Czy można zimą podgrzewać powietrze wentylacyjne bez tradycyjnej nagrzewnicy, a latem schładzać je bez uruchamiania klimatyzacji? Takie możliwości daje gruntowy wymiennik ciepła GWC płytowy
W nowoczesnym budownictwie energooszczędnym coraz większą rolę odgrywają technologie wykorzystujące naturalną energię otoczenia. Jednym z rozwiązań stosowanych przez Recontrol jest gruntowy wymiennik ciepła, który wykorzystuje właściwości cieplne gruntu do wstępnego przygotowania powietrza dostarczanego do budynku.
Czym jest gruntowy wymiennik ciepła ?
Modułowy, płytowy gruntowy wymiennik ciepła, którego zadaniem jest wymiana energii pomiędzy gruntem a powietrzem wentylacyjnym.
Powietrze pobierane z zewnątrz przepływa przez odpowiednio ukształtowane kanały wymiennika. W systemie bezprzeponowym uczestniczy w wymianie ciepła z podłożem mineralnym.
Wymiennik wykorzystuje naturalną bezwładność cieplną gruntu, którego temperatura zmienia się wolniej niż temperatura powietrza atmosferycznego.
Dzięki temu zimą grunt jest źródłem ciepła, a latem może odbierać nadmiar energii z gorącego powietrza.
Jak działa GWC zimą?
W okresie zimowym powietrze zewnętrzne może osiągać temperaturę -10°C, -15°C, a podczas silnych mrozów nawet -20°C.
Powietrze przepływające przez wymiennik odbiera energię cieplną od gruntu, dzięki czemu jego temperatura wzrasta jeszcze przed dotarciem do rekuperatora.
Według danych i obserwacji przy temperaturach zewnętrznych od -17°C do -20°C powietrze na wyjściu z odpowiednio dobranego wymiennika pozostawało powyżej 0°C.
Dla instalacji umieszczonych w obrysie fundamentów podawano temperatury wyjściowe około +1°C do +4°C.
Co to oznacza dla mieszkańców?
Przede wszystkim ograniczenie obciążenia układu wentylacyjnego bardzo zimnym powietrzem.
Rekuperator otrzymuje powietrze wstępnie ogrzane, co może zmniejszyć zapotrzebowanie na energię do zabezpieczenia wymiennika rekuperatora przed zamarzaniem.
Jak działa GWC latem?
Latem proces przebiega odwrotnie.
Kiedy na zewnątrz temperatura osiąga +30°C, +32°C czy nawet +35°C, powietrze przepływające przez GWC oddaje część energii cieplnej do gruntu.
Według opublikowanych wyników pomiarów, przy temperaturach zewnętrznych +32°C do +35°C powietrze za wymiennikiem osiągało około +14°C do +17°C.
Oznacza to możliwość bardzo wyraźnego obniżenia temperatury powietrza dostarczanego do instalacji wentylacyjnej.
W sprzyjających warunkach GWC może także wspomagać osuszanie powietrza latem, ponieważ podczas schładzania może dochodzić do wykraplania wilgoci.
Ważne: temperatura powietrza za GWC nie jest równoznaczna z temperaturą panującą w pomieszczeniach. Efekt chłodzenia domu zależy również od ilości nawiewanego powietrza, izolacji, przeszklenia i zysków ciepła.
Dlaczego grunt pozwala uzyskać takie temperatury?
Najważniejszą cechą gruntu jest jego duża bezwładność cieplna.
W porównaniu z powietrzem atmosferycznym grunt na odpowiedniej głębokości nagrzewa się i wychładza znacznie wolniej.
Dzięki temu latem może odbierać ciepło z powietrza wentylacyjnego, natomiast zimą oddawać zgromadzoną energię.
Nie oznacza to jednak, że temperatura całego gruntu pod budynkiem przez cały rok jest jednakowa.
Na parametry pracy wymiennika wpływają głębokość montażu, wilgotność gruntu, jego właściwości cieplne, wielkość wymiennika i intensywność przepływu powietrza.
Trzy sposoby montażu GWC płytowego stosowane przez Recontrol
W Recontrol lokalizację gruntowego wymiennika ciepła dobieramy do konstrukcji budynku i warunków konkretnej inwestycji.
GWC pod płytą fundamentową
Wymiennik można umieścić bezpośrednio pod obrysem płyty fundamentowej, jeśli pozwalają na to rozwiązania konstrukcyjne i warunki gruntowo-wodne.
To rozwiązanie umożliwia wykorzystanie przestrzeni pod budynkiem bez zajmowania dodatkowej części działki.
Izolacja cieplna budynku oraz sposób posadowienia wymiennika mogą korzystnie wpływać na stabilność jego warunków pracy.
GWC obok budynku
Jeżeli montaż pod płytą nie jest możliwy albo nie jest korzystny, wymiennik można wykonać na zewnątrz obrysu budynku.
