Skip to content 
Czym Jest Gruntowy Wymiennik Ciepła Glikolowy?
Gruntowy Wymiennik Ciepła Glikolowy – innowacyjny energooszczędny system czy bujda na resorach? Odpowiadamy na to pytanie.
Gruntowy wymiennik ciepła glikolowy (GWC glikolowy) to nowoczesny system stosowany do pasywnego ogrzewania i chłodzenia budynków, który efektywnie wykorzystuje naturalne zasoby gruntu do regulacji temperatury wnętrza.
W przeciwieństwie do tradycyjnych systemów, które często generują wysokie koszty, GWC glikolowy czerpie energię z gruntu, umożliwiając znaczne oszczędności i przyczyniając się do ochrony środowiska.
W instalacji GWC glikolowej nie zachodzi bezpośrednia wymiana ciepła między gruntem a powietrzem.
Zamiast tego, wymiana ta odbywa się pośrednio, przez obieg glikolu, który najpierw pobiera lub oddaje energię gruntu, a następnie przekazuje ją do powietrza wewnątrz budynku.
Gruntowy Wymiennik Ciepła Glikolowy w Praktyce
Systemy glikolowe są jedną z podgrup systemów przeponowych w GWC. Charakterystyczną cechą tych systemów jest specyficzny sposób wymiany energii, który odbywa się za pomocą krążącego glikolu. Powietrze pobierane jest z zewnątrz, przechodzi przez wymiennik lamelowy (typu woda-powietrze), w którym krążący glikol przenosi temperaturę z gruntu do powietrza. Takie rozwiązanie pozwala na lepszą kontrolę parametrów i wyklucza ryzyko zanieczyszczenia powietrza w przypadku poboru bezpośredniego.
Zalety Systemu GWC Glikolowego
✅ Ochrona powietrza: Powietrze nie jest transportowane przez grunt, co zmniejsza ryzyko zanieczyszczenia.
✅ Stabilność temperatury: Grunt zapewnia stabilną temperaturę przez cały rok, niezależnie od warunków atmosferycznych.
✅ Oszczędność energetyczna: Wzrost lub spadek temperatury o kilka stopni dzięki GWC znacząco obniża zapotrzebowanie na dogrzewanie lub chłodzenie budynku.
Jak działa Gruntowy Wymiennik Ciepła z Glikolem?
W systemie glikolowym czerpiemy powietrze wyłącznie z zewnętrznej części budynku. Powietrze to, zanim trafi do wnętrza, przechodzi przez wymiennik lamelowy, w którym krąży glikol. Przepływ glikolu jest wymuszany przez pompę obiegową, co pozwala na utrzymanie odpowiedniej cyrkulacji i stałego transferu energii między gruntem a powietrzem.
Glikol, krążąc pod ziemią, dostosowuje swoją temperaturę do temperatury gruntu, która pozostaje stabilna przez cały rok. W praktyce oznacza to, że w okresie zimowym glikol odbiera od gruntu temperaturę np. 8°C, co pozwala na wstępne ogrzanie powietrza. W lecie natomiast działa odwrotnie – schłodzony glikol pozwala na obniżenie temperatury powietrza, które następnie rozprowadza się po budynku.
Podstawowe Komponenty Systemu GWC Glikolowego
Aby system gruntowy wymiennik ciepła glikolowy działał prawidłowo, musi składać się z kilku kluczowych komponentów:
➡ Pompa obiegowa: Zasila obieg glikolu, zapewniając jego ciągły przepływ i efektywną wymianę ciepła.
➡ Naczynie wzbiorcze: Kompensuje zmiany objętości glikolu, które zachodzą na skutek zmian temperatury, chroniąc instalację przed wzrostem ciśnienia.
➡ Wężownica w gruncie: Tu zachodzi wymiana energii między glikolem a gruntem. Grunt pełni funkcję magazynu cieplnego, co pozwala na stabilność cieplną całego systemu.
➡ Wymiennik lamelowy: Działa jak chłodnica samochodowa, przez którą przepływa powietrze, odbierając lub oddając energię zgromadzoną w glikolu.
Proces Wymiany Ciepła w Systemie GWC Glikolowym
W wymienniku lamelowym glikol krąży w rurach i oddaje temperaturę gruntu do powietrza, które następnie trafia do wnętrza budynku.
Kluczowy etap wymiany ciepła zachodzi jednak w wężownicy zakopanej w gruncie.
Rurki, zazwyczaj wykonane z polietylenu o średnicy min. 32 mm, odbierają energię cieplną z gruntu, który przez cały rok utrzymuje względnie stabilną temperaturę.
Bądź na bieżąco – Zapisz się na nasz newsletter
Chcesz być na bieżąco z nowościami w dziedzinie odnawialnych źródeł energii, gruntowych wymienników ciepła oraz innych ekologicznych rozwiązań dla domu i firmy? Zapisz się na nasz newsletter, a otrzymasz regularne aktualności, porady ekspertów oraz informacje o promocjach i realizacjach.
Efektywność Energetyczna i Długość Rur
Dobór odpowiedniej długości rur zależy od zapotrzebowania energetycznego budynku. Dla przeciętnej instalacji o zapotrzebowaniu 4 kW konieczne jest zakopanie około 100 metrów rurki. Dobór ten wymaga szczegółowych obliczeń, biorących pod uwagę rodzaj gruntu, przepływ glikolu oraz oczekiwane parametry cieplne systemu. Optymalne odległości między rurkami powinny wynosić co najmniej 1 metr, co umożliwia równomierne pobieranie energii i zapobiega przegrzewaniu lub wyziębianiu jednej strefy.
