Urządzenie wykorzystujące naturalną pojemność cieplną gruntu do wstępnego ogrzewania lub chłodzenia powietrza wentylacyjnego. Składa się z rur ułożonych pod ziemią na głębokości 1,5-2 m, gdzie temperatura przez cały rok wynosi ok. 8-12°C. Zimą GWC ogrzewa powietrze nawiewane do budynku, a latem je schładza. Występuje w trzech głównych wariantach: rurowy (przeponowy), żwirowy (bezprzeponowy) i glikolowy (przeponowy). Wymiennik może osiągać sprawność do 90%. System daje nam oszczędności w ogrzewaniu/chłodzeniu, chroni rekuperator przed zamarzaniem i filtruje powietrze. Okres zwrotu inwestycji: 3-7 lat.

Gruntowy wymiennik ciepła to rozwiązanie, które dość często znajduje zastosowanie w aktualnym budownictwie energooszczędnym. System ten wykorzystuje naturalną energię zgromadzoną w gruncie do ogrzewania lub chłodzenia powietrza wentylacyjnego. W okresie zimowym powietrze jest wstępnie ogrzewane, a latem – przyjemnie schładzane, co pozwala mocno zredukować koszty eksploatacji budynku. Wybranie dobrego typu wymiennika gruntowego ma podstawowe znaczenie dla efektywności całego systemu. Na rynku dostępne są dwa główne rozwiązania: system glikolowy (nazywany także pośrednim) oraz rurowy (bezpośredni) – każdy z nich ma swoje unikalne właściwości i zastosowania.

Charakterystyka systemu glikolowego – wydajność i elastyczność montażu

System glikolowy wyróżnia się wysoką elastycznością w zakresie możliwości montażu i zazwyczaj wymaga mniejszej powierzchni działki. Wykorzystuje on zamknięty układ rur wypełnionych roztworem glikolu, który transportuje energię cieplną z gruntu do wymiennika ciepła. Instalacja może być wykonana w układzie poziomym lub pionowym (w postaci odwiertów), co stanowi niezłą zaletę przy ograniczonej przestrzeni. Efektywność tego rozwiązania jest szczególnie wysoka ze względu na wykorzystanie pompy obiegowej, która wymusza cyrkulację czynnika. Zwróćmy uwagę, że system glikolowy wymaga regularnych przeglądów i kontroli szczelności układu.

Gruntowy wymiennik ciepła – który wybrać, by nie przepłacić za ogrzewanie domu?

Gruntowy wymiennik ciepła to system, który pozwala na spore oszczędności w ogrzewaniu domu oraz jego chłodzeniu latem. Wymiennik glikolowy składa się z systemu rur wypełnionych roztworem glikolu, który krąży w układzie zamkniętym. Jest on zazwyczaj instalowany na głębokości około 1,5-2 metrów pod powierzchnią gruntu, gdzie temperatura pozostaje względnie stała przez cały rok. System ten wyróżnia się wysoką wydajnością i dosyć prostą instalacją, szczególnie w przypadku niewielkich działek. Wymaga jednak częstej konserwacji i okresowej wymiany glikolu.

Z kolei wymiennik rurowy (żwirowy) to konstrukcja składająca się z systemu rur ułożonych w warstwie żwiru, przez które przepływa powietrze. Ten rodzaj wymiennika jest szczególnie skuteczny w filtracji powietrza, ponieważ żwir działa jako naturalny filtr. Instalacja takie wymiennika jest bardziej pracochłonna i wymaga większej przestrzeni, ale za to wyróżnia się niższymi kosztami eksploatacji.

System rurowy daje efekt lepiej w przypadku większych działek i może pracować bezawaryjnie latami bez wymogu większych interwencji serwisowych. Zwróćmy uwagę, że oba rodzaje wymienników mogą współpracować z pompami ciepła, co a jeszcze zwiększa efektywność energetyczną całego systemu grzewczego. Wybranie konkretnego rozwiązania powinien być uzależniony od własnych warunków, np. wielkość działki, rodzaj gruntu, budżet inwestycyjny oraz planowane zapotrzebowanie na energię.

