Czym jest i co daje gruntowy wymiennik ciepła – podstawowe informacje

Gruntowy wymiennik ciepła ma na celu znaczące zwiększenie efektywności działania rekuperacji. Zasada działania może zostać uproszczona do stwierdzenia, że GWC wstępnie ochładza bądź ogrzewa (w zależności od pory roku) powietrze, które następnie trafia do rekuperacji.

GWC do rekuperacji należy zamontować pod powierzchnią gruntu. Jest to istotne ze względu na mniejszą zmienność temperatur panującą ziemią. Co ważne, gruntowy wymiennik ciepła wykorzystuje darmową i w odnawialną energię geotermalną, stając się bardzo ekologicznym rozwiązaniem. Rury do gruntowego wymiennika ciepła umieszcza się na głębokości około 2 metrów pod powierzchnią gruntu. Dokładna głębokość i specyfika instalacji zostaje uzależniona od warunków gruntowych oraz rodzaju wymiennika.

Zasada działania całej instalacji wykorzystuje mniejszą zmienność temperatur pod powierzchnią ziemi. Powietrze przeznaczone do wentylacji jest dystrybuowane przed zewnętrzną czerpnie terenową, następnie przechodzi przez podziemną instalację, w której ulega schłodzeniu. W kolejnym kroku schłodzone w GWC powietrze dociera do systemu rekuperacji. Co bardzo istotne, gruntowy wymiennik ciepła pozwala na ograniczenie kosztów użytkowania wentylacji mechanicznej. Co więcej rozwiązanie posiada dobre opinie, a przy pewnym doświadczeniu wykonamy je samodzielnie. W osobnym artykule podpowiadamy, jak samemu zrobić gruntowy wymiennik ciepła.

Wymiennik rurowy, glikolowy, a może bezprzeponowy? Podstawowe rodzaje GWC

Rurowy wymiennik ciepła, czyli wymiennik przeponowy

Gruntowe wymienniki ciepła występują pod kilkoma popularnymi postaciami. Podstawowym kryterium podziału jest tu sposób wymiany ciepła. Pierwszym rodzajem urządzeń jest przeponowy wymiennik ciepła do rekuperacji, zwany także wymiennikiem rurowym. Jest to najtańsze rozwiązanie,  które posiada pozytywne opinie i charakteryzuje się atrakcyjnymi cenami inwestycji.

Rurowy wymiennik ciepła wykorzystuje rury o średnicy 110, 200 mm. Rury do gruntowego wymiennika ciepła na ogół tworzy się z PVC, co zapewnia szczelność i żywotność całej instalacji. Układ podziemny ma około pół metra długości i umieszcza się go na głębokości około 2 metrów pod ziemią (maksymalnie 2,5 metra).

Zasada działania jest bardzo prosta. Powietrze przepływające z czerpni terenowej jest wstępnie schłodzone przez system rurowy, a następnie trafia do rekuperacji. Rury dystrybuują powietrze i zapewniają, że nie ma ono bezpośredniego kontaktu z gruntem. Warto pamiętać, że kanały muszą zostać ułożone z bardzo delikatnym (1 procentowym spadkiem). Różnice temperatur powietrza będą prowadzić do skraplania się pary wodnej w instalacji podziemnej. Zastosowanie delikatnego spadku rur umożliwi wydajne odprowadzenie skroplin i zapewni bezawaryjne działanie całej instalacji.

Rurowy wymiennik ciepła do rekuperacji posiada pozytywne opinie dzięki atrakcyjnym kosztom inwestycji. Jest to najtańsza, a zarazem najłatwiejsza do samodzielnego wykonania instalacja podziemna. Niestety nie jest to rozwiązanie pozbawione wad. Atrakcyjna cena wymienników rurowych wiąże się jednocześnie z ograniczoną skutecznością działania. Jak już wiemy, zasada działania zakłada chłodzenie poprzez pośredni kontakt z gruntem. Rury w pewnym stopniu izolują powietrze od zimnego gruntu, dlatego skuteczność całej instalacji może być dość ograniczona.

