GWC
Gruntowy wymiennik ciepła do rekuperacji
Gruntowy wymiennik ciepła (GWC) jest dodatkowym wyposażeniem systemu rekuperacji, dzięki któremu pozyskuje się energię z gruntu. Wymiennik stanowi również wsparcie dla rekuperatora podczas bardzo niskich temperatur zewnętrznych pełniąc rolę dodatkowej ochrony antyzamrożeniowej.
Ogromne znaczenie przy podejmowaniu decyzji o montażu GWC powinien mieć rodzaj gruntu. Jeśli grunt jest suchy i piaszczysty: zyski z nie są warte zachodu. Jednak gliniaste, wilgotne podłoże będą idealne, by do rekuperatora trafiło powietrze już wstępnie opracowane temperaturowo: latem chłodniejsze, zimą cieplejsze.
Warto jest też rozważyć wielkość terenu, gdzie położona będzie instalacja zewnętrzna gwc. Istnieje kilka sposobów kładzenia instalacji i przed podjęciem decyzji warto skonsultować temat z inżynierem.
Co to jest gruntowy wymiennik ciepła
Gruntowy wymiennik ciepła (GWC) to urządzenie współpracujące z systemem rekuperacji, które wykorzystuje stabilną temperaturę gruntu na głębokości 1,5–2 metrów do wstępnego podgrzania powietrza zimą oraz jego schłodzenia latem. W efekcie do rekuperatora trafia powietrze o temperaturze korzystniejszej niż ta panująca na zewnątrz, co zwiększa wydajność całego systemu wentylacyjnego.
Jak sama nazwa wskazuje, gruntowe wymienniki ciepła montuje się pod powierzchnią ziemi. Ma to kluczowe znaczenie, ponieważ na głębokości około 1,5–2 metrów temperatura jest znacznie bardziej stabilna i mniej podatna na wahania wynikające z warunków atmosferycznych. Dzięki temu powietrze przepływające przez wymiennik podlega naturalnej, efektywnej i energooszczędnej obróbce temperaturowej – zostaje wstępnie ogrzane zimą i schłodzone latem. To rozwiązanie jest nie tylko skuteczne, ale również całkowicie ekologiczne i zgodne z ideą zrównoważonego budownictwa.
Jak działa gruntowy wymiennik ciepła?
Podstawową funkcją gruntowego wymiennika ciepła jest obróbka temperaturowa powietrza: zimą jest ono podgrzewane, latem schładzane. Dzięki temu do wymiennika rekuperatora dostaje się świeże powietrze z zewnątrz, ale opracowane: zimą podgrzane, a latem ochłodzone. W wyniku tej obróbki zimą cały system rekuperacji jest w stanie osiągnąć dużo wyższe sprawności odzysku ciepła. Nawiewane do pomieszczeń powietrze jest także cieplejsze, a wymiennik dodatkowo chroniony przed przemarzaniem.
Latem nawiewane do pomieszczeń powietrze jest chłodniejsze, co zwiększa komfort przebywania w wentylowanych pomieszczeniach.
Rodzaje gruntowych wymienników ciepła (GWC) – który wybrać?
Gruntowe wymienniki ciepła dostępne na rynku różnią się nie tylko konstrukcją, ale także sposobem działania i efektywnością. Wybór odpowiedniego typu GWC powinien być podyktowany zarówno warunkami gruntowymi, jak i oczekiwanym komfortem użytkowania oraz kosztami eksploatacji. Kluczowe jest również zrozumienie, jak dany rodzaj wymiennika wpływa na jakość powietrza oraz wydajność całego systemu wentylacyjnego. Najczęściej spotykane wymienniki dzielą się na przeponowe i bezprzeponowe, w zależności od tego, czy powietrze ma bezpośredni kontakt z gruntem. Przyjrzyjmy się bliżej każdemu z rozwiązań.
