niż rekuperator

Transkrypt

niż rekuperator
instalacje i wyposażenie
fot. PRO-VENT
fot. Andrzej Szandomirski
Instalacja wentylacji mechanicznej
nawiewno-wywiewnej w domu jednorodzinnym zwykle opiera się na rekuperatorze
– urządzeniu umożliwiającym odzyskiwanie
ciepła z powietrza wywiewanego
i ogrzewanie nim świeżego
Jeśli powietrze zasysane przez
rekuperator wcześniej przepłynie
na niewielkiej głębokości pod ziemią, zimą
się ogrzeje, a latem ochłodzi
Więcej
Wentylacja z odzyskiem ciepła jest coraz
bardziej popularna. Taki system można
jeszcze udoskonalić, by nie tylko odzyskiwał
energię, lecz także dostarczał ją do domu.
niż rekuperator
Gruntowe wymienniki ciepła
Tekst Piotr Laskowski
Co wpływa na sprawność
Zalety zastosowania wentylacji z odWspółpraca Andrzej T. Papliński
zyskiem ciepła są oczywiste – ciągła
wymiana niezbędnej ilości powietrza
ednym ze skutecznych
w pomieszczeniach przy jednoczesnym
sposobów na znaczne
ograniczeniu wydatków na ogrzewanie.
– mniej więcej 20-procenOszczędności są na pewno najważniejtowe – zmniejszenie
szym powodem, dla którego wiele osób
wydatków na ogrzewanie domu jest
decyduje się wydać niemałą kwotę na
odzyskiwanie ciepła z powietrza wenty- taką instalację. Skala oszczędności
zależy od sprawności odzysku ciepła,
lacyjnego. W domach z wentylacją
mechaniczną stosuje się do tego niena którą wpływa kilka czynników.
wielkie centrale wentylacyjne – rekupe- Decydując się na montaż systemu, wiemy
ratory. Nierzadko są one połączone
jedynie, jaką sprawność deklaruje producent rekuperatora. Nie liczmy jednak na
w jeden system z gruntowym wymiennikiem ciepła. Daje to możliwość nie
to, że w ciągu całego sezonu grzewczego
tylko oszczędzania, ale także pozyskiwa- uda się zatrzymać w domu 80-90% ciepła
nia darmowej energii do ogrzewania
traconego w wyniku działania wentylacji.
Sprawność odzysku ciepła w wymienniku
i chłodzenia pomieszczeń.
J
150
murator 2
2012
rekuperatora w dużym stopniu zależy
bowiem od różnicy temperatury
i wilgotności powietrza nawiewanego
i wywiewanego, a te parametry wciąż się
zmieniają. Trzeba jeszcze brać pod uwagę
wpływ innych elementów systemu. Dużo
zależy od staranności zaizolowania sieci
przewodów wentylacyjnych, zwłaszcza
tych poprowadzonych w nieogrzewanej
przestrzeni. Bardzo duży wpływ na sprawność ma także zamarzanie pary wodnej
wykraplającej się z powietrza. Jeśli temperatura na zewnątrz jest ujemna, świeże
powietrze zasysane do rekuperatora schładza część wymiennika do ujemnej temperatury. Na skutek zetknięcia się powietrza
usuwanego z pomieszczeń (zawierającego
dużo wilgoci) z zimną powierzchnią
wymiennika wykrapla się para wodna.
instalacje i wyposażenie
Rurowy
– 4 m pod ziemią
Uniknąć zamarzania
W większości niewielkich central
wentylacyjnych przeznaczonych
do domów jednorodzinnych system
antyzamarzaniowy działa w ten sposób, że w warunkach stwarzających
ryzyko zamarznięcia wymiennika
wyłącza się wentylator nawiewający świeże powietrze, ewentualnie
zmniejsza się jego wydajność.
fot. z prywatnego archiwum
Powstałe skropliny zamarzają, blokując
przepływ powietrza przez wąskie szczeliny wymiennika. Im wyższa jest jego
sprawność, tym częściej się to zdarza.
W efekcie przepływ powietrza jest utrudniony i może dojść do uszkodzenia silnika wentylatora, który w takich warunkach jest nadmiernie obciążony. Aby do
tego nie doszło, wszystkie rekuperatory są
wyposażone w system antyzamarzaniowy.
