Gruntowy wymiennik ciepła – ekologiczne rozwiązanie w domu pasywnym, czyli sposób na tanie ogrzewanie zimą i klimatyzację latem.
Planując budowanie domu warto wybrać ekologiczne rozwiązania, które nie tylko będą przyjazne dla środowiska, lecz także zmniejszą opłaty za media. Jednym z takich rozwiązań, wykorzystywanym w budownictwie pasywnym jest zastosowanie gruntowego wymiennika ciepła (GCW). Ponieważ dzięki ponownemu wykorzystaniu ciepła stosowanie GCW może zmniejszyć zapotrzebowanie budynku na ciepło nawet o około 45%. Zapoznaj się z działaniem, zastosowaniem i zaletami gruntowego wymiennika ciepła.

Czym jest i jak działa gruntowy wymiennik ciepła

Gruntowy wymiennik ciepła (GWC) to rodzaj technologii służącej do wykorzystania znajdującej się w ziemi energii, w celu ogrzewania lub klimatyzacji budynków.

Gruntowy wymiennik ciepła nie działa samodzielnie, lecz jest jednym z elementów systemu wentylacji mechanicznej. Powietrze wykorzystywane do wentylacji budynku pobierane jest przez tzw. czerpnię gruntową, która powinna się znajdować z dala od zanieczyszczonego powietrza. Pobrane przez czerpnię powietrze przechodzi przez wymiennik gruntowy i trafia dalej najpierw do centrali wentylacyjnej, a za jej pośrednictwem do zainstalowanych w budynku kanałów nawiewnych.

Zalety zastosowania gruntowego wymiennika ciepła

Wyposażenie domu w gruntowy wymiennik ciepła zapewnia komfort przebywania w budynku, a zastosowanie GCW posiada więcej zalet:.

• Oszczędza energię — GWC wykorzystuje energię zgromadzoną w ziemi, co przekłada się na mniejsze zużycie energii z zewnętrznych źródeł (prądu, gazu lub węgla).
• Redukuje emisję CO2 -mniejsze zużycie energii elektrycznej oznacza mniejszą emisję dwutlenku węgla, który zanieczyszcza środowisko.
• Oczyszcza powietrze — GCW posiada wbudowane złoża minerałów, które ulegają procesom, sprawiającym, że powietrze staje się czystsze i zarazem poprawia się mikroklimat pomieszczenia.
• Zapewnia stabilność temperatury — dzięki zastosowaniu gruntownego wymiennika ciepła można utrzymać stałą temperaturę przez cały rok, niezależnie od warunków atmosferycznych.

Gruntowy wymiennik ciepła chłodzi latem i ogrzewa zimą

W lecie gruntowy wymiennik ciepła jest klimatyzatorem, gdyż gorące powietrze z zewnątrz, które trafia do rekuperatora, przepływa przez GWC i obniża temperaturę nawet o kilkanaście stopni. Do obniżenia temperatury wykorzystywana jest energia skumulowana w gruncie. Powietrze dodatkowo ma odpowiednią wilgotność, co przekłada się na większy komfort.

Należy pamiętać o tym, by rekuperator posiadał system by-pass, który wspomaga efektywność pracy GWC przy chłodzeniu.

Natomiast w zimie, gdy temperatura spada poniżej zera gruntowy wymiennik ciepła działa odwrotnie, czyli pełni funkcję wstępnej nagrzewnicy, dlatego wchodzące do wewnątrz powietrze może mieć temperaturę bliską tej w domu.

Dodatkowo GWC zapewnia całoroczną wentylację . W zimie wspomaga pracę i podwyższa wydajność central wentylacyjnych z odzyskiem ciepła (rekuperatorów), wskutek czego temperatura nawiewanego powietrza znacząco wzrasta i zbliża się do temperatury wewnątrz budynku. Dzięki czemu w zimie wentylacja jest całkowicie nieodczuwalna dla użytkownika ,a mimo to w całym domu mamy świeże powietrze.