GWC rurowy (przeponowy)
Rurowy gruntowy wymiennik ciepła zbudowany jest z systemu rur wykonanych zazwyczaj z tworzywa sztucznego, przez które przepływa powietrze. Rury układane są w gruncie na odpowiedniej głębokości, najczęściej w kilku równoległych nitkach, aby zwiększyć powierzchnię wymiany ciepła. Powietrze nie ma jednak bezpośredniego kontaktu z ziemią – oddzielone jest od niej ścianką rury, co znacząco ogranicza efektywność transferu energii. Z tego względu, aby osiągnąć satysfakcjonujące wyniki, konieczne jest zastosowanie długiego odcinka rurociągu, co może wymagać dużej powierzchni działki.
Montaż takiego systemu wymaga również bardzo precyzyjnego wykonania, m.in. zachowania odpowiedniego spadku rur w celu odprowadzenia kondensatu, który może gromadzić się wewnątrz przewodów. Dodatkowym wyzwaniem przy tego typu rozwiązaniu jest ryzyko namnażania się bakterii i pleśni w przypadku niewłaściwego odpływu skroplin. Regularna konserwacja może być konieczna, aby zachować higieniczne warunki nawiewanego powietrza. System rurowy jest często reklamowany przez zagraniczne firmy, jednak w praktyce jego efektywność jest ograniczona i zależy w dużym stopniu od jakości montażu.
Na plus należy zaliczyć prostotę budowy oraz dostępność elementów, co sprawia, że jest to popularna opcja wśród inwestorów indywidualnych. Mimo to, dla uzyskania porównywalnej skuteczności do wymienników bezprzeponowych, instalacja musi być znacznie rozbudowana, co przekłada się na wyższe koszty wykonania.
GWC żwirowy (bezprzeponowy)
Żwirowy wymiennik ciepła to konstrukcja, w której powietrze przepuszczane jest przez specjalnie przygotowany wykop wypełniony żwirem lub kruszywem o dużej granulacji. Powietrze przemieszcza się przez wolne przestrzenie między ziarnami, mając bezpośredni kontakt z materiałem, co umożliwia intensywną i efektywną wymianę ciepła. Woda skroplona z powietrza w naturalny sposób wsiąka w złoże, eliminując konieczność stosowania systemów odprowadzających kondensat.
Pomimo wysokiej efektywności wymiany ciepła, tego typu instalacja stawia znaczne opory dla przepływającego powietrza. W praktyce oznacza to konieczność zastosowania dodatkowego wentylatora, który zwiększa zużycie energii i koszty eksploatacyjne. Złoże żwirowe musi być także regularnie regenerowane – szczególnie po sezonie letnim, gdy może dojść do jego przesuszenia lub zanieczyszczenia. Kolejnym ograniczeniem jest konieczność wykonania dużego wykopu, co może być problematyczne na małych działkach. Dodatkowo, nierównomierny przepływ powietrza przez złoże może prowadzić do powstawania stref o różnej temperaturze, co pogarsza komfort użytkowania.
Żwirowe GWC są nadal stosowane w niektórych systemach wentylacyjnych, jednak ze względu na liczne wady eksploatacyjne, coraz częściej ustępują miejsca nowszym rozwiązaniom technologicznym. Wymagają również dużej dokładności wykonania oraz doświadczenia ekipy montażowej, aby system działał zgodnie z założeniami projektowymi.
Alternatywnym rozwiązaniem jest glikolowy wymiennik ciepła.
Co to jest glikolowy gruntowy wymiennik ciepła
GWC glikolowy w systemie rekuperacji składa się z dwóch części:
- jednostki wewnętrznej umieszczonej przy rekuperatorze
- instalacji zewnętrznej, w której krąży w obiegu zamkniętym glikol, ułożonej w gruncie
Dzięki energii zgromadzonej na głębokości 1,5 – 2 m w gruncie, odzyskiwana jest energia, która służy do wstępnego opracowania strumienia powietrza nawiewanego, zanim jeszcze trafi ono do rekuperatora. Takie opracowane przez tę instalację powietrze latem jest chłodniejsze, zimą zaś cieplejsze.
W praktyce oznacza to, że gruntowy wymiennik ciepła glikolowy zapewnia większe oszczędności i jeszcze większy komfort w wentylowanych pomieszczeniach.
GWC rurowy składa się z dwóch części: zewnętrznej instalacji z glikolem umieszczonej w gruncie na głębokości 1,5 – 2 m oraz z jednostki zewnętrznej: urządzenia zamontowanego przy rekuperatorze.