Sposoby na darmową energię
fot. Rafał Pązik
fot. REHAU
Stosunkowo niedrogi jest
gruntowy wymiennik żwirowy.
Powietrze doprowadzone
do niego rurą drenarską
przepływa przez specjalnie
przygotowaną grubą warstwę
płukanego żwiru do drugiej
rury, którą jest zasysane do
rekuperatora. Złoże żwirowe
przykrywa się styropianem
i zasypuje ziemią
Gruntowy wymiennik rurowy jest popularnym
rozwiązaniem. Powietrze ogrzewa się lub chłodzi,
przepływając rurami łącznej długości około 40 m
zakopanymi poniżej strefy przemarzania
Nowatorskim rozwiązaniem
są płyty z kanalikami umożliwiającymi przepływ powietrza
układane na kilkucentymetrowej podsypce żwirowo-piaskowej. Podobnie jak w GWC
żwirowym zakrywa się je styropianem i zasypuje ziemią
Marcin
i Katarzyna
Lusowie
z Sulejówka
Z
fot. PRO-VENT
decydowaliśmy się na przeponowy
wymiennik rurowy ze zwykłych rur kanalizacyjnych z PCW o średnicy 20 cm i kolanek
o kącie 30°. Ma on kształt zbliżony do koła,
co gwarantuje względnie małe opory przepływu powietrza. Jego całkowita długość
wynosi 40 m. Na wysokości czerpni główna
rura wymiennika kończy się trójnikiem – górny
króciec prowadzi do czerpni zabezpieczonej
daszkiem przed opadami i liśćmi, a dolny
do odstojnika kondensatu o wysokości 1 m.
Wymiennik nie ma żadnych filtrów. Powietrze
jest oczyszczane dopiero w centrali wentylacyjnej. Konserwacja polega na okresowym
zalewaniu wymiennika roztworem wody
ze środkiem bakterio- i grzybobójczym.
Wyniki przerosły nasze oczekiwania. Powietrze
nawiewane do rekuperatora niezależnie od
warunków zewnętrznych ma względnie stałą
temperaturę około +6°C. Przy temperaturze
na zewnątrz –15°C daje to ponad 20°C zysku!
Różnica oczywiście maleje wraz ze wzrostem
temperatury na zewnątrz. Przy około +6°C
czerpnia GWC powinna być zastąpiona
ścienną. Gruntowy wymiennik ciepła spełnia
jeszcze jedną ważną funkcję – jest systemem
przeciwoblodzeniowym wymiennika ciepła
w centrali wentylacyjnej. Bez GWC bylibyśmy
zmuszeni do zainstalowania grzałki elektrycznej przed wlotem do rekuperatora.
Wady? Wszystko wskazuje na to, że nasza rura
w ziemi nie jest szczelna. Mniej więcej co miesiąc,
dwa trzeba wypompowywać wodę z odstojnika. Przypuszczam, że przeciek jest związany
z głębokością osadzenia wymiennika. Na 4 m
występują już cieki wodne. Na działkach
o innych warunkach glebowych i przy płytszym
wkopaniu rury problemu być nie powinno.
Ważna obserwacja. Zimą, podczas ciągłego
używania, sprawność wymiennika powietrza
sukcesywnie spada. Wymiennik się wyziębia.
Przez rok temperatura GWC zmniejszyła się
mniej więcej o 2°C. To dowód na to, że wymaga on regeneracji, która w naszym przypadku następuje wiosną i jesienią (korzystamy
wtedy z czerpni ściennej).
