Energooszczędność, budownictwo zero-energetyczne i ekologiczne, ograniczenie emisji dwutlenku węgla, to nie tylko wiodące trendy w budownictwie, ale również realne zyski dla Inwestora i Użytkownika nieruchomości. Szczególnie w czasie, gdy ceny energii są bardzo wysokie, nieustannie szukamy rozwiązań, które w możliwie największym zakresie uniezależnią nad od tych źródeł energii, za które trzeba płacić.
Rozwiązaniem, które w największym stopniu ogranicza ucieczkę ciepła przez wentylację jest gruntowy wymiennik ciepła. Wyjaśnijmy czym jest oraz jakie korzyści przyniesie zastosowanie płytowych gruntowych wymienników ciepła firmy PRO-VENT.
CZYM JEST GRUNTOWY WYMIENNIK CIEPŁA?
Co to jest GWC? Zadaniem gruntowego wymiennika ciepła jest ogrzanie lub schłodzenie powietrza wentylacyjnego, zanim trafi ono do rekuperatora. Innymi słowy, gruntowy wymiennik ciepła magazynuje energię chłodu w gruncie (w okresie zimowym) by wykorzystać ją latem do efektywnego chłodzenia budynku. I odwrotnie- zmagazynowane duże ilości ciepła latem pomagają skutecznie podnieść temperaturę powietrza wentylacyjnego w okresie niskich temperatur zewnętrznych. Stabilizacja temperatury powietrza wentylacyjnego za GWC gwałtownie podnosi efektywność całego systemu wentylacji mechanicznej w budynku. To z kolei ma przełożenie na radykalne ograniczenie ucieczki ciepła z budynku wraz z powietrzem wywiewanym. Czyli po prostu na niższe rachunki.
JAK DZIAŁA GWC?
Gruntowy wymiennik ciepła firmy PRO-VENT to system specjalnie opracowanych płyt ukrytych pod posadzką budynku (domu jednorodzinnego, biura, obiektu użyteczności publicznej, zakładu produkcyjnego czy hali) w gruncie.
Powietrze wentylacyjne, zasysane przez czerpnie terenową wyposażoną w filtr powietrza, przepływa równomiernie pod płytami GWC. Praktycznie cała objętość powietrza ma kontakt z odpowiednio przygotowanym podłożem. To z kolei przekłada się na najwyższą sprawność, czyli efektywność wymiany ciepła między powietrzem, a gruntem. Warto dodać, że pod płytami GWC następuje również naturalna obróbka wilgotnościowa i antybakteryjna powietrza.
Następnie, ogrzane lub schłodzone powietrze poprzez kanały instalacji wentylacyjnej trafia do rekuperatora.
JAKIE SĄ RODZAJE GWC?
Powietrzne gruntowe wymienniki ciepła dostępne na rynku różnią się miedzy sobą budową oraz sposobem wymiany ciepła.
GWC PŁYTOWY – BEZPRZEPONOWY
Wymiennik płytowy to rozwiązanie opracowane przez firmę PRO-VENT. Płytowy bezprzeponowy GWC PRO-VENT GEO składa się ze specjalnie przygotowanych płyt z tworzywa sztucznego. Mianowicie, płyty układane są w rzędach na specjalnych klockach dystansowych. Dzięki temu tworzy się przestrzeń do bezpośredniej, maksymalnie skutecznej wymiany ciepła między przepływającym powietrzem i specjalnie przygotowanym podłożem.
Brak przepony zapewnia brak problemów z zaleganiem skroplonego kondensatu, ponieważ nadmiar wody jest odprowadzany bezpośrednio do gruntu. Wymiennik płytowy ma nawet 3 razy niższe opory powietrza niż wymiennik żwirowy. Dzięki temu nie ma potrzeby stosowania żadnych wentylatorów wspomagających. Poza tym płytowy gruntowy wymiennik ciepła pracuje w sposób nieprzerwany. Regeneracja złoża jest w tym przypadku niepotrzebna. Posiada też wiele innych zalet, o których piszemy poniżej.
