Schłodzenie domu bardziej energochłonne niż jego ogrzanie
Łatwo wskazać istotną słabość mechanizmu odzyskiwania energii w drodze rekuperacji ciepła. Wystarczy zauważyć, że skupiamy się na odzyskiwaniu energii zużywanej na ogrzewanie domu. Tymczasem ogrzanie współczesnego budynku w czasie mrozów wymaga mocy grzewczej rzędu 50 W/m2 (w domu energooszczędnym nawet mniejszej), natomiast jego schłodzenie w czasie upałów mocy chłodniczej na poziomie co najmniej 100-120 W/m2. W domach o dużych przeszkleniach skierowanych na południe i południowy zachód wskaźnik ten może sięgać nawet 300 W/m2.
Ta swoista "letnia pułapka energetyczna" jest ogromnym wyzwaniem dla domów teoretycznie bardzo energooszczędnych, tym bardziej, że w celach grzewczych można skorzystać z wielu rozmaitych nośników energii, natomiast do chłodzenia używa się tylko najdroższej energii elektrycznej. Rekuperacja nic tu nie pomoże, bo nie da się przecież wychłodzić ciepłego powietrza zewnętrznego powietrzem z wnętrza budynku (choć użycie rekuperatora może mieć sens, gdy pomieszczenia są chłodzone klimatyzatorem - dla większości wymienników ciepła nie ma znaczenia, czy podgrzewają czy też chłodzą zasysane powietrze).
Jak działa gruntowy wymiennik ciepła (GWC)?
Rozwiązaniem, które w domach wyposażonych w system wentylacji mechanicznej pomaga choć częściowo uporać się z tym problemem jest gruntowy wymiennik ciepła (GWC). Jego działanie wykorzystuje fakt, że temperatura gruntu na głębokości 1,5-2 m jest dość stabilna niezależnie od pory roku i warunków pogodowych, a co więcej - nawet zimą przekracza 0°C. W okresie zimowym powietrze przechodzące przez wymiennik gruntowy jest więc podgrzewane, a latem schładzane. Efektywność tego procesu zależy od konstrukcji GWC.
Najczęściej spotykane są wymienniki rurowe, zbudowane z plastikowych rur o średnicy 15-20 cm zakopanych w ziemi - długość takiego wymiennika w przypadku domu jednorodzinnego przekracza zwykle 50 m. GWC tego typu najlepiej sprawdza się w przypadku gruntów wilgotnych, które dobrze przewodzą ciepło.
Wysoki poziom wód gruntowych jest więc wręcz wskazany. Z kolei tam, gdzie wody gruntowe są nisko, buduje się wymienniki żwirowe. GWC tego typu to umieszczone w wykopie złoże z płukanego żwiru o objętości 10-12 m2, zabezpieczone od góry przegrodą termoizolacyjną.
GWC redukuje koszty
GWC zmniejsza koszty ogrzewania domu zimą i chłodzenia latem, zabezpiecza też wymiennik ciepła w centrali wentylacyjnej przed zamarzaniem, gdy temperatura powietrza spada poniżej zera. Trzeba jednak pamiętać, że w porach przejściowych - jesienią i zimą - temperatura powietrza często bywa wyższa od temperatury gruntu, bezwzględnie konieczne jest więc zapewnienie możliwości jego bezpośredniego czerpania (z pominięciem GWC). Instalacja musi też przewidywać opcję obejścia wymiennika ciepła w rekuperatorze (gdy temperatura w domu i na zewnątrz jest zbliżona, rekuperator tylko niepotrzebnie zwiększa opory przepływu). Nie należy przy tym przeceniać skuteczności działania GWC, szczególnie jeśli chodzi o chłodzenie domu.
Firmy oferujące wymienniki sugerują często, że GWC rozwiązuje problem dopływu chłodnego powietrza do domu w okresie upałów. Tymczasem ze względu na wydajność centrali wentylacyjnej rzeczywista moc chłodnicza instalacji z GWC nie przekracza 1-1,5 kW, co oznacza, że nie można traktować jej jako zamiennika klimatyzacji, a jedynie jako wspomagający system chłodzenia domu.
Nie zmienia to jednak faktu, że GWC poprawia komfort w budynku, także z tego względu, że w naturalny sposób stabilizuje wilgotność powietrza (nawilża je zimą, a osusza podczas upałów, gdy wilgoć zawarta w powietrzu powoduje uczucie duszności). Z drugiej jednak strony zastosowanie GWC zwiększa opory przepływu powietrza w instalacji wentylacyjnej, konieczne jest więc zastosowanie wentylatorów o większej mocy (co zwiększa koszty energii elektrycznej).
Redaktor: Adam Jamiołkowski
Dodaj komentarz