Zasady działania gruntowych wymienników ciepła: jak wybudować wymiennik płytowy?
Płytowy wymiennik ciepła należy do grupy wymienników bezprzeponowych. Zasada jego działania wcale nie jest bardzo skomplikowana, a tego typu wymiennik może pozwolić na zmniejszenie rachunków za ogrzewanie lub chłodzenie domu. Przeczytaj, jak działa i jak zbudować gruntowy wymiennik ciepła typu płytowego.
Autor: Andrzej Szandomirski
Gruntowy wymiennik ciepła nie powinien działać bez przerwy, dlatego potrzebna jest druga czerpnia, którą powietrze może być zasysane z jego pominięciem
Chęć wyeliminowania największej wady żwirowego GWC, czyli dużego oporu przepływu powietrza przez złoże, doprowadziła do powstania płytowego GWC. Jego zaletą jest też to, że szybciej się regeneruje. Jego konstrukcja jest opatentowana. To również wymiennik bezprzeponowy.
Rozpoczęcie budowy płytowego GWC
Na płaskim dnie wykopu o powierzchni trzy-cztery razy większej niż w przypadku żwirowego GWC wykonuje się podsypkę żwirowo-piaskową grubości 5 cm, a na niej układa się specjalne płyty z tworzywa sztucznego ze szczelinami umożliwiającymi przepływ powietrza. Ważne jest to, że ma ono bezpośredni kontakt z podsypką. Szczeliny w płytach sprawiają, że opór przepływu jest znacznie mniejszy niż między kamieniami w złożu żwirowym. Powietrze jest doprowadzone z czerpni i odprowadzone przez tunele rozprowadzający i zbierający – są one elementami systemu, a ich konstrukcja umożliwia łatwe połączenie z płytami.
Również w tym przypadku wymiennik ciepła musi być wykonany powyżej poziomu wód gruntowych. Płytkie posadowienie go jest możliwe dzięki izolacji z płyt styropianowych grubości 12 cm ułożonych nad nim z naddatkiem 1,5 m poza jego obrys. Płyty są przykryte folią i ułożone ze spadkiem ułatwiającym odpływ wody. Jeśli poziom wód gruntowych jest tak wysoki, że dno wykopu musi się znaleźć na głębokości mniejszej niż 70 cm, to wymiennik może być wyniesiony ponad poziom terenu – izolacja cieplna sprawia, że nie ma to wpływu na jego wydajność. Płyty z kanałami ułatwiającymi przepływ powietrza umożliwiają wykonanie wymiennika o znacznej powierzchni niepowodującego dużego oporu przepływu.
Zasada działania płytowego wymiennika ciepła
Dzięki dużej powierzchni temperatura wymiennika jest stabilna – zimą nie obniża się tak szybko w wyniku odbioru ciepła przez powietrze jak w złożu żwirowym. Właściwie cały strumień powietrza ma kontakt z gruntem rodzimym, w którym energia jest stosunkowo szybko uzupełniana. Wobec tego temperatura powietrza może być dość wysoka nawet wtedy, gdy GWC pracuje bez dłuższych przerw.
Gruntowy wymiennik ciepła - czas na regenerację złoża
Skutkiem odebrania przez chłodne powietrze energii z gruntu jest obniżenie się jego temperatury. Gdy energia nie jest dostatecznie szybko uzupełniana, efektywność GWC maleje z powodu zmniejszenia się różnicy temperatury powietrza i gruntu. Dlatego kiedy tylko można, należy dawać wymiennikowi czas na regenerację, na przykład gdy wychodzimy z domu – wtedy można wyłączyć wentylatory. Warto też kontrolować temperaturę powietrza przed i za wymiennikiem i odłączać go, kiedy różnica jest niewielka.
Czerpnia ścienna
W instalacji wentylacyjnej z GWC są potrzebne dwie czerpnie powietrza – jedna umożliwiająca przepływ powietrza przez wymiennik i druga pozwalająca powietrzu docierać do budynku z jego pominięciem. Kontakt powietrza z gruntem przy umiarkowanej temperaturze zewnętrznej jest niepożądany, bo jeśli wynosiłaby ona na przykład 15oC, a gruntu 8oC, to powietrze byłoby niepotrzebnie chłodzone.
