Gruntowy wymiennik ciepła.

Na projekt nowoczesnego domu w standardzie pasywnym składa się kilka elementów takich jak wysokie parametry izolacyjne przegród, odpowiednie usytuowanie względem stron świata oraz wykorzystanie technologii, które zmniejszają zużycie energii. Jedną z podstawowych kwestii jest zastosowanie systemów grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych optymalizujących funkcjonowanie domu. W celu zbilansowania zapotrzebowania na ciepło należy rozważyć budowę gruntowego wymiennika ciepła, który jest jednym z najtańszych elementów domu, zapewniających obniżenie kosztów eksploatacji.

Gruntowy wymiennik ciepła, w skrócie GWC to system doprowadzający powietrze do budynku z zewnątrz poprzez instalację umieszczoną w gruncie (poniżej poziomu przemarzania) i wykorzystujący pojemność cieplną gruntu.

Dzięki GWC można zmniejszyć wahania temperatury powietrza dostarczanego do wnętrza i tym samym znacząco zwiększyć komfort cieplny. Do zalet należy zaliczyć wstępne podgrzanie powietrza w sezonie zimowym, schłodzenie w letnim oraz zredukowanie bakterii i grzybów w przypadku zastosowania wymnienników bezprzeponowych.

Względem rozwiązań konstrukcyjnych wyróżniamy wymienniki:

- rurowe – jest to kanał zbudowany z rur pvc lub innych tworzyw sztucznych ułożonych w postaci długiego rurociągu lub w układach rozdzielonych gdzie strumień powietrza jest rozdzielany na kilka kanałów, a potem łączony i doprowadzony do budynku. Wymiennik rurowy zalicza się do wymienników przeponowych, w których pomiędzy warstwą gruntu, a powietrzem istnieje przepona (w przypadku wymiennika rurowego – cienka ścianka rurociągu). Co istotne – w przypadku wymiennika rurowego należy zastosować na całej długości spadek umożliwiający spływ skroplin do osadnika (najczęściej w pobliżu czerpni), chociaż lepszym rozwiązaniem jest spływ skroplin zgodny z kierunkiem zaciąganego powietrza.

- żwirowe – w tym przypadku konieczne jest zbudowanie złoża ze żwiru lub kruszywa łamanego o dużej frakcji chronionego geowłókniną. Możliwość zbudowania wymiennika żwirowego istnieje tylko tam gdzie poziom wód gruntowych jest stosunkowo niski i nie sięga samego złoża. Kolejnym ograniczeniem jest konieczność zastosowania systemu umożliwiającego pracę wymiennika w cyklach min.2h pozwalających na tzw. regenerację złoża. Zaletą tego typu rozwiązania jest fakt bezpośredniego kontaktu powietrza ze żwirem, eliminujący pojawianie się grzybów i bakterii.

- wymiennik płytowy – to rozwiązanie bardziej zaawansowane technologicznie. W tym przypadku GWC składa się z układu w kilku rzędach specjalnych płyt z tworzywa sztucznego. Płyta uniesiona jest ponad zagęszczoną podsypkę na specjalnych dystansach. Powstaje tam szczelina, przez którą powietrze zasysane przez kolektor wlotowy przedostaje się do budynku. Ze względu na zwartą budowę istnieje możliwość zastosowania takiego urządzenia wewnątrz budynku pod warstwą posadzkową.

- wymiennik grzebieniowy – to najnowsze rozwiazanie łączące zalety wymiennika płytowego i żwirowego. Składa się z dwóch grzebieni perforowanych kanałów zazębionych pomiędzy sobą. W przestrzeni pomiędzy zębami grzebienia wysypany jest żwir gruboziarnisty. Powietrze zaciągane przez czerpnię wprowadzane jest kanały (zęby grzebienia) i przez perforacje przechodzi przez żwir i wchodzi w kolejne kanały zbierane przez kolektor wlotowy do budynku. Dzięki takiej konfiguracji opór powietrza spada do zaledwie 20-30Pa.

Istotnym elementem wpływającym na sprawność systemu jest głębokość umieszczenia wymiennika (najlepiej 4-5m pod ziemią). Wysokość tą można znacząco zmniejszyć układając nad wymiennikiem warstwę izolacji termicznej.

Z punktu widzenia inwestora planującego budowę domu najniższy poziomu inwestycyjny można osiągnąć przy budowie wymiennika gruntowego. Pozostałe rodzaje wymienników są zdecydowanie bardziej skomplikowane, jednak posiadają niewątpliwe zalety związane z higieną utrzymania systemów. Tak więc zamawiając projekty indywidualny lub gotowy projekt domu warto zapytać projektanta o możliwość zastosowania takiego systemu w swoim domu.