murator 2
2012
151
instalacje i wyposażenie
2012
Wymiennik montuje się na kanale doprowadzającym świeże powietrze do rekuperatora
fot. Andrzej T. Papliński
murator 2
Wymiana ciepła między glikolem
i powietrzem odbywa się w niewielkim
metalowym wymienniku ciepła
fot. Paweł Przytuła
152
fot. Paweł Przytuła
fot. Wiktor Greg
Mimo zastosowania wymiennika gruntowego potrzebna jest też czerpnia ścienna,
którą powietrze jest zasysane do rekuperatora wiosną i jesienią – z pominięciem
wymiennika, który przy umiarkowanej
temperaturze na zewnątrz (6-20°C)
nie-potrzebnie schładzałby powietrze
Mniej popularny, choć skuteczny i niedrogi,
jest gruntowy wymiennik glikolowy. Ciepło
z gruntu nie jest w nim przekazywane bezpośrednio do powietrza, tylko ogrzewa (latem
chłodzi) glikol przepływający zakopaną
w ziemi rurą tworzącą zamkniętą pętlę
fot. Paweł Przytuła
ieco rzadziej stosowanym rozwiązaniem
są grutowe wymienniki ciepła z czynnikiem pośredniczącym. W takich wymiennikach
powietrze nie przepływa przez warstwy gruntu,
lecz jest zasysane przez czerpnię zamontowaną w ścianie lub na dachu budynku – jak
w systemie bez GWC. W gruncie jest zakopana
rura wypełniona niezamarzającą cieczą krążącą
w obiegu zamkniętym, w którym znajduje się
też metalowy wymiennik ciepła (nagrzewnica).
Ogrzana przez grunt ciecz (na przykład roztwór
glikolu) płynie do nagrzewnicy, w której
ogrzewa się powietrze, a temperatura cieczy się
obniża. Z nagrzewnicy ponownie trafia do rury
w gruncie. Przepływ jest wymuszany przez niewielką pompę obiegową – taką jak w instalacjach chłodniczych (glikolowych).
Latem, podobnie jak w instalacjach bez czynnika pośredniczącego, powietrze przepływające
przez wymiennik się ochładza.
Za wadę takiego rozwiązania można uznać
nieco mniejszą niż w opisanych wcześniej GWC
sprawność wymiany ciepła. Wynika ona z zastosowania cieczy pośredniczącej – straty występują podczas przekazywania ciepła z gruntu
do cieczy, a potem jeszcze z cieczy do powietrza. Niewątpliwą zaletą jest za to brak ryzyka
zanieczyszczenia powietrza substancjami mogącymi znaleźć się w przewodzie zakopanym
w ziemi lub w złożu żwirowym (choć jego zwolennicy twierdzą, że powietrze jest w nim oczyszczane). Nie ma zatem potrzeby ich czyszczenia,
które jest nieco kłopotliwe. Ponadto koszt wykonania wymiennika glikolowego jest niewielki.
fot. Paweł Przytuła
N
Na glikol
W wymienniku rurowym mogą pojawiać
się skropliny, dlatego rurę trzeba ułożyć
ze spadkiem w kierunku studzienki pod czerpnią, przez którą wodę da się wypompować.
Jeśli w domu jest wystarczająco zagłębiona
piwnica, spadek może być w przeciwną stronę,
a pompa jest wtedy niepotrzebna
Przepływ glikolu wymusza niewielka
pompa obiegowa
Dzięki temu powietrze wywiewane
nie jest chłodzone (lub jest, ale
w mniejszym stopniu), więc temperatura wymiennika wzrasta.
W rezultacie lód na jego powierzchni
się topi i po pewnym czasie wentylator rozpoczyna pracę z normalną
prędkością.
Gdy wentylator nawiewny nie pracuje, ciepło nie jest odzyskiwane,
jednak to nie znaczy, że do pomieszczeń nie napływa świeże powietrze.
Ponieważ wywiew cały czas działa,
w pomieszczeniach powstaje podciśnienie i przez wszelkie nieszczelności
powietrze jest zasysane z zewnątrz
– oczywiście zimne. Taki system uruchamia się stosunkowo często, więc
wpływ jego działania na ilość traconego ciepła jest duży. Czy da się to
zmienić?
