Грунтовий теплообмінник

В концепції енергоефективного будівництва не останнє місце займає грунтово-повітряний теплообмінник, який допомагає заощаджувати на опаленні та покращувати якість повітря в будинку.

Принцип роботи грунтового теплообмінника

В пасивних будинках чи будинках із низьким споживанням енергії теплообмінник за принципом роботи «повітря-грунт» є незамінними. Як це працює? Увесь секрет в сталій температурі ґрунту. На глибині півтори метра температура дорівнює 7-12°C. Через прокладені труби зовнішнє повітря підігрівається взимку, а влітку охолоджується.

Вибір необхідного діаметру повітряно-грунтового теплообмінника залежить від наступних показників:

 – площі будинку;

 – кратність повітрообміну;

 – матеріал труб;

 – глибини прокладання;

 – параметрів грунту;

 – клімату.

Вентиляційна система з рекуператором забезпечує інтенсивний обмін повітря та зберігає частину тепла у будинку. Завдяки грунтовому теплообміннику свіже повітря, перш ніж потрапити у систему, попередньо прогрівається за рахунок безкоштовного тепла, що зберігає грунт протягом року. Окрім економії таким чином можна попередити замерзання у вуличному рекуператорі конденсату, що нерідко трапляється морозною зимою.

Типи грунтових теплообмінників

По типу конструкції найбільш поширеними залишаються:

 – Канальні (трубні)

Повітря проходить крізь трубопровід, що заритий під землею. Основний матеріал – тонкостінні ПВХ-труби, яким властива достатня жорсткість, стійкість до корозії та механічних навантажень. Поступово популярності набирають і більш нові поліпропіленові труби, які вже зарекомендували себе у якості системи з кращою теплопровідністю. Додатковий захисний шар попереджає розвиток мікроорганізмів, плісняви, грибку.

Укладаються такі труби під кутом, для забезпечення природного руху води. Діаметр не має бути занадто великим, щоб не зменшувати швидкість проходу повітря та тривалість його контакту с грунтом. Для складних та потужних систем краще використовувати розгалужені та віддалені один від одного тонкі канали, по яким повільно проходить повітря.

Чим менше на трубі вигинів – ти краще, адже кожен із них – це додатковий опір, який знижує ефективність системи. Вхідний отвір розташовується на достатній висоті та накривається для захисту від атмосферних опадів та забруднення.

 – Безканальні

Повітря проходить через підготовлений шар грунту, з яким і відбувається теплообмін. Конструкція нагадує глибокий котлован, заповнений гравієм та ізольований утеплювачем. Назовні виводиться патрубок для притоку повітря. Він облаштовується таким же чином, як і для канальної системи. З іншої сторони котловану – отвір, з’єднаний з вентиляційною системою будинку.

Такий теплообмінник дозволяє підтримувати оптимальну вологість повітря, для чого в ньому встановлюються спеціальні труби водопостачання. Повітря, що проходить шар гравію, зволожується, прогрівається чи охолоджується та водночас фільтрується.

В обох випадках теплообмінник поєднується із системою вентиляції, на яку за необхідності встановлюється механізм, що дозволяє обирати джерело надходження.

 Переваги грунтових теплообмінників

До основних переваг відноситься:

 – Антибактеріальний захист повітря завдяки внутрішньому шару труб на основі срібла;

 – Підігрів повітря ззовні взимку;

 – Охолодження повітря ззовні влітку;

 – Зниження витрат на опалення/охолодження;

 – Зменшення CO2 викидів.

У наших кліматичних умовах підігрів повітря через грунт залишається надзвичайно ефективним. Чим більша різниця температур між грунтом та зовнішнім повітрям, тим інтенсивніший теплообмін. Саме тому такі системи приносять найбільшу користь взимку чи влітку, у найхолодніші та найспекотніші дні.

Можливість застосування

Опалення та охолодження завжди потребує значних енерговитрат, через що постійно розвиваються альтернативні технології. У мультикомфортних та пасивних будинках облаштовують примусову вентиляцію, яка дозволяє не залежати від погоди за вікном. Її призначення – переміщення постійного об’єму повітря заданої температури, тому проблема його підігріву та охолодження залишається актуальною.

Існує два простих шляхи заощадити. Перший – зменшення притоку свіжого повітря, що призводить до погіршення мікроклімату у помешканні. Другий спосіб – використання більш сучасних та енергоефективних систем, до яких відносяться і грунтові теплообмінники.