logowanie

Jak działa żwirowy wymiennik ciepła?

Żwirowy wymiennik ciepła to wariant GWC, w którym powietrze jest wpompowane przez czerpnię pod powierzchnię gruntu do złoża żwirowego. Gruntowy wymiennik ciepła ze złożem żwirowym ogrzewa powietrze w zimę i ochładza latem.

Fot.: Andrzej T. Paplinski MURATOR

Żwirowy wymiennik ciepła to rodzaj gruntowego wymiennika korzystającego z energii cieplnej pobieranej na niedużej głębokości gruntu. Umożliwia ona ogrzanie powietrza wentylacyjnego, jednocześnie wspomagając instalację grzewczą budynku.

Gruntowy wymiennik ciepła tego typu ma pod powierzchnią gruntu złoże żwirowe, do którego przez czerpnię trafia powietrze. Złoże znajduje się w wykopie o szerokości i długości od 3 do 4 m oraz głębokości 0.8 m. Wykop wypełniony jest płukanym żwirem o granulacji 20 - 50 mm. Jest też zabezpieczony przed przenikaniem zanieczyszczeń, owadami i gryzoniami za pomocą geowłókniny. Kruszywo akumuluje energię cieplną i jednocześnie filtruje powietrze. Powietrze, przechodząc przez warstwę żwiru, ogrzewa się lub chłodzi.

Jak działa GWC żwirowy?

Do pionowej czerpni podłączona jest pozioma rura drenarska z otworami na całej długości, która dystrybuuje powietrze na całą szerokość złoża. Po jego przeciwnej stronie znajduje się pozioma rura zbierająca. Zasysa ona powietrze ze złoża i odprowadza je do instalacji wentylacyjnej w budynku. Przekrój rur dobiera się indywidualnie dla każdego wymiennika i zależy on m.in. od kubatury ogrzewanego budynku, wielkości wymiany powietrza, głębokości ułożenia czy parametrów cieplnych gruntu. Zasada doboru jest taka sama jak w wymienniku rurowym. Długość rury nie wpływa na ilość odbieranego ciepła z wymiennika, powinna ona być jak najmniejsza ze względu na opór przepływu powietrza.

Spód złoża żwirowego musi znaleźć się ponad poziomem wód gruntowych. Obecność wody w złożu utrudnia przepływ powietrza i może powodować powstawanie zapachu stęchlizny. Aby w płytkim wykopie utrzymać stabilną temperaturę (relatywnie wysoką w okresie zimowym i niską w letnim) złoże należy przykryć warstwą termoizolacji, np. styropianu o grubości 12 cm przysypanego grubą warstwą gruntu (80 cm). Przy takiej izolacji temperatura w złożu położonym na głębokości 80 cm może sięgać tej, jaką ma grunt na głębokości nawet 5 m.

Regeneracja złoża żwirowego trwa stosunkowo długo. Temperatura obniża się w nim w efekcie odbierania energii cieplnej przez powietrze przepływające przez żwir. Do ponownego nagrzania złoża przez grunt potrzeba więcej czasu niż w przypadku np. wymiennika rurowego. Z tego powodu złoże nie powinno pracować bez przerwy. Wydajną pracę zapewni tryb 12 godzin pracy przeplatanych 12 godzinnymi przerwami na regenerację. Dobrym rozwiązaniem jest podział złoża na dwie części, które pracują na zmianę. Można wtedy bez przerw korzystać z energii z gruntu.

Opór przepływu powietrza pomiędzy kamieniami jest duży, dlatego potrzebuje ono dodatkowego wentylatora (oprócz tego w rekuperatorze) aby pokonać całe złoże. Koszt energii elektrycznej pobranej do jego działania sprawia, że realne zyski wynikające z korzystania ze stosowania żwirowego GWC są niewielkie.

Źródło: redakcja

Partnerzy serwisu

To dzięki tym firmom możemy realizować Wasze potrzeby i zainteresowania

border_left border_right