Oglądając schematy instalacji pamiętajmy, że system rurowy powinien być ułożony na odpowiednio przygotowanym podłożu. Grunt pod instalacje musi zostać odpowiednio zagęszczony aby ograniczyć ryzyko późniejszej deformacji rur. Co więcej, wszystkie rury do gruntowego wymiennika ciepła powinny być odpowiednio uszczelnione na wszystkich łączeniach. Jeśli szukasz więcej porad, sprawdź także ten artykuł: Co to jest rekuperacja? Wyjaśniamy zasady działania wentylacji mechanicznej.

Żwirowy, bezprzeponowy, gruntowy wymiennik ciepła

Kolejnym rozwiązaniem są wymienniki bezprzeponowe, czyli takie, które nie wykorzystują rury oddzielającej powietrze od podłoża. W tym przypadku powietrze zassane przez czerpnię terenową styka się z przygotowanym uprzednio gruntem, zapewniając większą skuteczność działania instalacji. Żwirowy system bezprzeponowy posiada pozytywne opinie ze względu na wysoką wydajność działania w okresie letnim. Pewnym mankamentem może być natomiast wyższa cena inwestycji i bardziej skomplikowany schemat instalacji.

Tego typu wymiennik ciepła do rekuperacji wymaga wykonania wykopu i uzupełnienia go odpowiednio oczyszczonym żwirem. Instalacja rozpoczyna się czerpnią, powietrze ochładza się w bezpośrednim  kontakcie ze żwirem, a następnie przechodzi przez kolejną rurę rozprowadzającą. Co istotne, bezprzeponowy system pobiera energię z niewielkiej głębokości. Dzięki temu zimą uzyskuje się efekt wstępnego ogrzania powietrza, zaś latem ochłodzenia.

Żwirowy, bezprzeponowy wymiennik gruntowy może stanowić alternatywę dla klimatyzatorów. Rozwiązanie pozwala jednocześnie na zwiększenie komfortu grzewczego w pomieszczeniach i ograniczenie kosztów eksploatacji budynku. Co bardzo istotne, powietrze docierające przez wymiennik bezprzeponowy jest lekko nawilżone, a to z kolei zwiększa komfort mieszkańców. Filtracja w systemie żwirowym prowadzi również do ograniczenia ilości potencjalnych alergenów, co stanowi kolejną zaletę.

Glikolowy GWC do rekuperacji– zasada działania, opinie

Jak sama nazwa wskazuje, bezprzeponowy, glikolowy wymiennik ciepła wykorzystuje roztwór glikolu, który odpowiednio ogrzewa lub wychładza powietrze. Tego typu system do rekuperacji składa się z specjalnie przygotowanych kanałów nawiewnych, przygotowanych według ściśle określonego schematu.

Zasada działania gruntowych wymienników glikolowych jest bardzo podobna, jak w przypadku schematów rurowych i żwirowych. Inny jest natomiast czynnik chłodniczy. W przypadku gruntowych wymienników glikolowych stosuje się instalację rurową, w której znajduje się odpowiednio stężony czynnik chłodniczy. Glikol krąży w obiegu zamkniętym i ulega ogrzaniu przez strumień powietrza wywiewanego, oddając je na wymienniku powietrza nawiewanego. W instalacji stosuje się wymiennik przed wylotem czerpni wentylacyjnej. Co istotne, w instalacjach glikolowych nie znajdziemy czerpni terenowej.

Instalacje z wymiennikami glikolowymi są bardziej rozbudowane i mogą zajmować większą powierzchnię. Na ogół pozyskują bardzo dobre opinie ze względu na wysoką sprawność działania. Instalacje wykazują największą sprawność, jednak okazują się najbardziej kosztowne. To właśnie cena glikolowych, gruntowych wymienników ciepła jest ich największym mankamentem. Koszt instalacji glikolowych może być znacząco wyższy w porównaniu z cenami wymienników rurowych. Jednocześnie jest to rozwiązanie kierowane do grupy inwestorów, którzy oczekują najwyższej sprawności działania całej instalacji.