Zasada działania glikolowego wymiennika ciepła
Gruntowy wymiennik ciepła korzysta z energii zgromadzonej w ziemi, gdzie na głębokości około 2 m panuje stała temperatura zarówno w lecie, jak i w zimie. Krążące w przewodach medium (powietrze lub glikol) transportuje energię do rekuperatora, gdzie oddaje ją do powietrza nawiewanego do budynku. W zależności od pory roku i ustawień rekuperatora zaciągane powietrze ogrzewa się lub ochładza poprawiając parametry pracy całego systemu wentylacyjnego. W dobrze zaizolowanym domu energooszczędnym z pewnością da się odczuć efekt pracy z tego systemu, bo w budynkach takich ilość energii, która potrzebna jest do ogrzania, jest niewielka. Także ze względu również na doskonałą izolację dużo łatwiejsze będzie schłodzenie go i utrzymanie komfortowej temperatury.
Zwiększysz korzyści, jeżeli dom będzie posiadał:
- dobrze zaizolowane fundamenty, ściany i dach
- rolety okienne, zwłaszcza połaciowe
- szczelne okna bez nawiewników
Pomoc dla rekuperatora
Wymiennik glikolowy dostarcza do rekuperatora powietrze po wstępnej obróbce: zimą cieplejsze, latem chłodniejsze od powietrza zewnętrznego. Zwiększa to efektywność systemu rekuperacji oraz jeszcze bardziej podnosi komfort w rekuperowanych pomieszczeniach.
Gruntowy wymiennik ciepła rekuperacja: Zamontowany gruntowy wymiennik ciepła (z prawej) z rekuperatorem AERISnext 600 (z lewej).
Gwc przynosi określone korzyści nie tylko latem. Fenomenalnie działa także zimą, wstępnie ogrzewając czerpane z zewnątrz zimne powietrze. Rekuperator z gruntowym wymiennikiem ciepła jest jak związek idealny: zgodny i czerpiący od siebie nawzajem maksimum korzyści. Jak działa rekuperacja. Przeczytaj, jak działa rekuperacja.
Na zdjęciu z prawej strony za GWC widoczny manometr.
Gruntowy wymiennik ciepła zwiększa sprawność sytemu rekuperacji
Dzieje się tak dzięki wykorzystaniu energii zgromadzonej w ziemi, gdzie panuje stała temperatura na głębokości 1,5 – 2 m. Dzięki wykorzystaniu energii gruntu, powietrze, które wchodzi do rekuperatora, ma wyższą lub niższą temperaturę niż temperatura zewnętrza: latem jest ona niższa, zimą wyższa. Pozwala to wymiennikowi ciepła rekuperatora na uzyskanie jeszcze większych parametrów odzysku ciepła. Można więc powiedzieć, że związek rekuperatora z gwc jest wyjątkowo udany.
Nie należy jednak zapominać, że nawet rekuperator z gruntowym wymiennikiem ciepła nie zastąpi w naszym klimacie systemu grzewczego zimą. Latem nie zastąpi też klimatyzacji na górnych kondygnacjach, gdzie potrafi być bez klimatyzacji naprawdę gorąco.
Jednak już przy domu parterowym można się pokusić o stwierdzenie, że duet rekuperatora z gruntowym wymiennikiem ciepła na tyle ochładza nawiewane powietrze, że jest w stanie utrzymać na długo komfortową temperaturę latem.
Oczywiście pod warunkiem, że podczas najbardziej gorących letnich dni odetnie się też bezpośredni dopływ promieni słonecznych do pomieszczeń używając do tego np. rolet zewnętrznych.
Na zdjęciu wyjście instalacji z budynku.
Uwaga! Przejście rurki z glikolem od jednostki wewnętrznej do instalacji wewnętrznej trzeba przewidzieć na wczesnym etapie budowy domu. Jeśli inwestor poważnie rozważa montaż GWC, należy zrobić to nie później niż na etapie fundamentów!
GWC zimą ogrzewa powietrze
W Polsce przez około 8 miesięcy w roku trzeba dogrzewać dom, by uzyskać w nim komfortową temperaturę i uzupełnić straty ciepła (wynikające z otwierania drzwi wejściowych, przenikalności ścian, okien, etc.).