GWC ŻWIROWY – BEZPRZEPONOWY
Ideą wymiennika żwirowego jest przepuszczanie powietrza przez wykop ze żwirem lub kruszywem o dużej granulacji. W ten sposób powietrze ma już bezpośredni kontakt z materiałem, z którym zachodzi wymiana ciepła. W tym przypadku nie ma również problemu z odprowadzaniem kondensatu, ponieważ wchłania się on w złoże.
Rozwiązanie to ma jednak inne wady. Po pierwsze są to opory powietrza, które powstają w wyniku zderzania powietrza z kruszywem. Zwykle wymaga to zastosowania dodatkowego wentylatora wspomagającego, którego praca generuje dodatkowe koszty. Poza tym wymiennik żwirowy wymaga cyklicznej regeneracji złoża. Nie jest to więc rozwiązanie optymalne z punktu widzenia eksploatacji.
GWC RUROWY – PRZEPONOWY
Rurowy wymiennik ciepła składa się z ciągu rur, zwykle z tworzyw sztucznych. Aby zwiększyć powierzchnię wymiany ciepła, strumień powietrza zwykle rozdzielany jest na kilka rurociągów, które ponownie łączą się na końcu wymiennika.
Rurowy wymiennik ciepła jest rozwiązaniem mocno promowanym przez zagraniczne koncerny, choć z definicji ma dużo wad. Po pierwsze wymiana ciepła w tym wymienniku jest ograniczona przez fakt oddzielenia powietrza od gruntu ścianką rury. Aby uzyskać skuteczność porównywalną do wymienników bezprzeponowych należałoby ułożyć bardzo dużą długość rurociągu. Minusem tego rozwiązania jest więc też duży obszar montażu. Po drugie należy zawsze zadbać o odpowiedni spadek rur, aby wewnątrz wymiennika nie zalegał skroplony kondensat. W przeciwnym razie może to być niekorzystne dla jakości powietrza nawiewanego do budynku.
Wymienione wyżej gruntowe wymienniki ciepła to tzw. wymienniki powietrzne. Wymienniki nie-powietrzne, tj. wymienniki glikolowe wykorzystują czynnik pośredniczący. To roztwór glikolu przepływający w rurkach umieszczonych w gruncie zmienia swoją temperaturę. Dalej trafia do budynku, do specjalnego modułu (urządzenia) wyposażonego w uproszczeniu w pompkę elektryczną oraz wymiennik ciepła. W tym urządzeniu roztwór glikolu przekazuje energię ciepła lub chłodu do powietrza wentylacyjnego i dalej systemem kanałów do każdego wentylowanego pomieszczenia.
JAK SKUTECZNY JEST GRUNTOWY WYMIENNIK CIEPŁA?
Skuteczny gruntowy wymiennik ciepła pozwala latem pokryć zapotrzebowanie budynku na chłód nawet w 70 ÷ 90%. Warto dodać, że jest to ilość energii (chłodu) dostarczana do budynku praktycznie bezkosztowo. Co równie ważne, budynek jest chłodzony świeżym powietrzem zewnętrznym, a nie obiegowym jak w typowych klimatyzatorach. Zastosowanie GWC w okresie lata daje więc podwójną korzyść.
Powyżej pokazano przykładowy wykres temperatury zewnętrznej oraz za GWC podczas trwania wysokich temperatur zewnętrznych.
