GWC, czyli gruntowy wymiennik ciepła. Pomóż rekuperatorowi osiągnąć jeszcze więcej.

W artykule znajdziesz

  1. Co to jest GWC
  2. Czy GWC zwiększa sprawność sytemu rekuperacji
  3. Na czym polega działanie GWC
  4. Prawdy i mity o GWC
Gruntowy wymiennik ciepła jest dodatkowym wyposażeniem systemu rekuperacji, dzięki któremu zysk energetyczny z rekuperacji jest jeszcze większy. GWC stanowi również wsparcie dla rekuperatora podczas bardzo niskich temperatur zewnętrznych pełniąc rolę dodatkowej ochrony antyzamrożeniowej.

Warto pamiętać, że ogromne znaczenie przy podejmowaniu decyzji o montażu GWC ma rodzaj gruntu. Jeśli grunt jest suchy i piaszczysty: zyski z GWC nie są warte zachodu. Jednak gliniaste, wilgotne podłoże, jakie ma do dyspozycji inwestor, przyczynić się powinno do zasadności podjęcia decyzji o montażu GWC. Drugim tematem, jaki warto rozważyć jest wielkość terenu, jakim dysponuje inwestor. Choć istnieje kilka sposobów kładzenia instalacji, warto skonsultować ten temat z inżynierem Rekuperatory.pl przed podjęciem decyzji.

Co to jest GWC

GWC 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 GWC powietrze latem jest chłodniejsze, zimą zaś cieplejsze.

W praktyce oznacza to jeszcze większe oszczędności i jeszcze większy komfort w wentylowanych pomieszczeniach.

GWC 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 (na zdjęciu po lewej stronie obok rekuperatora AERISnext 350).

Czy GWC zwiększa sprawność sytemu rekuperacji

Tak, dzięki wykorzystaniu energii zgromadzonej w ziemi, gdzie panuje temperatura niezależna od pory roku mieszcząca się w zakresie 6 – 12 stopni C, powietrze, które wchodzi do rekuperatora, ma inną temperaturę niż temperatura zewnętrza: latem jest ona niższa, zimą wyższa. Pozwala to wymiennikowi ciepła rekuperatora na uzyskanie jeszcze większych parametrów odzysku ciepła niż ma to miejsce bez gwc, 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.

Ile można wymagać od GWC i czy warto się zdecydować?Ile można wymagać od GWC i czy warto się zdecydować?Sprawdź

Jednak już przy domu parterowym można się pokusić o stwierdzenie, że duet rekuperatora z GWC 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.

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!

wyjscie instalacji gwc z budynkuWyjście instalacji GWC z budynku Zobacz więcej zdjęć z montażu instalacji zewnętrznej GWC

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 gwc 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 pracy gwc.

Rekuperator AERISnext z gruntowym glikolowym wymiennikiem ciepła. Z prawej strony za GWC widoczny manometr.

Na czym polega działanie GWC

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.

Rekuperator AERISnext  600 (z prawej) z gruntowym wymiennikiem ciepła (z lewej).

Prawdy i mity o GWC

GWC oznacza mniejsze koszty ogrzewania

Instalując GWC zyskujemy olbrzymi zysk energetyczny (nawet ponad 10oC!) – z pewnością oznacza to znaczne zmniejszenie kosztów ogrzewania. System grzewczy budynku załącza się później, wcześniej się też wyłącza. Wszystko to dzięki zyskom z GWC.

Poprawne działanie GWC oznacza kłopotliwe ręczne sterowanie

Gruntowy wymiennik ciepła pracuje automatycznie dzięki czujnikowi temperatury. Centrala pobiera powietrze przez GWC, kiedy w miesiącach zimowych temperatura spada poniżej 7oC, a w miesiącach letnich jest wyższa niż 23oC przy czym uzależnione to jest również od temperatury komfortu ustawionej przez użytkownika. Gdy temperatura nie zawiera się w w/w przedziałach, GWC nie pracuje: jest to czas przeznaczony na regenerację gruntu.

Przewody instalacji wentylacyjnej GWC muszą być zaizolowane

Korzystanie z przewodów nieizolowanych rozprowadzających powietrze w budynku niemal na pewno spowoduje wstępne ogrzewanie się nadmuchiwanego powietrza od ścianek przewodu wentylacyjnego w okresie letnim. Może w takim wypadku dojść do paradoksalnej sytuacji, gdy powietrze czerpane z zewnątrz o temperaturze na przykład 30oC schłodzone w GWC do temperatury np. 18oC zostanie ponownie ogrzane przez ścianki nieizolowanych przewodów wentylacyjnych do temperatury 28oC lub nawet wyższej w przypadku prowadzenia przewodów na nieizolowanym poddaszu. Zimą przewody nieizolowane zachowają się jak butelka wyjęta z lodówki w chłodny dzień: na ich zimnej powierzchni będzie wykraplać się para wodna spływając wzdłuż ścian lub sufitów i powodując powstanie brzydkich zacieków, a w ekstremalnych przypadkach nawet zagrzybienie ścian.

