Gruntowy wymiennik ciepła – czy to się opłaca?

Czym jest gruntowy wymiennik ciepła?

Naturalne właściwości gruntu, takie jak jego duża pojemność cieplna oraz stabilna na określonej głębokości temperatura, są niezależnie od warunków atmosferycznych panujących na powierzchni.

Rurowy gruntowy wymiennik GWC to specjalnie skonstruowany system, składający się z sieci rur, które są zwykle wykonane z PVC lub HDPE. Ze względu na tę konstrukcję, "Wymiennik rurowy" jest klasyfikowany jako wymiennik przeponowy.

Co to oznacza? Powietrze, zanim trafi do rekuperatora, nie ma bezpośredniego kontaktu z gruntem, ponieważ jest ono oddzielone grubą ścianą rury (odporność 450 Nm nacisku). W zimie GWC podnosi temperaturę strumienia powietrza, a w okresie letnim zaś pomaga schłodzić świeże powietrze trafiające do rekuperatora.

Montaż GWC sprawia, że możemy znacznie zmniejszyć nasze rachunki za ogrzewanie i chłodzenie. Utrzymanie odpowiedniej temperatury powietrza w budynku kiedy na zewnątrz temperatura spada mocno poniżej zera lub panują upały jest o wiele łatwiejsze jeśli dostarczamy świeże powietrze wstępnie ogrzane, lub schłodzone przez wymiennik ciepła zamontowany w gruncie.

W naszych rodzimych polskich warunkach na głębokości 1 m ‑ 2 m grunt nie powinien przemarzać i skutecznie ogrzewać lub chłodzić.

W zależności od wielkości terenu, jaki jest do zagospodarowania, zagłębienia oraz warunków cieplnych gruntu, wymienniki rurowe układać można w postaci jednego długiego rurociągu lub w układach rozdzielonych (np. układ Tichelmana).

W układach takich strumień powietrza rozdzielany jest na kilka rurociągów o mniejszej średnicy – w celu zwiększenia powierzchni wymiany ciepła – a następnie ponownie łączą się na końcu wymiennika i kierowane są do budynku.

Montaż GWC może być wykonany na kilka sposobów. Rura odpowiedniej długości i średnicy prowadzona jest od czerpni poprzez grunt do budynku i dalej do rekuperatora. W celu wykonania wymiennika o jak największej skuteczności, skrzynka rozdzielcza może mieć aż 3 wyjścia na rurę DN 160 mm lub DN 200 mm.

Dobór ilości rur do GWC polega na porównaniu kubatury budynku do ilości powietrza przepływającego przez rurę.

Przy prędkość 3 m/s i dla rur wychodzi następujący przepływ:

• Średnica 250 mm to około 500 m³/h
• Średnica 200 mm to około 400 m³/h
• Średnica 160 mm to około 300 m³/h

Wartości mogą być większe jeśli zwiększymy prędkość powietrza.

Jakie są zalety GWC?

• Lepszy komfort cieplny zimą i latem.
• Instalacja GWC poprawia sprawność wentylacji zimą i latem – potwierdzają to badania wielu instytutów badawczych.
• Oszczędny dom jednorodzinny.

Odprowadzanie skroplin z GWC

W wymiennikach przeponowych rurociąg powinien mieć spad do studzienki odwodnieniowej, która jest niezbędnym elementem tego typu wymiennika. W ciągu całego okresu letniego pojawia się tam około 3 litrów wody.

Zdarza się, że ta nieliczna ilość skroplin, sama odparowuje przez czerpnię. Zalecamy, aby ułatwić odprowadzenie wody, spływ skroplin powinien być zgodny z kierunkiem przepływającego powietrza.

Metody odprowadzenia skroplin:

• Montaż pompki zanurzeniowej na dnie w skrzyni rozdzielczej w gruncie.
• Wykonanie najgłębszego punktu spadu w gruncie, w połowie drogi pomiędzy czerpnią a domem. Wykonujemy spad w kierunku od domu do czerpni i drugi od czerpni w kierunku domu.
• W połowie drogi w najgłębszym punkcie wykonujemy odsączenie do żwiru w gruncie lub montujemy pompkę.

źródło i zdjęcia: ECOMAX

fot. otwierająca: Global-Tech