Zrównoważone wykorzystanie gruntu pod GWC – podstawa do efektywności pompy ciepła

Projektując gruntowy wymiennik ciepła (GWC) do współpracy z pompą ciepła powietrzną, należy uwzględnić parę ważnych parametrów. Najważniejszym czynnikiem jest odpowiednia powierzchnia wymiennika, która powinna wynosić od 1,5 do 2,5 razy więcej niż ogrzewana powierzchnia budynku. Głębokość instalacji rurowej powinna znajdować się na poziomie minimum 1,5 metra pod powierzchnią gruntu, gdzie temperatura jest względnie stała przez cały rok. Optymalna długość pojedynczej pętli GWC nie powinna przekraczać 100 metrów, aby zachować efektywny przepływ powietrza.

• Minimalna odległość między rurami: 1 metr
• Zalecany spadek rur: 1-2%
• Średnica rur GWC: 160-200 mm
• Optymalna prędkość przepływu: 2-4 m/s
• Rekomendowana powierzchnia czerpni: min. 0,5m²

Rodzaj gruntu ma ważny wpływ na wydajność systemu – najlepsze parametry uzyskuje się na glebach o wysokiej wilgotności i dobrej przewodności cieplnej. Właściwe odprowadzenie skroplin i zabezpieczenie antybakteryjne to elementy podstawowe dla długotrwałej eksploatacji.

Innowacyjne rozwiązania w monitoringu parametrów GWC

Nowoczesne systemy GWC dość często wyposażane są w zaawansowane czujniki monitorujące parametry pracy w czasie rzeczywistym. Pozwala to na optymalizację wydajności i wczesne wykrywanie potencjalnych problemów. Internet rzeczy (IoT) umożliwia zdalne sterowanie i analizę danych, daje to lepsze wykorzystanie potencjału instalacji. Systemy automatyki mogą samodzielnie dostosowywać parametry pracy do aktualnych warunków atmosferycznych i zapotrzebowania na energię.

Letnie odświeżanie płuc Twojego domu – regeneracja GWC

Proces regeneracji złoża gruntowego wymiennika ciepła latem jest ważnym elementem utrzymania jego sprawności i efektywności działania. Regeneracja powinna odbywać się regularnie, najlepiej w nocy, gdy temperatura powietrza jest najniższa. Wymiennik latem służy do schładzania powietrza wentylacyjnego, które następnie trafia do pomieszczeń w budynku. Podczas tego procesu złoże kumuluje ciepło z przepływającego powietrza, co prowadzi do stopniowego wzrostu jego temperatury. Bez odpowiedniej regeneracji, efektywność chłodzenia może mocno spaść.

Podstawową metodą regeneracji jest wykorzystanie chłodniejszego powietrza nocnego, które przepływając przez złoże, odbiera z niego nagromadzone w ciągu dnia ciepło. Ten naturalny proces pozwala na przywrócenie pierwotnych właściwości chłodzących wymiennika. Ważne jest, aby proces regeneracji trwał wystarczająco długo – zazwyczaj minimum 6-8 godzin. Niektóre systemy automatyki GWC są wyposażone w czujniki temperatury, które same inicjują proces regeneracji, gdy warunki są optymalne.

Efektywność regeneracji zależy także od wilgotności złoża, która powinna być utrzymywana na odpowiednim poziomie. Zbyt suche złoże ma gorsze właściwości wymiennika ciepła, dlatego warto sprawdzić system zraszania, szczególnie w przypadku żwirowych GWC. Pamiętajmy, że prawidłowo przeprowadzana regeneracja złoża może wydłużyć żywotność wymiennika nawet o parę lat i zapewnić stabilną pracę systemu przez cały sezon letni.