Rekuperator współpracujący z GWC powinien być wyposażony w by-pass

Umożliwi to korzystanie z rekuperatora z pominięciem wymiennika ciepła, co zapewnia efektywne działanie GWC latem, gdy nawiewane powietrze jest chłodniejsze od powietrza wywiewanego. Zapobiega to sytuacji ogrzania się powietrza nawiewanego do budynku od powietrza usuwanego z pomieszczeń.

GWC zastępuje klimatyzację

Gruntowy wymiennik ciepła to nie klimatyzacja. Nie można ustawić na sterowniku temperatury 22 stopnie i osiągnąć ją w pomieszczeniu niezależnie od temperatury panującej na zewnątrz. System rekuperacji wprawdzie zrobi wszystko, by ją osiągnąć, ale jego możliwości są ograniczone: i to również z gruntowym wymiennikiem ciepła. W budynku, w którym zostało przewidziane skuteczne odcięcie dopływu promieni słońca do pomieszczeń, oraz przy dobrej izolacji przegród budowlanych, GWC z pewnością spełni swoją rolę. Ale klimatyzacją nie jest i jej nie zastępuje. Do pełnej sterowalności temperaturą w domu potrzebujemy: zimą systemu grzewczego, latem: klimatyzacji. I nie dajcie sobie wmówić, że jest inaczej. Rekuperacja to 'tylko’ i aż wentylacja: wymiana zużytego powietrza na świeże. Oraz jego filtrowanie.

Na efektywność GWC ma wpływ konstrukcja budynku

W budynkach silnie przeszklonych, gdzie duża ilość energii słonecznej kumuluje się wewnątrz, rozwiązanie to będzie na pewno zbyt słabe, by zapewnić schłodzenie domu. Skuteczny, dobrze odczuwalny efekt uzyskamy w domu pasywnym lub dobrze wykonanym domu energooszczędnym. W budynku takim ilość energii potrzebna do ogrzania jest niewielka, ale zazwyczaj również ze względu na doskonałą izolację dużo łatwiejsze będzie schłodzenie go. Jednak uwaga: dom pasywny projektowany jest w sposób umożliwiający maksymalną kumulację energii wewnątrz budynku, więc często w skrajnych warunkach letnich może być narażony na silne przegrzewanie, szczególnie w sytuacji, gdy jego okna nie będą miały możliwości odcięcia dopływu energii słonecznej do budynku. Najgorszy efekt działania GWC uzyskamy w budynku o kiepskiej izolacji lub wszędzie tam, gdzie będą duże przeszklenia silnie narażone na bezpośrednie promieniowanie słoneczne lub w budynku posiadającym dużą ilość nieszczelności (kominy wentylacyjne, rozszczelnienia okien lub nawiewniki podokienne, mostki termiczne w okolicach okien i drzwi, słaba izolacja dachu itp).

Głębokość umieszczenia instalacji GWC w gruncie oraz jego rodzaj nie mają wpływu na skuteczną pracę

Instalacja GWC powinna być umieszczona na określonej głębokości w gruncie. Zbyt płytkie zakopanie przewodów z glikolem, tzn. powyżej strefy przemarzania gruntu będzie oznaczać, że na pracę instalacji będą miały wpływ bardzo niskie oraz wysokie temperatury zewnętrzne. Podobnie położenie instalacji zbyt głęboko oznaczać może utratę parametrów pracy całego układu.

Warto również pamiętać, że grunt mokry ma większą sprawność niż suchy i piaszczysty, w którym instalację GWC zawsze raczej odradzamy.

Druga rada dotyczy nasadzeń: w miejscu, gdzie położona jest instalacja zewnętrzna GWC, należy nie sadzić większej roślinności, która odetnie dopływ promieni słonecznych do gruntu i ograniczy zyski energetyczne z GWC.

montaż zewnetrznej instalacji gwcEtap zero wykonania instalacji zewnętrznej GWC: wykopy –  przygotowanie pod montaż rurek z glikolem.

gwc instalacja zewnetrznaRozłożona zewnętrzna instalacja gruntowego wymiennika ciepła.

gwcWilgotny grunt to grunt doskonały dla GWC.

Jesteś zainteresowany montażem gruntowego wymiennika ciepła? Napisz do nas: [email protected] lub zadzwoń: 603 446 366