Gruntowy powietrzny wymiennik ciepła (GPWC) dzięki wykorzystaniu akumulacyjnej termicznej gruntu wspomaga działanie wentylacji – dogrzewa czerpane powietrze porą zimową i schładza je porą letnią. W jaki sposób jest to możliwe? Temperatura gruntu na głębokości około 1, 5 metra utrzymuje się przez cały rok na poziomie około 8 stopni Celsjusza. Należy wiedzieć, że świeże powietrze czerpane przez system wentylacji z zewnątrz najpierw przepływa przez gruntowy powietrzny wymiennik ciepła (GPWC), który umieszczony jest w gruncie. Szereg praktycznych doświadczeń pokazuje nam, że dzięki jego zastosowaniu możemy porą zimową podnieść temperaturę doprowadzanego powietrza o kilka do kilkunastu stopni. Zazwyczaj temperatura powietrza wchodzącego do centrali jest powyżej zera nawet w przypadku panującego mrozu na zewnątrz. Dzięki temu idą w dół koszty ogrzewania, a dodatkowo wymiennik ciepła w rekuperatorze nie jest wystawiony na zamarzanie. Znów porą letnią powietrze po przetransportowaniu się przez wymiennik ochładza się i ponadto wykrapla się w nim część pary wodnej zawartej w powietrzu. Obniżenie wilgotności powietrza nawiewanego do budynku poprawia wygodę życia mieszkańców, a sam budynek mniej się także nagrzewa. Pamiętajmy, że nie możemy oczekiwać od GPWC, że zastąpi nam klimatyzację. Dlaczego? Po prostu jego moc chłodnicza nie jest wystarczająca do takiego trybu działania. Warto wiedzieć, że wśród dostępnych obecnie na rynku rozwiązań GPWC są:
- żwirowe – w tym przypadku przemieszczenie powietrza odbywa się przez warstwę żwiru.
- płytowe – w tym przypadku przemieszczenie powietrza odbywa się przez strukturę płytową.
- rurowe – w tym przypadku przemieszczenie powietrza odbywa się specjalną rurą.
Warto dodać w tej części, że we wszystkich GPWC medium, które transportuje energię cieplną jest powietrze. Natomiast inną dostępną interesującą opcją są wymienniki glikolowe, gdzie ciepło z gruntu przekazywane jest najpierw do zamkniętego układu glikolowego ułożonego w gruncie, a następnie przekazywane do powietrza przez dodatkową jednostkę montowaną przed centralą wentylacyjną. Przechodząc do drugiej części (lokalizacja i układ sieci) należy wiedzieć, że o GPWC najlepiej myśleć już w trakcie projektowania budynku. Dlaczego? Bowiem trzeba zapewnić przestrzeń do ułożenia wymiennika w gruncie. Po za tym w projekcie warto określić moc grzewczą i chłodniczą wymiennika. Parametry te pozwolą nam ograniczyć przewidywaną moc instalacji grzewczej, tak żeby jej nie przewymiarować. Warto wiedzieć, że średnio dla domu jednorodzinnego o powierzchni użytkowej 150 metrów kwadratowych moc grzewcza samego gruntowego powietrznego wymiennika ciepła waha się w granicach 3-4 kW. Dlatego o taką wartość możemy zmniejszyć projektowaną moc kotłowni. Należy wiedzieć, że gruntowy powietrzny wymiennik ciepła układany jest w dwóch wariantach:
- Tichelmanna – wtedy układ wymiennika tworzy sieć rur przypominającą drabinkę.
- pierścieniowym – należy wiedzieć, że jednorurowa instalacja może przebiegać na przykład dookoła budynku.
I warto dodać w tej części, że gruntowy powietrzny wymiennik ciepła możemy układać pod budynkiem. Od czego zależy wybór konkretnego typu ułożenia GPWC? Należy wiedzieć, że wybór konkretnego typu ułożenia GPWC zależy przede wszystkim od ilości dostępnego miejsca oraz wielości instalacji.