System rekuperacji odzyskuje znaczną część energii już w samym wymienniku, jednak gruntowy wymiennik z rekuperatorem robi coś więcej: ogrzewa powietrze zanim trafi ono do rekuperatora. Dzięki temu nawiewane powietrze jest jeszcze cieplejsze, a korzyści z wentylacji mechanicznej większe.
GWC latem ochładza powietrze
Latem zazwyczaj poza klimatyzacją nie istnieje wiele możliwości ochłodzenia budynku, szczególnie jego górnej kondygnacji. Wraz z upływem ciepłych dni wnętrze domu staje się powoli coraz cieplejsze w wyniku kumulowania się energii słonecznej wpadającej przez okna, wynikającej z użytkowania kuchni, łazienek czy po prostu energii pochodzącej od ludzi.
Proces ten przebiega wolniej w domach o dużej kubaturze i wykonanych z materiałów kumulujących ciepło. Budynek duży, wykonany z kamienia będzie miał dużo większą bezwładność termiczną niż niewielki domek wykonany z typowo izolujących materiałów budowlanych.
Dużym mankamentem budynków o wysokiej bezwładności termicznej są stosunkowo duże koszty ogrzewania: aby dom był ciepły, należy wprowadzić duże ilości energii w ściany budynku. Odwrotnie latem – taki dom teoretycznie dłużej zachowa przyjemny chłód, nawet przy stosunkowo częstym tradycyjnym wietrzeniu. Coś za coś.
Budynek dobrze zaizolowany zachowuje się inaczej: ściany nie kumulują dużych ilości ciepła, za to jego bezwładność termiczna zapewniana jest przez maksymalną szczelność. Jeśli dom z niewielką bezwładnością przewietrzymy zimą poprzez otwarcie okien – nastąpi jego szybkie wychłodzenie. Podobnie latem – otwarcie okien i wietrzenie gorącym, letnim powietrzem spowoduje szybkie ogrzanie się wnętrza budynku.
Latem temperatura powietrza dostarczanego przez czerpnię do rekuperatora jest dokładnie taka, jak na zewnątrz: wysoka. Przy zastosowaniu gwc, temperatura powietrza dostarczonego do rekuperatora zostaje obniżona właśnie dzięki energii uzyskanej z jego pracy.
Wady gruntowego wymiennika ciepła
Gwc nie jest urządzeniem klimatyzacyjnym i nie posiada możliwości utrzymywania ustalonej temperatury. Nawiewane chłodniejsze powietrze będzie mocno odczuwalne w pobliżu anemostatu, dalej szybko miesza się ono z powietrzem wewnątrz pomieszczenia, więc z anemostatu nigdy nie popłynie silny strumień chłodu, jak ma to miejsce w przypadku klimatyzatora, który niejednokrotnie nawiewa silny strumień powietrza o temperaturze zaledwie kilkunastu stopni. Aby uzyskać skuteczniejsze chłodzenie, należy nieco zwiększyć ilość powietrza nawiewanego do budynku w okresie upałów. Nie może być jednak ona maksymalna, gdyż praca w takim trybie spowoduje szybsze ogrzewanie rury wymiennika.
Montaż GWC
Etap zero wykonania instalacji zewnętrznej GWC: wykopy – przygotowanie pod montaż rurek z glikolem.
Rozłożona zewnętrzna instalacja gruntowego wymiennika ciepła.
Wilgotny grunt to grunt doskonały dla GWC.
Podłączenie GWC do rekuperatora
GWC nie jest urządzeniem klimatyzacyjnym i nie posiada jego mocy. Przy rekuperacji klimatyzacja powinna zostać zamontowana dodatkowo. Glikolowy wymiennik ciepła pozyskuje chłód w naturalny sposób, z gruntu. O ile dla jednych może to być zdecydowany minus (dla tych polecamy montaż klimatyzacji, szczególnie na górnej kondygnacji budynku), dla innych będzie nie lada gratką. Możliwość korzystania z darmowej energii zgromadzonej w ziemi jest rozwiązaniem nie tylko zdrowszym, ale i proekologicznym wykorzystującym naturalne zdolności gruntu do magazynowania energii.