instalacje i wyposażenie
Budowa gruntowych wymienników ciepła
czerpnia
humus
grunt rodzimy
rura średnicy
200 mm
do rekuperatora
1Rurowy
czerpnia
humus
rura rozprowadzająca
powietrze
w złożu
folia
złoże żwirowe
1/2 REKLAMA
106x285 mm
izolacja
ze styropianu
do rekuperatora
grunt rodzimy
2 Żwirowy
czerpnia
humus
rura drenarska
(ewentualnie)
folia
izolacja
ze styropianu
płyty GWC
do rekuperatora
3 Płytowy
grunt rodzimy
REKLAMA
podsypka
żwirowo-piaskowa
5 cm
murator 2
2012
153
instalacje i wyposażenie
Komfort o każdej
porze roku
fot. z prywatnego archiwum
Rafał Pązik
z Zawady pod Zieloną Górą
Z
murator 2
2012
Ciepło za darmo
Jest kilka sposobów na rozwiązanie
tego problemu. Popularnym i mającym wiele zalet jest zastosowanie gruntowego wymiennika ciepła
(GWC), w którym świeże powietrze
jest wstępnie ogrzewane, zanim trafi
do rekuperatora. Najważniejsze,
że służy do tego darmowe, naturalne ciepło czerpane z gruntu,
który na głębokości poniżej 1 m
ma przez cały rok dodatnią temperaturę. Przepływające tamtędy
mroźne powietrze może się więc
ogrzać. Jeśli czas kontaktu powietrza z gruntem będzie dostatecznie
długi, ogrzeje się ono do temperatury na tyle wysokiej, by wymiennik
rekuperatora nie zamarzł.
• powietrze, przepływając przez żwir, jest
oczyszczane z alergenów, bakterii i grzybów
– tak twierdzą zwolennicy wymienników żwirowych;
•w
rurach może się zbierać brud (zwłaszcza
jeśli na wlocie powietrza nie umieści się
filtra), więc powinno się je raz na jakiś czas
czyścić – ale dotyczy to całego systemu wentylacji mechanicznej, więc czyszczenia nie
uniknie się nawet, mając żwirowy GWC;
• objętość wykopu potrzebnego do wykonania
wymiennika żwirowego jest mniejsza niż
w przypadku wymienników rurowego
czy płytowego, więc do ich zaizolowania
cieplnego (by móc je zrobić na mniejszej
głębokości) potrzeba dużo więcej materiału
niż do ocieplenia złoża żwirowego.
Powietrze, przepływając przez GWC,
ogrzewa się, gdy temperatura na
zewnątrz jest niższa niż w gruncie.
Ponieważ zimą taka sytuacja nie
należy do rzadkości, korzyści energetyczne z zastosowania takiego
rozwiązania są znaczne.
Ma ono jeszcze jedną ważną zaletę
– latem powietrze w kontakcie z gruntem się ochładza. Nawiewane do domu
obniża w nim temperaturę, wyraźnie
poprawiając mikroklimat w upalne dni.
Takie chłodzenie nie wymaga żadnych
dodatkowych wydatków.
GWC jest przy tym systemem prostym, pozbawionym elementów
mechanicznych i elektronicznych
– właściwie nie ma się co w nim
popsuć.
Wymiennik pana Rafała składa się
z dwóch części. W niewielkim złożu żwirowym
powietrze jest wstępnie ogrzewane
lub chłodzone, zanim trafi do GWC
fot. Rafał Pązik
154
ażdy rodzaj wymiennika ma swoich zwolenników i przeciwników, bo każdy ma
zalety i wady:
• opór przepływu powietrza przez wymiennik
rurowy (a także płytowy) jest mniejszy niż
przez żwirowy, który wymaga zwykle zastosowania dodatkowego wentylatora nawiewnego wspomagającego pracę rekuperatora
– system wentylacji pobiera przez to więcej
energii elektrycznej;
• wymiennik żwirowy umożliwia nawilżanie powietrza przez zraszanie żwiru wodą,
a dzięki temu złoże stosunkowo szybko się
regeneruje (zimą jego temperatura szybko
wzrasta, latem się obniża); dzięki temu uzyskuje się więcej energii – darmowej, gdy
woda jest z własnej studni;
fot. Rafał Pązik
akończył się drugi sezon grzewczy i mogę
potwierdzić z satysfakcją, że udało mi
się wybudować dom o parametrach budynku
pasywnego. Gruntowy wymiennik ciepła jest
jego ważnym elementem. Zdecydowałem się
na wymiennik żwirowy posadowiony pod podłogą domu. Ma mniej więcej 20 m3 objętości
(wymiary: 5,3 x 6,9 x 0,55 m). Jest w nim około
35 t żwiru o uziarnieniu 16-32 mm. Podłoga nad
wymiennikiem jest ocieplona 36 cm styropianu.
