gruntowy wymiennik ciepła pod budynkiem zapewnia wiele korzyści. Należą do nich:

• ogrzewanie powietrza zimą oraz naturalne jego odwilżanie,
• naturalne osuszanie oraz schładzanie powietrza latem,
• stały przepływ świeżego zapobiegający uczuciu duszności,
• energooszczędność.

Energooszczędność płynąca z wykorzystywania GWC oraz rekuperatora przekłada się bezpośrednio na: z jednej strony redukcję kosztów związanych z chłodzeniem pomieszczeń latem, z drugiej zaś na redukcję kosztów dotyczących ogrzewania domu zimą.

Gruntowny wymiennik ciepła – koszt

Koszt montażu gruntowego wymiennika ciepła nie jest wysoki – nakłady finansowe na inwestycję związaną z jego montażem szybko się zwracają. Zyski płynące chłodu i ciepła z wymiennika można sprawdzić na GWC kalkulatorach, dostępnych w internecie.

Warto zastanowić się jeszcze na etapie budowy domu nad zamontowaniem tego urządzenia. Instalacja gruntowego wymiennika ciepła pozwoli nam wykorzystać naturalne źródło energiii oszczędzić pieniądze na ogrzewaniu czy klimatyzacji.