W dobrze wykonanym domu energooszczędnym o rozsądnej ilości przeszkleń i dobrze wykonanej izolacji, właściwie zaprojektowany i zainstalowany system wentylacyjny wyposażony w gruntowy wymiennik ciepła zapewni nawiew świeżego powietrza o temperaturze o kilka stopni niższej niż gdyby pochodziła ona z samego rekuperatora. By zapewnić sobie jednak możliwość obniżania i precyzyjnej korekty temperatury, należy zamontować klimatyzację.
Tak, choć jest to trudniejsze, niż w przypadku montażu na etapie budowy. Wiąże się z większymi nakładami pracy, np. koniecznością wykonania wykopów często już zaaranżowanej części zielonej przy domu, wykonania przejścia przez fundament, bałaganem budowlanym w miejscu montażu jednostki wewnętrznej przy rekuperatorze: pytanie, czy jest tam jeszcze miejsce na gwc). Jedynym tak naprawdę niezbędnym warunkiem jednak jest posiadanie rekuperatora o określonej mocy (lub jego wymiana dla starszych systemów).
Możliwa jest również taka sytuacja, gdy montaż gwc zostanie zaplanowany na etapie budowy, jednak jego wykonanie inwestor przełoży na później. Wykonane więc zostaną wszelkie konieczne prace ziemne oraz dobrany właściwej mocy rekuperator.
Tak, czy inaczej o tym, czy zamierza się zainstalować GWC, warto zdecydować jak najwcześniej.
Rozsądnie. Oznacza to, że intensywna praca gwc powinna odbywać się raczej w godzinach, gdy skwar na zewnątrz nie osiągnął swych maksymalnych wartości. Logicznym jest, że łatwiej schłodzić powietrze o temperaturze 25 czy 29 stopni niż powietrze 32 czy 35-stopniowe. To samo dotyczy miesięcy zimowych. Dzięki ograniczeniu intensywności przewietrzania w okresie największych szczytowych temperatur, uzyskamy dłuższą żywotność pracy wymiennika i jego skuteczniejszą pracę.
Tak, choć jest to trudniejsze, niż w przypadku montażu na etapie budowy. Wiąże się z większymi nakładami pracy, np. koniecznością wykonania wykopów często już zaaranżowanej części zielonej przy domu, wykonania przejścia przez fundament, bałaganem budowlanym w miejscu montażu jednostki wewnętrznej przy rekuperatorze: pytanie, czy jest tam jeszcze miejsce na gwc). Jedynym tak naprawdę niezbędnym warunkiem jednak jest posiadanie rekuperatora o określonej mocy (lub jego wymiana dla starszych systemów).
Możliwa jest również taka sytuacja, gdy montaż gwc zostanie zaplanowany na etapie budowy, jednak jego wykonanie inwestor przełoży na później. Wykonane więc zostaną wszelkie konieczne prace ziemne oraz dobrany właściwej mocy rekuperator.
Tak, czy inaczej o tym, czy zamierza się zainstalować GWC, warto zdecydować jak najwcześniej.
Dobrej jakości rekuperator automatycznie reguluje pracą gruntowego wymiennika ciepła: dotyczy to automatycznego załączania oraz by-passu, czyli obejścia wymiennika ciepła w rekuperatorze w celu doprowadzenia w lecie do budynku powietrza maksymalnie schłodzonego.
Rekuperatory przeciwprądowe AERISnext współpracują z gwc w trybie automatycznym – nie jest wymagana żadna ingerencja ze strony użytkownika. Warto jednak podczas pracy gwc (co widoczne jest na sterowniku EASE – zdjęcie poniżej – znaczek EWT), regulować w rozsądny sposób intensywność wentylacji.
I tak: aby uzyskać skuteczniejsze chłodzenie należy zwiększyć ilość powietrza nawiewanego do budynku, czyli ustawić pracę rekuperatora na średni lub maksymalny tryb pracy (najlepiej 3). Jednocześnie jednak należy pamiętać, by – o ile to możliwe – w godzinach największego upału i podczas na przykład nieobecności domowników – zmniejszyć intensywność wentylacji (na bieg 1). Dzięki temu uda się na dłużej zachować energię dolnego źródła.