Zimą, GWC skutecznie podnosi temperaturę powietrza wentylacyjnego. Co to oznacza w praktyce? Wiadomo, że aby utrzymać w budynku komfortową temperaturę np. +21oC zimą, budynek trzeba ogrzewać. Nie wystarczy go ogrzać raz, źródło grzewcze musi być włączone całą zimę. Dlaczego? Ponieważ z budynku ciepło zawsze ucieka. Dlatego decydujemy się na stawianie domów energooszczędnych czy wręcz pasywnych, żeby tę ucieczkę ciepła – przez ściany, okna, dach i podłogę – ograniczyć. Jednak aby stworzyć w takim szczelnym budynku warunki do zdrowego i komfortowego życia musimy dostarczać do niego świeże powietrze, niezbędne do oddychania. Nie możemy cały czas oddychać tym samym powietrzem, ponieważ ulega ono po prostu „zużyciu”.
Żeby ograniczyć ucieczkę ciepła wraz z powietrzem, które usuwamy z budynku, stosujemy popularne rekuperatory. Odzyskują one większą część ciepła z powietrza usuwanego i oddają je do powietrza nawiewanego.
Zastosowanie gruntowego wymiennika ciepła podnosi sprawność całego procesu rekuperacji ponieważ stabilizuje temperaturę powietrza, które do rekuperatora dociera. Temperatura po przejściu przez GWC jest zawsze dodatnia, co eliminuje konieczność stosowania wstępnych nagrzewnic elektrycznych. Dodatkowo, podnosi to sprawność odzysku ciepła w samej centrali wentylacyjnej i praktycznie uniezależnia ją od chwilowych temperatur zewnętrznych. Ponieważ całość procesu wentylacji jest niezwykle efektywna (straty wentylacyjne są zredukowane w maksymalnym stopniu) wskazane jest dobieranie optymalnych układów wentylacyjnych (pod kątem ilości powietrza), które zapewniają komfortowe i zdrowe warunki w budynku.
JAK PRAWIDŁOWO DOBRAĆ GRUNTOWY WYMIENNIK CIEPŁA?
Dla typowych układów wentylacyjnych wielkość gruntowego wymiennika ciepła określa się na podstawie kubatury budynku. Jak wspomniano wyżej, GWC umożliwia dobór komfortowych ilości powietrza świeżego, dlatego nominalny (projektowy) strumień powietrza wentylacyjnego przyjmuje się na poziomie jednej krotności wymian powietrza w budynku.
GDZIE MONTUJE SIĘ GRUNTOWE WYMIENNIKI CIEPŁA?
Płytowe gruntowe wymienniki ciepła montuje się zarówno pod budynkiem, jak i obok budynku. Nie ma większego znaczenia czy budynek będzie stał na płycie fundamentowej czy tradycyjnych fundamentach. Montaż obok budynku jest możliwy zarówno pod terenem zielonym jak i tarasem, podjazdem czy parkingiem.
Głębokość montażu GWC oscyluje w granicach 0,7 ÷ 2,0m pod terenem.
JAK DUŻY JEST GRUNTOWY WYMIENNIK CIEPŁA?
Wielkość gruntowego wymiennika ciepła zależy od ilości powietrza wentylacyjnego. Najmniejsze GWC projektuje się na strumień powietrza 300 m3/h, największe nawet na kilkadziesiąt tysięcy.
ILE KOSZTUJE GRUNTOWY WYMIENNIK CIEPŁA?
Koszt montażu gruntowego wymiennika ciepła jest różny i zależy od takich czynników jak np.:
- wielkość budynku,
- miejsce montażu (pod budynkiem, obok budynku),
- konfiguracja wymiennika,
- głębokość montażu,
- warunki wodno- gruntowe.
POŁĄCZENIE GRUNTOWEGO WYMIENNIKA Z REKUPERATOREM
Gruntowy wymiennik ciepła jest podstawowym elementem energooszczędnych systemów wentylacyjnych. Za ruch powietrza w gruntowym wymienniku ciepła i całym układzie wentylacyjnym odpowiada rekuperator. Powietrze po „obróbce” w wymienniku gruntowym transportowane jest do centrali wentylacyjnej, a następnie systemem kanałów i anemostatów rozdzielane do poszczególnych pomieszczeń.
