Как работает грунтовый теплообменник и насколько эффективен GWC?

Когда стоит устанавливать такое устройство в своем доме? Как выбрать грунтовый теплообменник для улучшения работы механической вентиляции и рекуперации? У нас есть ответы!

Что такое грунтовый теплообменник?

Что такое ГВК? Грунтовый теплообменник или грунтовый теплообменник — это устройство, которое поддерживает систему механической вентиляции в здании. Его задача — повышать или понижать температуру свежего воздуха, подаваемого в здание. Другими словами, его цель — повысить энергоэффективность системы рекуперации.

Устройство предотвращает перепады температуры в процессе вентиляции здания, тем самым повышая тепловой комфорт в его помещениях. Кроме того, он защищает от потерь энергии, поскольку охлаждение воздуха в доме означает необходимость его нагрева.

Когда температура воздуха ниже, чем температура земли, воздух, проходящий через грунтовый теплообменник, по

Устройство работает по принципу теплообмена с землей, которая хорошо аккумулирует тепловую энергию, в том числе поглощенную от солнечной радиации, конвекции и осадков. Колебания грунта ниже и происходят медленнее.

Как работает грунтовый теплообменник?

Грунтовый теплообменник играет две роли: он предварительно нагревает воздух зимой и охлаждает его летом. Когда он попадает в дом, его температура может быть такой же, как и внутри. Кроме того, воздух из грунтового теплообменника дополнительно увлажняется.

Летом устройство выполняет прямо противоположную функцию, т.е. охлаждает (на несколько градусов) воздух, проходящий через рассматриваемое месторождение. Для этого используется свободная энергия, накопленная в земле. Как и зимой, воздух имеет необходимую влажность.

Какие существуют типы грунтовых теплообменников?

В продаже имеются различные типы грунтовых теплообменников. Типы ГВК можно различать по способу теплообмена. В этом отношении проводится различие между:

Воздушный поток в грунтовом теплообменнике трубчатого типа обычно разделяется на несколько трубок, которые соединяются в конце теплообменника, что служит для увеличения площади поверхности теплообмена;

С такими средами гравийный грунтовый теплообменник обменивается энергией.

Средой для переноса энергии в грунтовом теплообменнике может быть воздух или полиэтиленгликоль.

Мембранные и беспроводные грунтовые теплообменники могут иметь мембрану, или разделительный слой. Если это часть ГВК, то воздух не находится в прямом контакте с землей. Это хорошее решение для установки ГВК на небольшой глубине, а также там, где есть высокий уровень грунтовых вод.

Бесмембранные грунтовые теплообменники находятся в прямом контакте со слоем грунта. Это могут быть пластинчатые, гравийные и гребенчатые теплообменники. В зависимости от типа выбранного теплообменника глубина их установки составляет от 50 до 200 см.

Как правильно выбрать грунтовый теплообменник?

Поскольку благодаря этому устройству воздух дополнительно увлажняется, оно идеально подходит для домов, где есть аллергики, астматики или маленькие дети.

Какие трубы использовать и как их устанавливать?

Размер и тип здания — необходимо оценить объем здания, тип использования и количество комнат. Исходя из этого, определяется требуемая производительность аппарата Q в [м3/ч].

При выборе длины теплообменника необходимо учитывать как минимальный диапазон температур зимой, так и максимальный диапазон летом. 

Нужно решить, будет ли устройство эксплуатироваться круглый год или, например, только летом. Адекватное рассмотрение этого вопроса позволит избежать переразмера установки.

Часто используемый трубчатый грунтовый теплообменник — это тип воздушного канала, который должен быть зарыт в траншею на глубине не менее 120-140 см ниже уровня земли.

ПВХ — поливинилхлорид,

PP — полипропилен,

ПЭ — полиэтилен.

Специальные системы полипропиленовых и полиэтиленовых труб теперь имеют антибактериальное покрытие на внутренней стороне, что значительно улучшает качество воздуха, транспортируемого в помещении.

Трубчатые теплообменники требуют отвода конденсата и использования сменных воздушных фильтров, при этом не имеет значения уровень грунтовых вод на участке. Такие агрегаты могут быть установлены под зданием.

С другой стороны, безлопастные теплообменники, использующие гравий или другие заполнители, следует размещать в котлованах глубиной от 50 см до 2 м и шириной от 2,5 до 3 м. Также потребуется периодическая регенерация ложа и установка вентиляторов.

Грунтовый гребенчатый теплообменник — это выбор для тех, кому требуется непрерывная работа такого агрегата. Ему не нужны вентиляторы, воздушные фильтры или системы удаления конденсата. Он устойчив к сжатию и имеет малую толщину, не содержит мембран. Он сочетает в себе преимущества, присущие гравийным и пластинчатым теплообменникам.

Как самостоятельно изготовить грунтовый теплообменник? СДЕЛАЙ САМ

Если мы уже знаем, что такое грунтовый теплообменник и какую функцию он выполняет, у нас может возникнуть соблазн сделать его самостоятельно. Это относительно простое устройство — фактически яма в земле, которую мы подготавливаем должным образом и заполняем гравием. 