W domu z rekuperacją i gruntowym wymiennikiem ciepła ogranicz dopływ słońca
Jeśli przez okna wpadać będzie duża ilość energii słonecznej, ogrzewać się nią będą wszelkie przedmioty znajdujące się w pomieszczeniu: meble, dywany, ściany itp. Rozgrzana plama słoneczna na dywanie jest odczuwana przez człowieka porównywalnie z dobrze rozgrzanym grzejnikiem zimą! Najważniejsze to nie dopuścić do przegrzania pomieszczeń. Zadbaj o szczelne zamknięcie rolet zewnętrznych – szczególnie na oknach dachowych, które – ponieważ są usytuowane pod określonym kątem do promieni słonecznych – nagrzewają się najmocniej. W okresie upałów w domu z rekuperacją nie należy otwierać okien ani drzwi balkonowych, co oznaczałoby wprowadzenie do domu powietrza o bardzo wysokiej temperaturze, które później trudno byłoby ochłodzić. Rolety na oknach dachowych powinny być szczelnie zamknięte w godzinach największego nasłonecznienia.
Czego można wymagać od GWC
- Utrzymania komfortowej temperatury w budynku latem, co szczególnie czuć na dolnej kondygnacji domu z poddaszem użytkowym. Dzieje się tak nawet podczas wysokich upałów pod warunkiem jednak, że nie dopuści się do wcześniejszego przegrzania się wnętrza budynku przez np. szeroko otwarte okna czy drzwi tarasowe.
- Przyjąć należy, że gwc zapewni nawiew świeżego powietrza o temperaturze około 21 – 25°C przy upałach na zewnątrz rzędu 28 – 32°C.
- Dodatkową zaletą będzie również wstępne podgrzanie mroźnego powietrza zewnętrznego zimą. Przy wejściu do rekuperatora powietrze będzie miało wyższą temperaturę, co pełni dodatkową ochronę antyzamrożeniową całego systemu i ogranicza częstotliwość załączania się nagrzewnicy wstępnej. Co za tym idzie – daje dodatkowe oszczędności.
- Przy bardzo niskiej temperaturze zewnętrznej wynoszącej np. minus 25°C, powietrze wprowadzone do rekuperatora osiągnąć może nawet temperaturę -10°C, a nawet wyższą: -5°C. Po dodatkowym wymianie energii w wymienniku rekuperatora ostateczna temperatura powietrza nawiewanego do pomieszczeń może wynieść 16 – 18°C. Teraz systemowi grzewczemu pozostaje już tylko dogrzać powietrze o 4,2°C do uzyskania zadanej przez użytkownika temperatury komfortu.
Mity i prawdy o gruntowym wymienniku ciepła
| Prawda | Mit |
|---|---|
|
|
Budowa gruntowego wymiennika ciepła
Budowa gruntowego wymiennika ciepła (GWC) opiera się na układzie elementów umożliwiających wymianę energii cieplnej pomiędzy gruntem a powietrzem zasysanym do budynku. Kluczowym komponentem systemu jest część zewnętrzna, zakopana w gruncie na głębokości 1,5–2 metrów, gdzie temperatura ziemi pozostaje stabilna przez cały rok. W przypadku glikolowego GWC, zewnętrzna instalacja składa się z rur, w których krąży roztwór glikolu w zamkniętym obiegu. Rury te są wykonane z odpornego na korozję tworzywa sztucznego i muszą być odpowiednio zaizolowane oraz ułożone ze spadkiem, by umożliwić odpływ skroplin. W systemach powietrznych, zamiast glikolu przez instalację przepływa bezpośrednio powietrze.
Jednostka wewnętrzna to moduł umieszczony w pobliżu rekuperatora, który odpowiada za odbiór energii z glikolu lub powietrza i przekazanie jej do nawiewanego strumienia. Całość połączona jest z systemem wentylacyjnym budynku, dzięki czemu powietrze trafiające do pomieszczeń jest już wstępnie podgrzane zimą lub schłodzone latem. W GWC płytowym, zamiast rur, stosuje się układ specjalnych płyt dystansowanych tworzących kanały przepływowe, zapewniające maksymalną powierzchnię wymiany ciepła. Płyty te umieszczane są w odpowiednio przygotowanym podłożu, bez przepon, co pozwala na bezpośredni kontakt powietrza z gruntem.