Wymiennik główny pod budynkiem poprzedza
drugi, mniejszy – na zewnątrz domu (około
1,5 x 2,0 x 0,5 m), którego podstawowym zadaniem jest wstępne ogrzanie powietrza, gdy temperatura jest bardzo niska. Nie chciałem wprowadzać
bardzo zimnego powietrza od razu pod budynek.
System działa bez wentylatorów wspomagających, powietrze jest zasysane przez rekuperator
przez czerpnię terenową lub ścienną. Maksymalna wydajność wentylacji, wykorzystywana
latem, to prawie dwie wymiany powietrza
na godzinę.
Gruntowy wymiennik ciepła działa bardzo skuteczne. Zimą, w okresie mrozów, temperatura
powietrza wlatującego do rekuperatora nie była
nigdy niższa niż +2°C i to nawet wtedy, gdy na
zewnątrz było –20°C. W mniej mroźne zimowe
dni GWC ogrzewa powietrze do temperatury
około +6°C. Na początku lata temperatura
powietrza chłodzącego nawiewanego
do domu wynosiła mniej więcej +15°C,
a w ciągu słonecznego dnia, przy temperaturze
na zewnątrz powyżej +25°C, osiągała maksymalnie +20°C. Mimo braku rolet przy prawie
dwóch wymianach nawiewanego powietrza
na godzinę w domu odczuwa się wtedy schłodzenie wnętrza i komfort.
Nie mam żadnych zastrzeżeń co do jakości
powietrza. Filtr na nawiewie w rekuperatorze jest
właściwie czysty (odkurzenia wymagał jedynie
filtr na wywiewie). W przeciwieństwie
do powietrza zasysanego przez
czerpnię ścienną to przechodzące
przez GWC jest pozbawione jakiegokolwiek zapachu.
Wymiennik kosztował mnie około 2 tys. zł,
z czego najwięcej żwir – 45 zł za 1 m3.
K
Rurowy czy żwirowy
Główny wymiennik gruntowy to 35 t żwiru
wsypanego między ławy fundamentowe.
Od podłogi został odizolowany
styropianem grubości 36 cm
instalacje i wyposażenie
Rodzaje GWC
1/2 REKLAMA
106x285 mm
REKLAMA
Gruntowe wymienniki ciepła dzielą się na przeponowe (powietrze przepływa przewodem zakopanym
pod ziemią, nie mając bezpośredniego kontaktu
z gruntem) oraz bezprzeponowe (powietrze przepływa
bezpośrednio przez odpowiednio przygotowane warstwy gruntu).
Wymiennik przeponowy to najczęściej po prostu rura
o dużej średnicy zakopana w ziemi. Zaczyna się od tak
zwanej czerpni, czyli pionowego odcinka z wlotem
umieszczonym co najmniej 0,5 m nad ziemią (by
nie zasypał go śnieg), zabezpieczonym daszkiem.
Czerpnia jest połączona z odcinkiem poziomym (a dokładniej ułożonym ze spadkiem około 2%, by nie gromadziła się w nim woda). Dobry efekt ogrzewania
powietrza zimą i chłodzenia latem osiąga się, umieszczając go 1,2-1,5 m pod powierzchnią terenu, czyli
nieco poniżej strefy przemarzania gruntu. Dla domu
jednorodzinnego, do którego wentylacji potrzeba 150-250 m3/h powietrza, wykonuje się go z rury o średnicy
180-200 mm.
Pojedyncza powinna mieć długość 30-50 m, można też
ułożyć równolegle dwie rury, a nawet więcej (w układzie Tiechelmanna), wówczas mogą być krótsze, a ich
średnica mniejsza (dobiera się ją tak, by prędkość przepływu powietrza w rurach wynosiła około 2 m/s).
Do budowy wymiennika często używa się cienkościennych rur kanalizacyjnych z PCW – wystarczająco
wytrzymałych na obciążenie, szczelnych i całkowicie
odpornych na korozję. Na pewno lepsze (ale droższe)
są specjalne rury do budowy wymienników gruntowych
– polipropylenowe i polietylenowe, sztywne albo elastyczne, z wewnętrzną warstwą antybakteryjną (z cząsteczkami srebra).