Поэтому, прежде всего, необходимо выбрать место для проведения земляных работ для грунтообменника. Он должен располагаться близко к зданию, чтобы минимизировать сопротивление воздуха.

Не забудьте поместить теплообменник на глубину не менее 20 см ниже глубины промерзания. Для достижения наилучших результатов разместите устройство на 4-5 м ниже уровня земли.

Если ваш участок расположен в районе с высоким уровнем грунтовых вод, то целесообразно выбрать трубчатый ГВК. В противном случае, при благоприятных условиях грунтовых вод, можно сделать гравийный теплообменник. Поместите гравий, предпочтительно гальку, а не заполнитель, во влажную, глинистую почву, так как именно в ней лучше всего распространяется тепло. Этот тип почвы лучше проводит тепло по сравнению с сухой и песчаной почвой.

Гравийный слой должен быть защищен сверху изоляционным слоем, например, твердым пенополистиролом толщиной 10-12 см. Это стабилизирует температуру в грунтовом теплообменнике. Это защитный элемент от затопления месторождения в периоды интенсивных и продолжительных дождей.

Поверх него укладывается геотекстиль, который разворачивается по бокам траншеи. Вдоль длинных краев траншеи проложите две трубы, которые будут отвечать за подачу и сбор воздуха. Они должны быть уложены параллельно друг другу на расстоянии около 2,5 метров.

Подключите подающую трубу к полевому водозабору, а трубу сбора в доме — непосредственно к рекуператору. Это соединение должно быть хорошо изолировано от мороза.

Оказывается, что установка ГВК не всегда возможна. Для того чтобы это было осуществимо, площадка должна быть размером не менее 10 × 20 метров. 

Тип почвы, который влияет на эффективность установки, также имеет существенное значение. Почва не должна быть песчаной, глинистой или слишком бесплодной — в идеале она должна быть достаточно влажной. В зоне, где будет производиться монтаж, не должно быть фундаментных работ.

Сколько стоит грунтовый теплообменник?

Стоимость строительства грунтового теплообменника различна и зависит от многих факторов. Кроме всего прочего, это зависит от того, какое устройство вы хотите установить на своем участке земли. Цена на гравий или трубы, необходимые для этого, не является непомерно высокой.

Нельзя отрицать, что верхняя граница ценового диапазона очень высока. Конечно, инвестиции рано или поздно окупятся, и мы увидим отдачу в виде снижения счетов за отопление и кондиционирование здания. Именно поэтому стоит инвестировать в грунтовый теплообменник. Благодаря широкому предложению различных компаний, занимающихся строительством ГВК, мы сможем выбрать такое устройство, которое будет оптимальным по цене.

Сколько можно сэкономить, используя грунтовый теплообменник?

Экономия на отоплении и повышение эффективности рекуперации являются основными целями установки грунтового теплообменника. Действительно ли стоит вкладывать в него деньги?

тип грунтового теплообменника;

эксплуатационные расходы — возможные вентиляторы и фильтры, которые необходимо периодически заменять;

температуры, преобладающие в районе, где установлен грунтовый теплообменник

Расчеты показывают, что наибольшая эффективность наблюдается при значительной разнице температур.

По мере роста цен на топливные материалы и энергию как таковую, экономия может увеличиваться. Можно подсчитать, что затраты, понесенные на инвестиции в грунтовый теплообменник, окупаются уже через несколько лет использования.

Грунтовый теплообменник в зимний период является отличным дополнением к системе отопления, но никогда не заменит ее. Хотя устройство и способно повышать температуру воздуха, но не до той температуры, которая оптимальна для нас зимой. Поэтому его нельзя рассматривать как полную альтернативу системе отопления. Однако его можно использовать для повышения эффективности других систем.

Это на несколько градусов ниже, чтобы обеспечить благоприятные условия для жизни. 

Зачем устанавливать грунтовый теплообменник?

Вы уже знаете, что такое грунтовый теплообменник и как он создается. Стоит ли оно того? Вы можете получить от этого определенные финансовые выгоды. Уже одно это должно заставить вас задуматься об установке грунтового теплообменника. Отзывы о нем позволят вам проверить, как функционирует ГВК на практике и довольны ли его пользователи тем, что установили его на своем земельном участке.

Грунтовый теплообменник стоит установить по нескольким причинам:

предотвращает обмерзание теплообменника в рекуператоре (зимой);

устраняет необходимость в предварительном нагревателе и, следовательно, эксплуатационные расходы, связанные с его работой (в зимний период);

отсутствие необходимости повторного нагрева приточного воздуха (зимой);

свободное охлаждение здания вентиляционным воздухом (летом);

снижение концентрации бактерий и грибков в наружном воздухе. 

Каковы преимущества и недостатки грунтовых теплообменников?

Чтобы помочь вам решить, стоит ли устанавливать грунтовый теплообменник или нет, вот таблица, показывающая преимущества и недостатки такого решения. К сожалению, нельзя сказать, что он обладает только теми преимуществами, которые уже указаны выше. Хотя грунтовый теплообменник имеет незначительные недостатки, он не лишен их.