Dodatkowe elementy, takie jak czujniki temperatury, automatyka sterująca oraz systemy odprowadzania kondensatu, odpowiadają za optymalną pracę całego układu. System powinien być wyposażony w filtry powietrza, które zapobiegają przedostawaniu się zanieczyszczeń do wnętrza budynku. W niektórych przypadkach montuje się także by-pass, umożliwiający ominięcie wymiennika w określonych warunkach. Dobrze zaprojektowana instalacja GWC uwzględnia również warunki gruntowe, nasłonecznienie terenu oraz wielkość działki. Wszystkie elementy muszą być trwałe, odporne na czynniki zewnętrzne i bezpieczne dla użytkownika. Cała konstrukcja wymaga starannego wykonania, najlepiej na etapie budowy domu.
Glikolowy wymiennik ciepła zapewnia stabilną i skuteczną pracę niezależnie od pory roku. Działa zarówno zimą, jak i latem, wykorzystując stałą temperaturę gruntu na głębokości 1,5–2 metrów. Obieg glikolu gwarantuje, że nawet przy bardzo niskich temperaturach zewnętrznych nie dochodzi do zamarzania instalacji. To czyni system wyjątkowo odpornym na zmienne warunki atmosferyczne, w tym silne mrozy, susze czy intensywne opady. Użytkownik może liczyć na komfort termiczny przez cały rok, bez konieczności ręcznej regulacji.
Jedną z największych zalet GWC glikolowego jest jego zdolność do wstępnego podgrzewania powietrza zimą oraz jego schładzania latem. Dzięki temu powietrze trafiające do centrali wentylacyjnej ma temperaturę bliższą komfortowej, co pozwala zredukować obciążenie systemów grzewczych i klimatyzacyjnych. Oznacza to realne oszczędności w kosztach eksploatacyjnych oraz większy komfort dla mieszkańców budynku. Efekt jest szczególnie zauważalny w domach energooszczędnych i pasywnych, gdzie nawet niewielkie różnice temperatur mają znaczenie. W praktyce powietrze o temperaturze -20°C może zostać podgrzane nawet do -5°C, a następnie dalej do komfortowych 18°C.
GWC glikolowy pełni ważną funkcję ochronną dla centrali wentylacyjnej, szczególnie zimą. Poprzez podgrzanie powietrza zanim trafi ono do wymiennika rekuperatora, system zapobiega jego zamarzaniu. Dzięki temu znacząco zmniejsza się ryzyko uszkodzenia rekuperatora oraz konieczność uruchamiania grzałki wstępnej, która zużywa dodatkową energię. Jest to nie tylko wygodne, ale również pozwala wydłużyć żywotność całego systemu wentylacyjnego. Ochrona przed mrozem jest szczególnie cenna w rejonach o ostrzejszym klimacie.
System GWC z glikolem działa w sposób w pełni automatyczny. Nowoczesne centrale wentylacyjne wykorzystują czujniki temperatury, które decydują, kiedy korzystanie z wymiennika jest uzasadnione. GWC włącza się tylko wówczas, gdy temperatura zewnętrzna przekracza granice ustawionego komfortu – na przykład poniżej 7°C zimą lub powyżej 23°C latem. W pozostałym czasie system pozostaje w stanie uśpienia, pozwalając gruntu na regenerację. Takie rozwiązanie gwarantuje efektywne zarządzanie energią bez konieczności nadzoru ze strony użytkownika.
W glikolowym wymienniku ciepła powietrze nie ma bezpośredniego kontaktu z gruntem, co znacząco poprawia jego higieniczność. Dzięki obecności przepony (rur z glikolem), do wnętrza domu nie przedostają się żadne cząstki gleby, kurz ani drobnoustroje. To ważne szczególnie dla alergików i osób ceniących sobie wysoką jakość powietrza wewnętrznego. W przeciwieństwie do wymienników żwirowych czy innych bezprzeponowych, tutaj nie ma potrzeby stosowania skomplikowanych filtrów lub przeprowadzania częstych konserwacji złoża. Powietrze dostarczane do rekuperatora jest czyste i bezpieczne.
