Czy warto zdecydować się na GWC? (2024)

Rodzaje gruntowych wymienników ciepła

GWC składa się z:

• rur zakopanych w ziemi (wymiennik rurowy)
• złoża z grubego, płukanego żwiru (wymiennik żwirowy).

Wymienniki rurowe muszą mieć dostatecznie dużą powierzchnię przejmowania ciepła przy jednoczesnym zapewnieniu możliwie małych oporów przepływu powietrza. W praktyce stosuje się rury z PVC o średnicy 150-200 mm, a ich łączna długość przy wentylacji domu jednorodzinnego może przekraczać nawet 50 m. Większą efektywność pracy uzyskuje się w gruntach wilgotnych o małym oporze cieplnym, co pozwala na szybsze przejmowanie ciepła z dalszych warstw ziemi. Na zakończeniu rur umieszcza się studzienkę, która zbiera wykroploną wodę.

Wymienniki żwirowe można wykonać na gruntach o niskim poziomie wód gruntowych. Jako złoże wymiennika wykorzystuje się płukany żwir, umieszczony w wykopie zabezpieczonym geowłókniną i przykrytym warstwą termoizolacyjną. Objętość złoża dla domu jednorodzinnego to 10-12 m3, a doprowadzenie i odprowadzenie powietrza zapewniają rury umieszczone bezpośrednio w żwirze lub połączone z kanałami zbiorczymi.

Powietrze nawiewane do domu przepływa przez GWC, w wyniku czego zimą się ogrzewa, a latem ochładza, bo temperatura gruntu na głębokości 1-1,5 m nawet zimą przekracza 0°C. Dzięki temu latem takie powietrze można wykorzystać do chłodzenia pomieszczeń, zimą zaś powietrze z GWC nie wymaga aż tak intensywnego podgrzewania jak powietrze czerpane bezpośrednio z otoczenia domu. Jeśli wentylacja ma być rozbudowana o GWC, powinno się pamiętać o wykonaniu drugiej, zwykłej czerpni powietrza, która będzie używana w czasie, gdy nie ma potrzeby zmiany temperatury nawiewanego powietrza.

Wentylację z odzyskiem ciepła warto połączyć z GWC z kilku powodów:

• brak szronienia wymiennika do odzysku ciepła w rekuperatorze - w okresie zimowym;
• brak nagrzewnicy wstępnej i kosztów eksploatacyjnych związanych z jej pracą - zimą;
• brak potrzeby dogrzewania powietrza nawiewanego - zimą;
• darmowe chłodzenie budynku powietrzem wentylacyjnym - latem;
• działanie antybakteryjne GWC - redukcja stężenia bakterii i grzybów w powietrzu nawiewanym.

GWC można montować pod budynkiem, terenem zieleni, parkingiem itp., dostosowując jego lokalizację do miejscowych warunków i potrzeb inwestora. Ważne jest, aby gruntowy wymiennik ciepła był wydajny, nie generował wysokich strat ciśnienia (dla typowego budynku jednorodzinnego 50-70 Pa), był dopuszczony do stosowania w budownictwie (np. Rekomendacja Instytutu Techniki Budowlanej), a działanie antybakteryjne było potwierdzone przez niezależne instytucje. Dobierając centralę wentylacyjną trzeba uwzględnić dodatkowe opory spowodowane przez GWC.

Czy GWC może skutecznie chłodzić dom latem?

Niektóre firmy oferujące GWC sugerują, że rozwiązują one problem chłodzenia domu w okresie upałów. Jednak skuteczności takich układów w tym zakresie nie należy przeceniać i traktować ten sposób chłodzenia pomieszczeń jako system wspomagający klimatyzację. Wydajność nawiewu chłodnego powietrza z takiej instalacji nie będzie bowiem duża i praktycznie odczuwalne oziębienie osiągniemy jedynie w czasie niezbyt wysokiej temperatury zewnętrznej.

Wynika to ze względnie małego strumienia powietrza wytwarzanego przez centralę wentylacyjną, jak i unikania nawiewu zbyt chłodnego powietrza (poniżej 15-16°C), które może grozić przeziębieniem. Przy wydajności przeciętnej centrali wentylacyjnej wynoszącej do 300 m3/h oraz różnicy temperatury (6-8°C) powietrza nawiewanego (zewnętrznego) i znajdującego się w pomieszczeniu, uzyskiwana moc chłodzenia dla całego budynku nie przekracza 1 kW. Jest to wartość wystarczająca do obniżenia temperatury pomieszczenia o powierzchni 10-15 m2.

W praktyce jednak efekt jest lepszy bo bez GWC strumień nagrzanego powietrza zewnętrznego dodatkowo podnosiłby temperaturę we wnętrzach. Z GWC latem będziemy więc zadowoleni, gdy w domu mamy możliwość skutecznego zacienienia okien (najlepiej jeśli wyposażony go w rolety zewnętrzne) i w ten sposób ograniczenia głównych niepożądanych podczas upałów zysków ciepła. Wtedy to, że nawiewane powietrze jest nieco chłodniejsze (np. 16°C) wystarczy do utrzymania komfortowych warunków.

Nawiew zimnego powietrza - przez odpowiednią regulację instalacji wentylacyjnej - można w całości skierować do wybranego pomieszczenia, w którym najczęściej przebywamy, i na schłodzeniu którego szczególnie nam zależy, np. salonu z dużymi oknami tarasowymi skierowanymi na południe (ale wyposażonymi w rolety, żaluzje lub choćby markizę).

GWC poprawia również komfort w budynku, bowiem stabilizuje wilgotność powietrza. Z drugiej strony - zwiększa opory przepływu powietrza w instalacji wentylacyjnej, konieczne jest więc zastosowanie wentylatorów o większej mocy (co podnosi zużycie energii elektrycznej).

Przy wszystkich tych zastrzeżeniach, GWC jest także rozsądnym uzupełnieniem systemu klimatyzacji, bo poprawia jego efektywność (zmniejszając zapotrzebowanie na moc klimatyzatorów o 10-15%) przy raczej umiarkowanym udziale w całkowitych kosztach inwestycji.

Jeśli budujemy dom energooszczędny z wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła współpracującą z GWC, nie warto pomijać możliwości wykorzystania jej latem do choć częściowego obniżenia temperatury powietrza nawiewanego do domu.

Joanna Dąbrowska
fot. otwierająca: Pro-Vent