W tym przypadku szczególnie istotne jest odpowiednie zaprojektowanie głębokości posadowienia, ochrony przed wpływem warunków atmosferycznych i połączenia z instalacją wentylacyjną.
GWC przy tradycyjnych fundamentach
GWC można również zastosować w budynkach posadowionych na tradycyjnych ławach fundamentowych.
W zależności od projektu wymiennik może zostać zlokalizowany w obrębie fundamentów lub poza nimi.
Każdorazowo należy zapewnić zgodność rozwiązania z projektem konstrukcyjnym oraz wymaganiami producenta.
GWC płytowy i rekuperacja – jak współpracują?
W prawidłowo zaprojektowanym układzie powietrze zewnętrzne przepływa przez czerpnię, filtrację, gruntowy wymiennik ciepła, a następnie trafia do centrali wentylacyjnej.
Zimą GWC wstępnie ogrzewa powietrze, a rekuperator odzyskuje dodatkowe ciepło z powietrza usuwanego z budynku.
Latem GWC schładza powietrze zewnętrzne, natomiast odpowiednio sterowany bypass rekuperatora pozwala ograniczyć niepożądane ponowne ogrzewanie tego powietrza.
Automatyka powinna umożliwiać także obejście GWC w okresach, gdy bezpośrednie pobieranie powietrza zewnętrznego jest korzystniejsze.
Czy GWC może zastąpić klimatyzację?
To jedno z najczęściej zadawanych pytań przez inwestorów.
Producenci wskazują, że uzyskanie wyraźnego efektu chłodzenia pomieszczeń wymaga odpowiednio dużego strumienia powietrza, w określonych warunkach wynoszącego około 1,5 wymiany kubatury pomieszczeń na godzinę.
Nie oznacza to jednak automatycznie, że GWC zastąpi klimatyzację w każdym domu.
W budynkach z dużymi przeszkleniami, intensywnym nasłonecznieniem lub znacznymi zyskami ciepła może być potrzebne dodatkowe chłodzenie.
W takich przypadkach GWC może współpracować z klimatyzacją kanałową, ograniczając obciążenie chłodnicze związane z powietrzem wentylacyjnym.
GWC płytowy a higiena powietrza
Wymiennik stosowany przez Recontrol występuje powłoką o właściwościach antybakteryjnych i przeciwgrzybiczych deklarowanych przez producenta.
W konstrukcji bezprzeponowej szczególne znaczenie ma prawidłowe wykonanie warstw mineralnych, filtracja powietrza i ochrona instalacji przed zanieczyszczeniem.
Należy uwzględnić również właściwe warunki odprowadzania wilgoci i zabezpieczenie wymiennika przed wodami gruntowymi.
Deklarowane właściwości materiałów nie zastępują prawidłowego montażu, kontroli ani konserwacji systemu.
Czy GWC płytowy się opłaca?
Opłacalność gruntowego wymiennika ciepła zależy od kilku czynników:
- Wielkości budynku i wymaganej ilości powietrza wentylacyjnego.
- Kosztów wykonania robót ziemnych.
- Lokalizacji wymiennika.
- Parametrów energetycznych budynku.
- Sprawności centrali wentylacyjnej.
- Zapotrzebowania na ogrzewanie i chłodzenie.
- Kosztów eksploatacji instalacji.
Najkorzystniej jest rozważyć wykonanie GWC już na etapie projektowania budynku, kiedy można skoordynować jego montaż z robotami fundamentowymi.
GWC w domu energooszczędnym, pasywnym i zeroenergetycznym
W budynkach o niskim zapotrzebowaniu na energię liczy się nie tylko sprawność źródła ciepła, ale również ograniczanie strat i racjonalne wykorzystywanie energii.
GWC może być jednym z elementów takiego systemu, współpracując z rekuperacją, pompą ciepła, ogrzewaniem podłogowym, klimatyzacją i automatyką budynkową.
Najlepsze efekty uzyskuje się wtedy, gdy wszystkie te instalacje są projektowane jako jeden spójny układ.
Reasumując – GWC płytowy w technologii Recontrol
Gruntowy wymiennik ciepła umożliwia wykorzystanie naturalnych właściwości cieplnych gruntu przez cały rok.
Zimą wstępnie ogrzewa powietrze wentylacyjne, a latem może znacząco obniżać jego temperaturę.
Dzięki możliwości montażu pod płytą fundamentową, w obrębie tradycyjnych fundamentów lub obok budynku technologię można dostosować do różnych warunków inwestycyjnych.
RECONTROL – nowoczesne technologie, świadome projektowanie i energooszczędne budownictwo.
Planujesz budowę domu i zastanawiasz się nad zastosowaniem GWC płytowego? Skontaktuj się z Recontrol i poznaj możliwości dopasowania instalacji do Twojego projektu.
