Gruntowy wymiennik ciepła
Sam z siebie, gruntowy wymiennik ciepła nie jest urządzeniem grzewczym. Nie jest nawet elementem instalacji centralnego ogrzewania. Buduje się go jednak po to, by obniżyć koszty ogrzewania budynku. Razem z wentylacją mechaniczną z rekuperatorem (odzyskiem ciepła) służy on do tego, by zmniejszyć straty ciepła przez wentylację. Latem może nawet wspomagać klimatyzację!
Typowy gruntowy wymiennik ciepła jest podłączony pod domową centralę mechanicznej wentylacji. Przez ten wymiennik przepływa pobrane z zewnątrz domu powietrze, aby następnie trafić do centrali wentylacyjnej.
Tam ogrzewa się w rekuperatorze (odbierając ciepło z zużytego powietrza, wydmuchiwanego na zewnątrz) i trafia do pomieszczeń. Dzięki temu, że przepłynie przez ten gruntowy wymiennik ciepła, jest podgrzewane o kilka-kilkanaście stopni i zamiast mieć na wlocie do rekuperatora -20°C, jest znacznie cieplejsze.
Na pierwszy rzut oka można nie dostrzec wynikających z tego oszczędności. Trzeba sobie bowiem uświadomić następującą prawidłowość:
- lubimy oddychać świeżym powietrzem,
- świeże powietrze zimą jest zimne,
- wpuszczając do domu zimne powietrze, obniżamy w nim temperaturę,
- trzeba dogrzać to powietrze, żeby zachować komfort cieplny,
- korzystanie z gruntowego wymiennika ciepła zmniejsza ilość ciepła, którą potrzeba na dogrzanie świeżego powietrza.
Budowa gruntowego wymiennika ciepła
Typowy gruntowy wymiennik ciepła do celów wentylacyjnych składa się z odpowiednio długich rur, zakopanych w ziemi. Muszą one znajdować się na tyle głęboko, żeby znalazły się poniżej strefy przemarzania. Jeśli będą płycej, skuteczność ogrzewania powietrza będzie mniejsza. Z drugiej strony, dobrze jest, jeśli znajdują się powyżej poziomu wód gruntowych. W przeciwnym wypadku do rur zapewne dostanie się woda, która utrudni albo uniemożliwi działanie wymiennika.
Powietrze przepływając przez odpowiednio długi odcinek rur ogrzewa się. Rury mogą być położone w jednej linii (najprościej jest wykopać 100 metrów rowu i tam zakopać prosty odcinek rury, co zapewnia najmniejsze straty ciepła), albo być położone w równoległych odcinkach.
Innym rodzajem gruntowego wymiennika ciepła jest wymiennik żwirowy. Wykopaną przestrzeń zapełnia się żwirem o odpowiedniej granulacji. Ziarna żwiru zapewniają dużą powierzchnię wymiany ciepła z powietrzem, które przepływa między nimi.