System rekuperacji można rozszerzyć o dodatkowe urządzenie, jakim jest gruntowy wymiennik ciepła, czyli GWC. W poniższym artykule przedstawiamy czym dokładnie jest wymiennik gruntowy, a także jak działa. Omawiamy dostępne rodzaje gruntowych wymienników ciepła oraz ich zalety. Ponadto radzimy kiedy zdecydować się na gruntowy wymiennik ciepła i jak dobrać go do swojej inwestycji. Zapraszamy do lektury!
CO TO JEST GWC?
GWC, czyli gruntowy wymiennik ciepła lub wymiennik gruntowy to urządzenie, którego zadaniem jest zwiększenie efektywności energetycznej systemu rekuperacji. Jego zadaniem jest wstępne ogrzanie lub schłodzenie powietrza, zanim trafi ono następnie na rekuperator.
Jak sama nazwa wskazuje, wymienniki gruntowe montuje się pod ziemią (a więc pod powierzchnią gruntu). Jest to o tyle istotne, że podczas ekstremalnych temperatur zewnętrznych, temperatura pod ziemią jest znacznie łagodniejsza. Dzięki temu przechodząc przez wymiennik gruntowy, obróbka temperaturowa powietrza następuje w sposób zupełnie naturalny, efektywny i tani. Dodatkowo jest to rozwiązanie skuteczne i w pełni ekologiczne.
RODZAJE GWC
Gruntowe wymienniki ciepła dostępne na rynku różnią się zupełnie choćby swoją budową. Warto poznać ich wady i zalety, aby wybrać dla siebie jak najlepsze rozwiązanie.
Powietrzne wymienniki gruntowe dzielą się na przeponowe oraz bezprzeponowe. Wymienniki przeponowe to takie, w których powietrze nie płynie w bezpośrednim kontakcie z gruntem, ale jest oddzielone (tzw. przeponą). Najbardziej znanym przykładem takiego wymiennika jest mianowicie GWC rurowy.
Wymienniki bezprzeponowe są z zasady bardziej skuteczne, ponieważ wymiana ciepła między powietrzem i gruntem następuje w sposób bezpośredni. Wyróżniamy tutaj GWC żwirowy, a także GWC płytowy.
GWC RUROWY (PRZEPONOWY)
Rurowy wymiennik ciepła składa się z ciągu rur, zwykle z tworzyw sztucznych. Aby zwiększyć powierzchnię wymiany ciepła, strumień powietrza zwykle rozdzielany jest na kilka rurociągów, które ponownie łączą się na końcu wymiennika.
Rurowy wymiennik ciepła jest rozwiązaniem mocno promowanym przez zagraniczne koncerny, choć z definicji ma dużo wad. Po pierwsze wymiana ciepła w tym wymienniku jest ograniczona przez fakt oddzielenia powietrza od gruntu ścianką rury. Aby uzyskać skuteczność porównywalną do wymienników bezprzeponowych należałoby ułożyć bardzo dużą długość rurociągu. Minusem tego rozwiązania jest więc też duży obszar montażu. Po drugie należy zawsze zadbać o odpowiedni spadek rur, aby wewnątrz wymiennika nie zalegał skroplony kondensat. W przeciwnym razie może to być niekorzystne dla jakości powietrza nawiewanego do budynku.
GWC ŻWIROWY (BEZPRZEPONOWY)
Ideą wymiennika żwirowego jest przepuszczanie powietrza przez wykop ze żwirem lub kruszywem o dużej granulacji. W ten sposób powietrze ma już bezpośredni kontakt z materiałem, z którym zachodzi wymiana ciepła. W tym przypadku nie ma również problemu z odprowadzaniem kondensatu, ponieważ wchłania się on w złoże.
Rozwiązanie to ma jednak inne wady. Po pierwsze są to opory powietrza, które powstają w wyniku zderzania powietrza z kruszywem. Zwykle wymaga to zastosowania dodatkowego wentylatora wspomagającego, którego praca generuje dodatkowe koszty. Poza tym wymiennik żwirowy wymaga cyklicznej regeneracji złoża. Nie jest to więc rozwiązanie optymalne z punktu widzenia eksploatacji.
GWC PŁYTOWY (BEZPRZEPONOWY)
Wymiennik płytowy to rozwiązanie opracowane przez firmę PRO-VENT. Płytowy bezprzeponowy GWC PRO-VENT GEO składa się ze specjalnie przygotowanych płyt z tworzywa sztucznego. Mianowicie, płyty układane są w rzędach na specjalnych klockach dystansowych. Dzięki temu tworzy się przestrzeń do bezpośredniej, maksymalnie skutecznej wymiany ciepła między przepływającym powietrzem i specjalnie przygotowanym podłożem.
