Gruntowy wymiennik ciepła (GWC)

Żwirowy wymiennik ciepła to umieszczone w wykopie złoże gruboziarnistego, płukanego żwiru. Rurowy wymiennik ciepła składa się z rur, ułożonych najczęściej w pętle. Dzięki temu, że grunt na głębokości 1–1,5 m ma przez cały rok dość stabilną temperaturę, nawet zimą wynosząca kilka stopni powyżej zera, to powietrze przepływające przez umieszczony na tej głębokości GWC może być latem chłodzone (np. z +28°C do +18°C), a zimą nieco podgrzewane (np. z -10°C do 0°C).

Zdolność wymiennika do zmiany temperatury (chłodzenia lub ogrzewania) przepływającego przezeń powietrza zależy od powierzchni zajmowanej przez wymiennik (a nie od samej długości rur!) oraz szybkości przepływu powietrza (zbyt szybko przepływające powietrze przekaże lub odbierze niewiele ciepła).

Gruntowy wymiennik ciepła zapewnia chłodne powietrze latem, jego eksploatacja jest przy tym znacznie tańsza niż użytkowanie klimatyzatorów (fot. www.rekuperatory.pl)

W instalacji wentylacyjnej współpracującej z GWC niezbędna jest dodatkowa czerpnia powietrza, z której korzysta się wtedy, gdy nawiewane powietrze nie wymaga ogrzewania ani chłodzenia. Przełączanie pomiędzy czerpniami może odbywać się ręcznie albo też automatycznie – dzięki siłownikowi sterowanemu czujnikiem temperatury zewnętrznej.

Zaprojektowanie i wykonanie GWC, choć co do ogólnej zasady działania bardzo proste, wymaga wiedzy i doświadczenia. Gdy np. poziom wód gruntowych jest wysoki (choćby tylko okresowo), to żwirowy GWC trzeba posadowić płycej – powyżej najwyższego poziomu wód – i wykonać nad nim kopiec ponad poziomem terenu. Trzeba też uwzględnić zapotrzebowanie budynku na świeże powietrze wentylacyjne, zdolność gruntu do magazynowania i przekazywania (lub odbierania) ciepła, która zależy np. od jego rodzaju oraz nasłonecznienia działki.

Trzeba też wziąć pod uwagę wymagane parametry wentylatorów, które muszą przetłaczać określoną ilość powietrza, pokonując przy tym opory przepływu w instalacji. Niezbędne jest także uwzględnienie zdolności gruntu otaczającego wymiennik do regeneracji termicznej (wyrównania temperatury z resztą gruntu), inaczej może się okazać, że np. w środku lata gruntowy wymiennik ciepła (GWC) nie jest już w stanie dłużej efektywnie chłodzić powietrza.

Zbyt mały GWC będzie co prawda tańszy, ale będą to źle wydane pieniądze, bo instalacja nie zapewni wymaganej efektywności.

Przewymiarowanie GWC także nie jest wskazane, bo nie tylko zapłacimy więcej za jego wykonanie, ale i za eksploatację – w większym wymienniku opory przepływu będą większe, co spowoduje większy pobór mocy (prądu) przez wentylatory.

Wymiennik rurowy	Wymiennik źwirowy

Jarosław Antkiewicz