Zalety i Wyzwania Systemów Glikolowych
Systemy glikolowe zapewniają stabilną temperaturę powietrza w budynku, ograniczając zużycie energii. Kluczową zaletą systemu jest redukcja kosztów operacyjnych, ponieważ główne zapotrzebowanie na energię generowane jest przez pompę obiegową, której zużycie jest minimalne w porównaniu do systemów ogrzewania. Wyzwaniem może być jednak wybór odpowiedniego wymiennika lamelowego – niska różnica temperatur między glikolem a powietrzem może ograniczać wydajność, dlatego szczególną uwagę należy zwrócić na parametry nagrzewnicy.
Optymalizacja i Wyzwania Instalacji
Aby w pełni wykorzystać potencjał systemu GWC glikolowego, konieczne jest precyzyjne dopasowanie długości rur, parametrów nagrzewnicy oraz przepływu glikolu.
W przypadku budynków o dużym zapotrzebowaniu energetycznym mniejsza średnica rur może generować nadmierne opory, zwiększając koszt operacyjny pompy obiegowej.
Rury o średnicy 32–40 mm stanowią optymalne rozwiązanie, które minimalizuje opory przepływu i zużycie energii przez pompę.
Gruntowy Wymiennik Ciepła Glikolowy – Ekologiczne i Oszczędne Rozwiązanie
System GWC glikolowy to wyjątkowe rozwiązanie dla budynków energooszczędnych, które pozwala na efektywne zarządzanie klimatyzacją wnętrz. Dzięki pośredniej wymianie energii między gruntem a powietrzem system ten jest bardziej kontrolowany i elastyczny niż bezpośrednie wymienniki gruntowe. Systemy te wymagają jednak starannego projektowania i montażu, ale w długoterminowej perspektywie pozwalają na znaczne oszczędności energetyczne i komfort cieplny, zwłaszcza w połączeniu z gruntowymi pompami ciepła i systemem rekuperacji.
Porównanie systemów przeponowych i bezprzeponowych w gruntowych wymiennikach ciepła
1. Rola przepony
Systemy przeponowe wykorzystują przeponę (np. w postaci rur wypełnionych glikolem) jako barierę oddzielającą czynnik odbierający lub oddający energię od gruntu. Przepona pełni rolę izolatora spowalniając proces wymiany energii. Oznacza to, że przekazywanie ciepła w tych systemach jest wolniejsze niż w systemach bezpośrednich.
Przykład analogiczny: Możemy wyobrazić sobie sytuację, w której wychodzimy na mróz z gorącym kubkiem herbaty. Herbata szybko stygnie, ale po założeniu cienkiej rękawiczki materiał działa jako izolator, wydłużając czas stygnięcia herbaty. Podobnie, każda przepona działa jak lekki izolator, spowalniając wymianę ciepła. Choć różnice te są niewielkie i mogą być zrekompensowane przez dłuższy układ rur, warto mieć świadomość, że obecność przepony wpływa na efektywność energetyczną systemu.
2. Skropliny i wilgotność powietrza
➡ Systemy bezprzeponowe mają przewagę, jeśli chodzi o odprowadzanie skroplin. Latem, przy odpowiednich warunkach, może dochodzić do skraplania wilgoci, co w przypadku systemów bezpośrednich nie stanowi problemu – wilgoć jest naturalnie pochłaniana przez grunt.
➡ Systemy przeponowe (szczególnie rurowe) mogą gromadzić skropliny w rurach, co wymaga odpowiedniego nachylenia i instalacji, by zapewnić skuteczne odprowadzenie kondensatu. W przeciwnym razie może dochodzić do zastoju wody, co obniża efektywność systemu i może prowadzić do korozji.
3. Kontrola wilgotności powietrza
➡ Systemy bezprzeponowe umożliwiają lepszą regulację wilgotności powietrza, ponieważ pozwalają na bezpośrednią wymianę powietrza z gruntem. Oznacza to, że wprowadzone do rekuperatora powietrze ma bardziej naturalną wilgotność, co pozytywnie wpływa na mikroklimat wewnątrz budynku.
➡ Systemy przeponowe natomiast nie dają możliwości regulacji wilgotności powietrza, ponieważ czynnik roboczy (np. glikol) nie ma bezpośredniego kontaktu z powietrzem.
Podsumowanie
Gruntowy wymiennik ciepła glikolowy to system przeponowy, który wykorzystuje glikol jako pośrednik do wymiany ciepła między gruntem a powietrzem, co zapewnia kontrolowany przepływ energii i minimalizuje ryzyko zanieczyszczeń powietrza.
W porównaniu do systemów bezpośrednich system glikolowy lepiej chroni przed skroplinami oraz umożliwia montaż w bardziej zróżnicowanych warunkach gruntowych, jednak jego wymiana ciepła jest nieco wolniejsza z powodu przepony, która pełni rolę lekkiego izolatora.
Systemy bezprzeponowe, mimo że oferują większą kontrolę wilgotności i szybszą wymianę energii, są bardziej narażone na wilgoć i wymagają odpowiednich warunków montażu. W przypadku instalacji w trudniejszych gruntach lub przy wyższych wymaganiach higienicznych system glikolowy jest bardziej stabilnym wyborem. W ogólnym rozrachunku wybór między systemem glikolowym a bezprzeponowym zależy od specyfiki budynku i warunków instalacyjnych.
GeoTechnik Mateusz Widawski
NIP: 7712918040
Longinówka 11, 97-340 Rozprza
Telefon
530 289 060
Telefon
530 289 060
kontakt.geotechnik@gmail.com