W ofercie firmy PRO-VENT można zaleźć rekuperatory dedykowane do współpracy z GWC. Urządzenia te charakteryzuje bardzo wysoki realny odzysk ciepła z powietrza wywiewanego, który wynosi ponad 90%. Dodatkowo, te centrale wentylacyjne posiadają funkcję przełączania „odzysk ciepła” na „chłodzenie” dzięki czemu pozwalają na praktycznie bezkosztowe chłodzenie budynku w maksymalnie wydajnym stopniu.
REKUPERATORY WSPÓŁPRACUJĄCE Z GWC
Dane techniczne, broszury oraz pełny opis central wentylacyjnych przystosowanych do pracy z gruntowym wymiennikiem ciepła:
DLACZEGO WARTO MONTOWAĆ GRUNTOWY WYMIENNIK CIEPŁA?
Korzyści z zastosowania GWC można rozpatrywać w trzech aspektach: oszczędności- jakie przynosi w ciągu całego roku, zdrowia- dzięki działaniu antybakteryjnemu oraz ekologii.
OSZCZĘDNOŚCI
Gruntowy wymiennik ciepła zimą ogrzewa powietrze wentylacyjne w maksymalnie wydajnym stopniu i to praktycznie bezkosztowo. Sprawia, że cały system wentylacji mechanicznej pracuje z wyższą sprawnością i efektywnością. W ten sposób redukując do minimum ucieczkę ciepła z budynku wraz z powietrzem wentylacyjnym. Tym samym ograniczając potrzebę grzania, czyli w praktyce przyczyniając się do niższych rachunków.
Latem, w okresie wysokich temperatur zewnętrznych, GWC skutecznie schładza powietrze wentylacyjne, nawet do temperatury +15 ÷ 16oC. Dzięki temu, gruntowy wymiennik ciepła pokrywa zapotrzebowanie budynku na chłód nawet w 70 ÷ 90% praktycznie bezkosztowo.
ZDROWIE
Korzyści z zastosowania GWC są nie tylko ekonomiczne, ale też zdrowotne. Jak pokazują badania Państwowego Zakładu Higieny zlecone przez PRO-VENT, dzięki bezpośredniemu kontaktowi powietrza z odpowiednio przygotowanym podłożem, ilość zarodników bakterii zredukowana jest aż o 86%, a zarodników grzybów aż o 97%. Wymiennik gwarantuje więc, że powietrze w domu będzie świeże i czyste.
Gruntowy wymiennik ciepła firmy PRO-VENT uzyskał Atest Narodowego Instytutu Zdrowia Publicznego oraz Rekomendację techniczną Instytutu Techniki Budowalnej. Oznacza to, że jest produktem bezpiecznym i pewnym.
GWC umożliwia wentylowanie budynku komfortową ilością powietrza wentylacyjnego, ponieważ w tym systemie powietrze praktycznie nie jest kosztem.
Wymiennik i rekuperator można dodatkowo połączyć z elektrycznym oczyszczaczem powietrza CLEAN R firmy PRO-VENT. To elektro-jonizacyjny filtr antysmogowy o skuteczności filtracji cząstek stałych (PM10, PM2.5, PM1) na poziomie 99,95%!
EKOLOGIA
Coraz więcej inwestorów zwraca uwagę, aby rozwiązania stosowane w domu były przyjazne środowisku. GWC to instalacja proekologiczna, wykorzystująca darmową, zieloną energię płytkich warstw gruntu.
Co istotne, GWC firmy PRO-VENT oczyszcza powietrze w sposób naturalny, bez potrzeby stosowania dodatkowej chemii (np. jonów srebra).
Ceny nośników energii ostatnio bardzo wzrosły, a eksperci przewidują, że to jeszcze nie koniec i w kolejnych latach można spodziewać się następnych podwyżek. Warto więc wybierać rozwiązania, które pozwalają znacznie ograniczać koszty eksploatacyjne domu. GWC jest tego najlepszym przykładem.