Wymiennik bezprzeponowy to wykop o bokach długości 3-4 m i głębokości około 80 cm wypełniony
oczyszczonym (płukanym, bez piasku) żwirem
o granulacji 20-50 mm. Do takiego złoża żwirowego
doprowadza się pionową rurę – czerpnię, taką jak
w wymienniku przeponowym. Dalej ułożoną poziomo
rurą drenarską powietrze z czerpni jest rozprowadzane
na całą szerokość wymiennika. Po przeciwnej stronie
złoża znajduje się druga rura, którą powietrze jest zasysane do instalacji wentylacyjnej wewnątrz budynku.
Średnica i materiał rur mogą być takie jak w wymienniku rurowym.
Powietrze ogrzewa się lub chłodzi, przepływając przez
warstwę żwiru. Ma z nim bezpośredni kontakt. Żeby
temperatura złoża była zawsze dodatnia, powinno być
przykryte od góry grubą warstwą gruntu. W praktyce
zwykle żwir zakopuje się płytko i przykrywa warstwą
izolacji cieplnej, uzyskując efekt podobny jak przy
dużym zagłębieniu wymiennika. Dzięki temu można
uniknąć problemów z wykonaniem i kłopotów z wodą
gruntową (spód złoża powinien być powyżej jej poziomu). Jeśli jest taka potrzeba, wymiennik można
wykonać ponad terenem, a izolacja sprawi, że temperatura wewnątrz złoża będzie odpowiadała tej, jaką ma
grunt na głębokości nawet 5 m.
murator 2
2012
155
instalacje i wyposażenie
Glikolowy
– na mokrej działce
fot. Andrzej T. Papliński
Paweł Przytuła
z Leżajska
B
udowałem dom energooszczędny
i zdecydowałem się na zastosowanie
nietypowego gruntowego wymiennika glikolowego.90-metrowej długości elastyczna
rura wodociągowa z PCW o średnicy 2,5 cm
została zakopana na głębokości 1,5-2,2 m.
W kotłowni jest wymiennik lamelowy typu
ciecz-powietrze. Powietrze pobierane przez
czerpnię ścienną jest w tym wymienniku
ogrzewane lub schładzane (następuje wymiana ciepła między glikolem a powietrzem),
a dalej trafia do rekuperatora. Glikol krąży
w wymienniku dzięki pompie zasilanej silnikiem
o mocy 40 W. Instalacja kosztowała mnie
1900 zł (robocizna własna). Dlaczego zdecydowałem się na wymiennik z glikolem? Ponieważ
takie rozwiązanie jest idealne na mokrą działkę.
Na mojej jest ił z piaskiem oraz gliną, woda stoi
już na głębokości 20 cm. Uznałem, że jest za
mokro na inne rozwiązania. Drugim plusem
jest zapewniona jakość powietrza. Ogrzewam lub
schładzam powietrze pobierane przez czerpnię
umieszczoną w ścianie domu. Nie ma obaw,
że jakość powietrza pogorszy się na skutek przechodzenia przez podziemną instalację. Pompa
tłocząca glikol przez rury wymiennika włącza
się, gdy temperatura powietrza spada poniżej
+1°C lub gdy jest wyższa niż +25°C. W praktyce wymiennik pracuje przez całą zimę, 3 tys.
godzin w roku. Przy temperaturze –10°C
powietrze, które trafia do rekuperatora, jest
ogrzane do temperatury +6°C. Przy temperaturze zewnętrznej –20°C powietrze za wymiennikiem (przed rekuperatorem) ma +3°C. Latem
też jest korzyść – odczuwa się schłodzenie
powietrza nawiewanego z wentylacji. Gruntowy
wymiennik schładza je nieraz nawet do +16°C.
Koszt energii elektrycznej do napędu pompy
obiegowej to około 60 zł rocznie.
W
Regeneracja
ymiennik gruntowy nie powinien działać bez przerwy. Wytyczne budowy
wymienników żwirowych informują, że do ich
poprawnego działania co kilkanaście godzin
pracy konieczne są kilkugodzinne przerwy.
Wtedy temperatura wychłodzonego przez
powietrze (latem ogrzanego) złoża może znowu
osiągnąć temperaturę taką, jaką ma otaczający je grunt. W przeciwnym razie ilość energii
dostarczanej przez wymiennik zmaleje.