Płytowy wymiennik ciepła do rekuperacji. Opinie, zasada działania, skuteczność

Płytowy GWC jest kolejnym przykładem instalacji bezprzeponowych, a jego zasada działania wykorzystuje bezpośredni kontakt powietrza z gruntem. Gruntowy wymiennik ciepła wykorzystuje specjalne płyty, które układa się na podsypce oraz izolacji styropianowej. Instalacja zostaje wyposażona w czerpnię gruntową z blachy nierdzewnej.

Instalacja z wymiennikiem płytowym posiada przychylne opinie ze względu na wszechstronne możliwości zastosowania. Bezprzeponowy, płytowy wymiennik ciepła umieszcza się na niewielkiej głębokości. Na ogół jest to około 80 – 90 cm pod powierzchnią gruntu. Dzięki temu instalacja może być z powodzeniem stosowana na działkach o wyższym poziomie wód gruntowych, co jest jej bardzo istotnym atutem.

Co równie istotne, płytowy GWC posiada stosunkowo niewielkie wymiary i dobrze sprawdza się na ograniczonych przestrzennie działkach budowlanych. Pozytywne opinie zdobywa również skuteczność działania całej instalacji, a także stosunkowo przystępna cena (w porównaniu z wymiennikami glikolowymi). Podstawowym mankamentem jest natomiast ograniczenie dopuszczalnego nacisku. Ze względu na mniejszą głębokość posadowienia instalacji, maksymalny nacisk wynosi 5 ton na metr kwadratowy, co stanowi pewne ograniczenie montażowe.

Ile kosztuje gruntowy wymiennik ciepła? Sprawdzamy orientacyjne koszty

Cena gruntowych wymienników ciepła do rekuperacji może być dość zróżnicowana. Na ostateczny koszt wpłynie jakość zastosowanych materiałów (np. już same rury do gruntowego wymiennika ciepła mogą być dostępne w dość dużych rozpiętościach cenowych). Istotną rolę odgrywa również cena usługi doświadczonego fachowca i stopień skomplikowania instalacji.

Najprostsze wymienniki gruntowe możemy w dużym stopniu wykonać samodzielnie, co pozwoli na ograniczenie kosztów całej inwestycji. Warto pamiętać, że cena nie jest najważniejszym parametrem. Znacznie istotniejsze będzie zastosowanie dobrej jakości materiałów, które sprawią, że wentylacja z gruntowym wymiennikiem ciepła będzie bardziej wydajna i żywotna.

Cena podstawowych wymienników ciepła (rury do gruntowego wymiennika ciepła, kompletne wyposażenie oraz przygotowanie instalacji) może rozpoczynać się od kwoty około 4 000 – 6 000 zł. Zakładamy przy tym samodzielne wykonanie prac. W podobnych cenach można wykonać prosty GWC żwirowy. Atrakcyjna cena jest tu wynikiem łatwej dostępności i atrakcyjnej ceny materiałów potrzebnych do budowy.

Ułożone przez specjalistów rury do gruntowego wymiennika ciepła na ogół oznaczają wyższy koszt inwestycji. Cena wykonania kompletnej, dobrej jakości instalacji (materiały oraz robocizna) na ogół wynosi około 5 000 – 12 000 zł. W przypadku instalacji glikolowych i płytowych, cena inwestycji może być nieco większa. Co istotne, wielu wykonawców oferuje stworzenie gruntowego wymiennika ciepła wraz z kompletną rekuperacją w budynku. Tego typu usługa na ogół okazuje się bardziej atrakcyjna niż oddzielne wykonanie gruntowego wymiennika ciepła i wentylacji mechanicznej. Za komplet prac na ogół trzeba zapłacić około 15 000 – 35 000 zł. Ostateczna cena inwestycji będzie uzależniona od rodzaju rekuperacji, specyfikacji gruntowego wymiennika ciepła, rozmiarów budynku, jakości zastosowanych materiałów, wybranych rozwiązań instalacyjnych oraz stawki wykonawcy.

ikona podziel się Przekaż dalej