Gruntowe wymienniki ciepła — rodzaje, budowa i zasada działania

Gruntowe wymienniki ciepła ze względu na sposób wymiany ciepła dzielą się na przeponowe i bezprzeponowe. W GWC przeponowych zastosowana jest przepona, czyli warstwa oddzielająca media, między którymi wymieniane jest ciepło (wymienniki rurowe i glikolowe).

Natomiast w przypadku wymienników bezprzeponowych przepływające powietrze bezpośrednio styka się z odpowiednio przygotowaną warstwą gruntu (wymienniki żwirowe i płytowe).

Najprostszym GWC jest wymiennik rurowy wykonany z rury PCV o długości ok. 30-50 metrów, ułożonej 2 metry pod ziemią i zakończonej ponad gruntem, skąd czerpane jest powietrze. Koniec rury zabezpiecza się siatką chroniącą przed gryzoniami. Wymiennikiem rurowym może być pojedyncza rura o dużej średnicy lub układ kilku mniejszych rur, ułożonych w gruncie równolegle w odstępach ok. 1 m i połączonych ze sobą.

GWC glikolowy ma także konstrukcją rurową z tą różnicą, że w układzie zamiast powietrza krąży glikol. Glikol jest substancją znacznie podnoszącą sprawność instalacji, dlatego ten typ wymiennika jest jednocześnie najdroższym i najlepszym rodzajem wymiennika.

Z kolei w żwirowym wymienniku akumulacja energii oraz filtracja powietrza następuje w materiale skalnym o granulacji 40-80 mm. Przy tym rodzaju GWC wykonywany jest wykop wypełniony żwirem, o objętości kilku metrów sześciennych. Złoże żwirowe ulokowane jest na drodze między czerpnią rekuperatora a urządzeniem odbiorczym w budynku i potrzebuje dłuższego czasu regeneracji niż w przypadku wymiennika rurowego. Dodatkowo przy wymienniku żwirowym wymagane jest zastosowanie wentylatora wspomagającego.

Gruntowy wymiennik płytowy składa się z utwardzonego złoża piaskowo -żwirowego o dużej powierzchni. Płyty montowane są już na głębokości 0,7 metra oraz izolowane styropianem zabezpieczonym folią i zasypane ziemią.

Gruntowy wymiennik ciepła – o czym należy pamiętać?

Dla lepszego wykorzystania wytworzonego ciepłego lub zimnego powietrza należy wybrać taki rodzaj instalacji GWC, który najlepiej sprawdzi się na danej działce. Dlatego podczas projektowania gruntowego wymiennika ciepła uwzględnia się nie tylko ilość przepływu powietrza, ale też temperaturę gruntu. Dla większego odzysku ciepła lub chłodu współczynnik prędkości powietrza powinien wynosić w granicach od 1 do 3 m/s.

Dodatkowo dla lepszego wykorzystania potencjału gruntowego wymiennika ciepła w budynku, w którym został on zamontowany, należy przestrzegać kilku zasad:

• Korzystać z niego wyłącznie latem i zimą, w okresach, gdy temperatura powietrza zewnętrznego spada poniżej zera lub wzrasta powyżej 21 stopni.
• Latem, aby GWC nie uległ przegrzaniu, należy z niego korzystać w godzinach między 7:00, a 22:00 i zamykać okna.
• Zaplanować przerwy w użytkowaniu niezbędne do regeneracji wymiennika. Regenerację wymiennika gruntowego powinna zapewniać odpowiednia automatyka sterująca, która reaguje na zmianę temperatury.

Podsumowując gruntowy wymiennik ciepła, zimą pozwala na ogrzewanie powietrza wentylacyjnego za pomocą energii skumulowanej w gruncie, natomiast latem schładza go niczym klimatyzator. Dodatkowo wspomaga działanie centrali wentylacyjnej i oczyszcza powietrze wewnątrz budynku. Dlatego zastosowanie GWC to ekologiczne i ekonomiczne rozwiązanie, które poprawia komfort przebywania w budynku.

Jeśli chcą Państwo otrzymać więcej informacji dotyczących wymienników ciepła, zapraszamy do kontaktu i zapoznania się z ofertą naszej firmy.