W wymiennikach rurowych po dłuższym działaniu
również obserwuje się obniżanie temperatury
otaczającego je gruntu. Z tego względu zaleca
się nawet wykonanie dwóch wymienników
mogących działać na zmianę, ale – z uwagi
na koszty – raczej się tego nie robi.
Mając wymiennik żwirowy, można zrobić instalację zraszającą złoże wodą ze studni, która szybko
je ogrzeje zimą albo ochłodzi latem. W takim
przypadku w środku złoża powinna być studzienka z rurą drenarską zbierającą wodę z całej
jego objętości. Należy ją wykonać tak, by umożliwiała kontrolę poziomu wody i ewentualnie jej
wypompowanie, gdy okaże się, że zalała złoże.
Zraszanie umożliwia nie tylko zmianę temperatury złoża, ale także nawilżanie powietrza
– zimą wręcz niezbędne do uzyskania komfortu w wentylowanych pomieszczeniach.
Wymiennik płytowy stanowi pewną
modyfikację żwirowego GWC. Na
pierwszy rzut oka wygląda podobnie, ale zamiast złoża żwirowego pod
powierzchnią gruntu na podsypce
żwirowo-piaskowej o grubości 5 cm
układa się specjalne płyty ze szczelinami, wewnątrz których przepływa
powietrze. Konstrukcja płyt sprawia,
że ma ono bezpośredni kontakt
z gruntem. Od góry płyty przykrywa
izolacja ze styropianu o grubości
12 cm zabezpieczonego folią. Całość
jest zasypana gruntem rodzimym.
Do wykonania wymiennika jest potrzebny wykop o powierzchni trzy-,
czterokrotnie większej niż w przypadku złoża żwirowego.
Zaletą takiego rozwiązania jest przede
wszystkim większa bezwładność cieplna przekładająca się na stabilność
temperatury powietrza po przepłynięciu przez wymiennik. Wynika ona
ze zdecydowanie większej niż w przypadku złoża żwirowego powierzchni
kontaktu wymiennika z gruntem
rodzimym, w którym jest akumulowane ciepło. Właściwie cały strumień
powietrza przepływającego przez
wymiennik ma z nim kontakt, podczas
gdy w złożu żwirowym znaczna część
powietrza przepływa wewnątrz złoża,
z dala od gruntu. Z tego powodu ilość
przekazywanej energii jest zdecydowane mniejsza, jeśli nie zadba się
o tak zwaną regenerację złoża.
z nich bardzo zadowoleni.
Oprócz komfortu zastosowanie GWC
ma jednak przynieść przede wszystkim korzyści ekonomiczne. Koszt
wybudowania GWC dla domu jednorodzinnego, to 2-12 tys. zł w zależności od użytych materiałów (najdroższe są rury antybakteryjne),
wkładu własnej pracy i stopnia
skomplikowania. A zatem wcale
niemało.
Efektywność, jak w przypadku każdego urządzenia korzystającego
z energii czerpanej z natury, jest
uzależniona od czynników atmosferycznych, czyli w dużej mierze przypadkowa i trudno ją z góry precyzyjnie określić.
Pamiętajmy, że poza zmniejszeniem
kosztów ogrzewania zyskujemy też
poprawę mikroklimatu latem dzięki
nawiewaniu do wnętrz chłodnego
powietrza. Skuteczność chłodzenia przez GWC można porównać
z efektem działania prostego klimatyzatora przenośnego kosztującego
blisko 1000 zł i w dodatku pobierającego kilkakrotnie więcej energii
elektrycznej niż wentylatory rekuperatora. To również przemawia
na korzyść gruntowego wymiennika
i trzeba to uwzględnić w kalkulacji
opłacalności.
Z teoretycznych rozważań wynika,
że całkowite oszczędności wynikające z ogrzewania i chłodzenia
powietrza przez wymiennik gruntowy mogą wynieść nawet kilkaset
złotych rocznie. Im droższym paliwem ogrzewamy dom, tym większy
będzie zysk.
Czy warto
nasi eksperci odpowiedzą
na Twoje pytania
156
murator 2
2012
Entuzjastów gruntowych wymienników ciepła nie brakuje, a ich dotychczasowi użytkownicy na ogół są