Brak przepony zapewnia brak problemów z zaleganiem skroplonego kondensatu, ponieważ nadmiar wody jest odprowadzany bezpośrednio do gruntu. Wymiennik płytowy ma nawet 3 razy niższe opory powietrza niż wymiennik żwirowy. Dzięki temu nie ma potrzeby stosowania żadnych wentylatorów wspomagających. Poza tym płytowy gruntowy wymiennik ciepła pracuje w sposób nieprzerwany. Regeneracja złoża jest w tym przypadku niepotrzebna. Posiada też wiele innych zalet, o których piszemy poniżej.
KORZYŚCI Z ZASTOSOWANIA PŁYTOWEGO GWC PRO-VENT GEO
BUDOWA I MONTAŻ PŁYTOWEGO GWC PRO-VENT GEO
Aby zamontować płytowy gruntowy wymiennik ciepła wystarczy wykop o głębokości 0,7 – 2 m. Jest to więc bardzo płytkie posadowienie. Jeśli wody gruntowe są wyżej, można również wykonać nasyp i zamontować wymiennik gruntowy wyżej, pod nasypem.
Pod wymiennikiem należy usypać podsypkę żwirowo-piaskową o grubości ok. 5 cm i granulacji ok. 10-20 mm. Następnie bezpośrednio na podsypce układa się płyty wymiennika oraz kolektor.
Bardzo ważna jest warstwa izolacji nakładana na wymiennik gruntowy. To ona umożliwia tak płytkie posadowienie wymiennika, ponieważ dzięki niej uzyskujemy warunki temperaturowe, które zwykle panują na głębokości nawet 8 metrów. Na wymienniku układa się warstwę izolacji – styropianu w postaci płyt o grubości łącznej min. 15 cm. Należy pamiętać, że izolację układa się z 2-metrowym naddatkiem poza obrys wymiennika.
ZASADA DZIAŁANIA PŁYTOWEGO GWC PRO-VENT GEO
Za przepływ powietrza przez wymiennik gruntowy odpowiada rekuperator zamontowany w instalacji wentylacyjnej. Powietrze napływa do czerpni terenowej lub ściennej z filtrem. Poprzez kolektor rozprowadzający przepływa pod powierzchnię gruntu, gdzie dochodzi do równomiernego rozprowadzenia powietrza pod powierzchnią płyt. W tym miejscu następuje maksymalny odzysk ciepła, a także naturalna obróbka wilgotnościowa i antybakteryjna powietrza. Następnie ogrzane lub schłodzone powietrze napływa do kolektora zbiorczego i poprzez kanały instalacji wentylacyjnej trafia do rekuperatora.
PRACA PŁYTOWEGO GWC W OKRESIE GRZEWCZYM
W zimie na zewnątrz mamy do czynienia z niskimi temperaturami i suchym powietrzem. Powietrze przechodząc pod powierzchnią GWC PRO-VENT GEO nabiera w naturalny sposób odwrotnych parametrów, a więc następuje jego naturalne ogrzanie i dowilżenie. Dzięki temu użytkownicy znacznie łatwiej mogą zapewnić sobie zimą komfort cieplny. Ograniczają również potrzebę grzania w budynku, a więc zmniejszają się koszty eksploatacji. Dodatkowo, również w naturalny sposób zachodzi oczyszczanie powietrza z zarodników bakterii i grzybów.
PRACA PŁYTOWEGO GWC W OKRESIE LETNIM
Natomiast w okresie letnim na zewnątrz powietrze ma bardzo wysoką temperaturę i jest wilgotne. Przechodząc pod powierzchnią GWC PRO-VENT GEO dochodzi do naturalnego schłodzenia i osuszenia powietrza. Tak jak w okresie grzewczym, zachodzi oczyszczanie powietrza z zarodników bakterii i grzybów. Wymiennik gruntowy zapewnia przyjemny chłód oraz redukuje potrzebę używania klimatyzatorów, a więc również potencjalnie zmniejsza koszty eksploatacji.
SKUTECZNOŚĆ PŁYTOWEGO GWC PRO-VENT GEO
Bardzo dobre wyniki odzysku ciepła i chłodu potwierdzają się w praktyce. Firma PRO-VENT stale monitoruje skuteczność GWC zamontowanego pod własną halą produkcyjną. Wyniki można śledzić na żywo: TUTAJ. Szczególnie warto znaleźć okresy, gdzie panowały ekstremalne temperatury (mrozy lub upały). Wtedy skuteczność GWC robi największe wrażenie.
INNE ATUTY GWC PRO-VENT GEO
