Gruntowy powietrzny wymiennik ciepła (w skrócie GPWC) jest instalacją wspierającą i dopełniającą instalację wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła. Zatem, żeby w ogóle zacząć rozważania na temat tego, co i jak z GPWC, trzeba wpierw zdecydować się na instalację wentylacji mechanicznej, najlepiej z odzyskiem ciepła (czyli rekuperacją). 

To właśnie serce układu wentylacji mechanicznej – centrala wentylacyjna lub rekuperator, a konkretnie wentylator tam zamontowany jest motorem napędowym dla całej instalacji, również dla GPWC.

Grunt to dobra wentylacja – idea funkcjonowania GPWC
GPWC jest instalacją zapewniającą stały dopływ świeżego, higienicznego i przefiltrowanego powietrza do centrali wentylacyjnej. Wśród dostępnych na rynku rozwiązań wymienić można wymienniki powietrzne: rurowe, płytowe oraz żwirowe, gdzie bezpośrednio powietrze pełni rolę medium, lub wymienniki glikolowe (takie same jakie stosuje się do pomp ciepła), gdzie ciepło z gruntu przekazywane jest najpierw do zamkniętego układu glikolowego, a potem do powietrza. Ze względu na wyższą skuteczność działania skupię się wyłącznie na wymiennikach powietrznych, a konkretnie na typie rurowym.
Zasada działania gruntowego powietrznego wymiennika ciepła polega na wykorzystaniu temperatury gruntu oscylującej na poziomie ok. 8°C (na głębokości ok. 1,5 m poniżej rzędnej terenu) do ocieplenia lub schłodzenia powietrza płynącego systemem rur w gruncie. 

 schemat1          
Zasada działania GPWC latem              

schemat2
Zasada działania GPWC zimą

GPWC to również element projektu budynku
Skoro już podjęliśmy decyzję, że montujemy w naszym domu wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła, to należy rozpatrzyć zainwestowanie w GPWC. Pamiętajmy o tym, że decyzję o montażu wentylacji mechanicznej należy podjąć już na etapie projektowania budynku. Decydując się na takie rozwiązanie, musimy uwzględnić w projekcie umiejscowienie rekuperatora (najlepiej w pomieszczeniu gospodarczym, w piwnicy lub w garażu) oraz rozprowadzenie kanałów wentylacyjnych.

GPWC a wody gruntowe
Chciałbym w tym miejscu obalić mit, jakoby nie jest wskazane układanie GPWC w przypadku wysokiego poziomu wód gruntowych.

Jak układany jest rurowy GPWC?
Rury GPWC układane są tak samo jak rury kanalizacji zewnętrznej. Nie ma też obowiązku zachowania szczególnych przepisów w zakresie wykonywania podsypki. Przy wypełnianiu i wykonywaniu podsypki zalecane jest użycie gruntu rodzimego zamiast piasku, ponieważ przewodność cieplna piasku jest gorsza niż innych rodzajów gruntu (np. gliny). Spadek rurociągu powinien wynosić w kierunku przepływu co najmniej 2%. Odpływ kondensatu lub studzienkę zbierającą kondensat należy zainstalować w najniższym punkcie.
Średnica rur, długość instalacji oraz metoda ułożenia zależy w pierwszej kolejności od wielkości wymiany powietrza.

A może zwykłe rury PVC jako wymiennik?
Nic bardziej błędnego! Powód jest jeden – przewodność cieplna materiału, z którego wykonany jest GPWC.

Jakość powietrza w GPWC
Kontynuując powyższy wątek rur kanalizacyjnych z PVC wykorzystywanych do GPWC, zwracam uwagę, że żadne tego typu rozwiązania nie mają dopuszczenia do stosowania w układach wentylacyjnych. Stanowią o tym względy higieniczne.

Koszty inwestycyjne i eksploatacyjne a zwrot z inwestycji
Inwestycja związana z wentylacją mechaniczną opartą na GPWC dla domu jednorodzinnego o powierzchni ok. 200 m2 kształtuje się następująco:

Już na samym starcie z budową domu, w którym przewidzieliśmy wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła, oszczędzamy na koszcie wykonania kominów do wentylacji grawitacyjnej. Jest to czynnik, o którym inwestorzy często zapominają, a który potrafi kosztować ok. 10000 zł. Zmniejsza nam to zdecydowanie koszt całkowity wykonania wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła. Trzeba jednak pamiętać o tym już na etapie projektowania domu, tak by nie obudzić się zbyt późno, gdy zdecydujemy się na montaż wentylacji mechanicznej.

Jestem przekonany, że cieszący się coraz większym uznaniem system gruntowego powietrznego wymiennika ciepła przyczyni się do wymiernych oszczędności u wielu inwestorów, jak również do wzrostu świadomości ekologicznej społeczeństwa. Już dziś można powiedzieć z pełnym przekonaniem, że mechaniczna wentylacja z odzyskiem ciepła z wykorzystaniem GPWC stała się ważnym elementem budownictwa energooszczędnego i przyczynia się do uzyskania znacząco lepszych parametrów energetycznych budynku w procedurze przyznawania świadectw energetycznych.

Jakub Koczorowski
Rehau

Cały artykuł w GLOBEnergia 6/2010

okladka 2010 6