Gruntowy wymiennik ciepła GWC

Gruntowy wymiennik ciepła (w skrócie GWC) jest istotnym uzupełnieniem instalacji wentylacji mechanicznej

 

Prawidłowo zaprojektowany GWC daje korzyści zarówno zimą jak i latem.
W okresie zimy GWC pozwala wstępnie podgrzać powietrze napływające do centrali wentylacyjnej poprzez wykorzystanie ciepła zgromadzonego w gruncie. Prawidłowo dobrany GWC spowoduje, że powietrze będzie zawsze miało temperaturę powyżej zera.
 W okresie letnim GWC służy do schłodzenia powietrza.

W przypadku GWC stosowanych w domach jednorodzinnych tylko do celów wentylacji higienicznej, jesteśmy w stanie uzyskać do około 1-1,5 kW mocy grzewczej i do około 0,7-1 kW mocy chłodzącej. Jedynym  kosztem uzyskania tej darmowej energii jest koszt napędu wentylatora lub pompy obiegowej (w przypadku wymiennika glikolowego).

Poniższy wykres doskonale pokazuje "spłaszczenie" zakresu temperatury powietrza po ogrzaniu się lub schłodzeniu od gruntu.

wykres zmiany temperatury w zależności od głębokości umieszczenia wymiennika GWC (z materiałów firmy Atrea)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Olbrzymią zaletą GWC jest zabezpieczenie wymiennika ciepła centrali wentylacyjnej przed zaszronieniem, czyli zablokowaniem go przez wytrącający się lód. Zjawisko to występuje przy ujemnych temperaturach powietrza, szczególnie w  wymiennikach ciepła o dużej sprawności. W przypadku braku GWC, przy wystąpieniu zaszronienia centrala wentylacyjna zwalnia obroty wentylatora nawiewnego, co powoduje topnienie lodu. Alternatywą jest stosowanie nagrzewnicy wstępnej powietrza. Oba te rozwiązania powodują jednak zmniejszenie odzysku ciepła, a pierwsze z nich dodatkowo powoduje powstanie okresowego podciśnienia w budynku.

Istniej kilka rozwiązań konstrukcyjnych GWC.

GWC możemy podzielić na przeponowe, w których przepływające powietrze nie ma bezpośredniego kontaktu z gruntem  oraz bezprzeponowe gdy taki kontakt istnieje.

GWC rurowy to wymiennik przeponowy wykonany z kanalizacyjnej rury bezrdzeniowej o średnicy 200 mm lub też specjalnej rury antybakteryjnej. W Polsce jest to najczęściej GWC firmy Rehau lub Geo-Heat. Rura układana jest na głębokości 1,5 do 2 m z niewielkim  spadkiem pozwalającym  na odpływ okresowo pojawiającego się kondensatu w kierunku studni chłonnej. W czerpni umieszcza się filtr oraz siatkę przeciw gryzoniom. Rura może być ułożona jako pojedyncza lub w często stosowanym tzw. układzie Tichelmana (kilka równoległych strun w odległości około 1 m od siebie połączonych kolektorami).

GWC żwirowy jest odmianą wymiennika bezprzeponowego. Powietrze przepływa przez złoże płukanego żwiru, ogrzewając lub schładzając się od niego. Ten rodzaj wymiennika stawia większe opory przepływu i najczęściej wymaga dodatkowego wentylatora. W przypadku płytkiego posadowienia złoża żwiru nad wymiennikiem umieszcza się warstwę styropianu, który pozwala symulować jego większe zagłębienie w gruncie. Ten rodzaj GWC pozwala nawilżać przepływające przez niego powietrze.

Nową odmianą GWC jest wymiennik glikolowy, w którym  wymiana energii z gruntem następuje poprzez 30% roztwór glikolu krążący w rurze polietylenowej. Układ ten jest identyczny jak dolne źródło pomp ciepła i w przypadku zainstalowania PC wspóldzieli z nią wymiennik dolnego źródła. Wymiennik może być zakopany podobnie jak GWC rurowy lub może być wykonany jako sonda pionowa poprzez pionowy odwiert. Ciepło lub chłód jest przekazywany w wymienniku typu woda-powietrze umieszczonym za czerpnią powietrza do centrali  i zabezpieczonym filtrem  powietrza. Wymiennik jest łatwy do czyszczenia, czyścimy go identycznie jak wymienniki klimatyzatorów.

 

Bezprzeponowy wymiennik ciepła firmy Provent (z materiałów firmy Provent)
 
 
 
 
 

Zainstalowany przez nas glikolowy wymiennik ciepła (GGWC)
Inna wersja montowanych przez nas GGWC

 
 
Wykonany przez nas GWC w fabryce kosmetyków w Gałkowie pod Łodzią - 1 sekcja