Gruntowy wymiennik ciepła składa się z:
- rur zakopanych w ziemi (wymiennik rurowy);
- złoża grubego, płukanego żwiru (żwirowy);
- złoża piaskowo-żwirowego o dużej powierzchni, ale płytkim usytuowaniu (płytowy);
- rur zakopanych w ziemi, w których przepływa roztwór glikolu zamiast powietrza (glikolowy).
Wymienniki rurowe muszą mieć dostatecznie dużą powierzchnię przejmowania ciepła przy jednoczesnym zapewnieniu możliwie małych oporów przepływu powietrza. Wykorzystuje się do tego rury z PVC o średnicy 150-200 mm i łącznej długości nieprzekraczającej 50 m. Większą efektywność pracy uzyskuje się w gruntach wilgotnych o małym oporze cieplnym, co pozwala na szybsze przejmowanie ciepła z dalszych warstw ziemi. Rury układa się z nachyleniem w kierunku przepływu powietrza i zamyka studzienką, zbierającą wykroploną wodę.
Wymienniki żwirowe można wykonać na gruntach o niskim poziomie wód gruntowych. Jako złoże wykorzystuje się płukany żwir, umieszczony w wykopie zabezpieczonym geowłókniną i przykryty warstwą termoizolacyjną. Złoże powinno mieć objętość 10-12 m3. Doprowadzenie i odprowadzenie powietrza zapewniają rury, ułożone bezpośrednio w żwirze lub połączone z kanałami zbiorczymi.
Wymiennik płytowy pozwala na przepływ powietrza pomiędzy płytami a złożem, gdzie dochodzi do jego ogrzania lub schłodzenia. Płyty izoluje się styropianem zabezpieczonym folią i zasypuje rodzimym gruntem.
W przypadku GWC glikolowego konieczne jest wykorzystanie wymiennika powietrze-glikol zamontowanego przed wlotem czerpni rekuperatora. W tym wariancie powietrze w ogóle nie przepływa pod ziemią - jest za to schładzane lub ogrzewane w wymienniku powietrze/glikol.
Jak to działa? Powietrze nawiewane do domu przepływa przez GWC, w wyniku czego latem się ochładza (zimą ogrzewa), bo temperatura gruntu na głębokości 1-1,5 m nawet zimą jest dodatnia zaś olatem jest znacznie niższa od temperatury powietrza. Dzięki temu latem takie powietrze można wykorzystać do chłodzenia pomieszczeń. Jeśli wentylacja ma być rozbudowana o GWC, trzeba pamiętać o wykonaniu drugiej czerpni powietrza, która będzie używana, gdy zmiana temperatury powietrza nawiewanego nie będzie potrzebna.
Choć wydajność nawiewu chłodnego powietrza z takiej instalacji nie jest duża, to - w czasie niezbyt wysokiej temperatury zewnętrznej - można uzyskać odczuwalne obniżenie temperatury we wnętrzach. GWC nie zastąpi klimatyzacji, ale może ją wspomagać, podnosząc jej efektywność (zmniejszając zapotrzebowanie na moc klimatyzatorów o 10-15%), przy niezbyt wysokich kosztach wykonania takiej instalacji. Między innymi z tego powodu latem warto wykorzystywać GWC do choć częściowego obniżenia temperatury powietrza nawiewanego do domu.
Dowiedz się więcej o gruntowych wymiennikach ciepła ➡️ Czy warto zdecydować się na GWC?
Redakcja BD
Fot. otwierająca: PRO-VENT