Instalacja glikolowego GWC nie wymaga dużej powierzchni działki, co czyni go idealnym rozwiązaniem również dla inwestorów budujących domy na ograniczonym terenie. W przeciwieństwie do żwirowych czy płytowych wymienników, które potrzebują szerokich wykopów lub dużych stref montażu, rury z glikolem mogą być rozprowadzone punktowo lub spiralnie w zależności od dostępnej przestrzeni. Dzięki elastyczności układu rur, możliwe jest ich dopasowanie do kształtu i ukształtowania terenu. To sprawia, że glikolowy wymiennik jest bardzo uniwersalny w zastosowaniu. Montaż można z powodzeniem zrealizować nawet na trudnych, nieregularnych parcelach.
Pomimo obecności pompy obiegowej, która zapewnia cyrkulację glikolu, system glikolowy jest bardzo energooszczędny. Działa tylko wtedy, gdy warunki zewnętrzne tego wymagają, a pobór energii jest niewielki w porównaniu z klimatyzacją czy elektrycznym dogrzewaniem powietrza. Cała instalacja działa w sposób pasywny – wykorzystując naturalną energię gruntu, bez potrzeby skomplikowanych mechanizmów. To przekłada się na niskie rachunki za prąd oraz mniejsze obciążenie środowiska. W dłuższej perspektywie inwestycja w GWC zwraca się poprzez obniżone koszty eksploatacji budynku.
Glikolowy wymiennik ciepła sprawdza się w różnych warunkach gruntowych, nawet w mniej sprzyjających – np. w gruntach suchych czy piaszczystych. W przeciwieństwie do wymienników bezprzeponowych, jego działanie nie jest tak silnie uzależnione od wilgotności i struktury gleby. Ciepło pobierane jest przez roztwór glikolu, który posiada bardzo dobre właściwości przewodzenia energii. To sprawia, że instalacja jest bardziej uniwersalna i łatwiejsza do zaprojektowania w różnych lokalizacjach. Niezależność od warunków geologicznych to ogromny atut tego rozwiązania, szczególnie w przypadku budowy na trudnych terenach.
Wymiennik glikolowy działa w zamkniętym obiegu, co oznacza brak potrzeby ingerencji użytkownika w codzienną eksploatację. Nie występuje konieczność regeneracji złoża, wymiany materiałów ani uciążliwego czyszczenia. Wysoka jakość materiałów używanych do budowy instalacji (rury PE, izolacje techniczne, pompy o wysokiej klasie efektywności) gwarantuje wieloletnią trwałość. Odpowiednio zaprojektowany i zamontowany system może działać nawet kilkadziesiąt lat bez poważniejszych awarii. To inwestycja jednorazowa, która przez lata pracuje cicho, skutecznie i praktycznie niezauważalnie dla domowników.
Glikolowy wymiennik ciepła – podsumowanie
Na skuteczną pracę gwc olbrzymi wpływ mają poza tym: głębokość umieszczenia w gruncie instalacji zewnętrznej, rodzaj gruntu, w jakim umieszczony jest wymiennik oraz ilość dochodzących do gruntu promieni słonecznych, co bezpośrednio związane jest z nasadzeniami roślin.
Jeśli rurki z glikolem umieszczone będą za płytko, czyli powyżej tzw. strefy przemarzania gruntu, na jego pracę wpływ będą miały zimowe mrozy oraz letnie upały: zimą wymiennik będzie przymarzać i tracić sprawność, latem jego skuteczność spadnie ze względu na ogrzewanie się gruntu wokół niego.
Oczywiście przesadzanie z głębokością wkopywania instalacji, poza zwiększeniem kosztów wykonania wykopu, na niewiele się zda – zarówno 2 czy 4 metry pod ziemią panują praktycznie identyczne warunki temperaturowe. Warto w tym temacie zaufać fachowcowi z odpowiednim doświadczeniem.
Rekuperacja z glikolowym wymiennikiem ciepła Więcej informacji o rekuperacji z GWC uzyskasz od naszego Doradcy