opis sytemu

Czerpnia powietrza (dostępna w wielu wzorach) zasysa powietrze zewnętrzne do GWC. Powietrze doprowadzane poddawane jest standardowo wielostopniowemu oczyszczaniu wstępnemu przy pomocy filtrów zgrubnych oraz filtrów powietrza F6 wg PN-EN 779; zatrzymywana jest też większa część kurzu, pyłków itp. Istnieje również możliwość zastosowania specjalnych filtrów antypyłowych, np. F7.

Opis sytemu - czerpnia powietrza AWADUKT Thermo

AWADUKT Thermo - szczelność na przenikanie radonu

Radon jest występującym w naturze gazem szlachetnym, bezbarwnym, bezzapachowym, posiadającym właściwości promieniotwórcze. Występuje powszechnie w skałach i glebie. Radon przenika przez glebę, rozpuszcza się w wodzie i uwalniany jest na powierzchni gruntu do atmosfery. Promieniowanie radonu jest znaczącym problemem szczególnie na terenie Górnego Śląska i Sudet. System GWC AWADUKT Thermo i jego elementy są nieprzepuszczalne dla radonu. Wymagana szczelność systemu uzyskana została m.in. dzięki specjalnej konstrukcji mufy z pierścieniem zabezpieczającym Safety-Lock, który mocuje uszczelkę na stałe w mufie i zabezpiecza ją przed wypięciem.

Odprowadzenie kondensatu

Powstawanie kondensatu w rurach w wyniku ochłodzenia zassanego powietrza jest zjawiskiem występującym przede wszystkim w okresie letnim. Aby zapewnić trwałą sprawność systemu GWC i wyeliminować uciążliwe zapachy, konieczne jest obliczenie ilości tworzącego się kondensatu i zapewnienie jego stałego odprowadzenia. 150 m3 powietrza na 1 h x 24 h = 3.600 m³/dobę Spadek temperatury: 28°C - 16°C = 12 K Objętość kondensatu z wykresu Molliera: ok. 0,1 - 0,2 l/h w lecie

Odpływ kondensatu AWADUKT Thermo w budynkach podpiwniczonych

W przypadku budynków podpiwniczonych kondensat może być odprowadzany poprzez odpływ umieszczony w piwnicy. Odpływ kondensatu AWADUKT Thermo montowany jest po wprowadzeniu przewodów GWC do budynku. Następnie za pomocą syfonu gromadzący się kondensat jest odprowadzany do kanalizacji wewnętrznej.

Opis sytemu - czerpnia powietrza AWADUKT Thermo

Studnia zbierająca kondensat AWADUKT Thermo w budynkach niepodpiwniczonych

W przypadku obiektów niepodpiwniczonych kondensat musi być odprowadzony poprzez studnię z pompą. Studnia umieszczona jest na płaskim podłożu. Aby nieprzefiltrowane powietrze nie przedostawało się do systemu rur, studnia zamknięta jest przy pomocy hermetycznej pokrywy. Studnia połączona jest bezpośrednio z rurociągiem GWC poprzez dwa leżące naprzeciw siebie przewody DN 200. Dzięki umieszczeniu w najniższym punkcie systemu cały kondensat gromadzący się w GWC spływa do studni. Spadek przewodów powinien wynosić min. 2%. Ze studni kondensat wypompowywany jest na zewnątrz za pomocą dostępnej w handlu pompy zanurzeniowej, a następnie doprowadzany jest poprzez odpowiedni przewód na zewnątrz. Jeżeli przewidziane jest usuwanie kondensatu przez wsiąkanie w grunt, zaleca się zastosowanie złoża żwirowego.

Opis sytemu - czerpnia powietrza AWADUKT Thermo
Odpływ kondensatu

Opis sytemu - czerpnia powietrza AWADUKT Thermo

Studnia zbierająca kondensat

zobacz: zdjęcia odpływu kondensatu

Projektowanie gruntowego wymiennika ciepła dla domu jednorodzinnego

Długość instalacji

Długość GWC oraz wymagane wymiary i rodzaj rur mają decydujące znaczenie przy projektowaniu. Uwzględniane są następujące elementy:

Szacunkowe obliczenie ilości powstającego kondensatu:

  • Kubatura budynku
  • Wielkość wymiany powietrza (1/h)
  • Materiał rur
  • Głębokość ułożenia
  • Budowa instalacji (blokowa lub pierścieniowa)
  • Parametry cieplne gruntu
  • Warunki klimatyczne
  • Występowanie wody gruntowej

Wymiarowanie instalacji

Wymiarowanie instalacji GWC dla danego budynku wykonać można przy pomocy programu obliczeniowego REHAU.

Parametry małych i średnich instalacji GWC ustalić można w przybliżeniu na podstawie zamieszczonego poniżej wykresu.

Dodatkowo należy jednakże uwzględnić - zwłaszcza w przypadku dużego natężenia przepływu - prędkość przepływu. Aby projektowany GWC działał wydajnie, prędkość ta nie powinna w miarę możliwości przekraczać 3 m/s.

Opis sytemu

Podsumowanie - wymiarowanie instalacji dla domu jednorodzinnego

Przy projektowaniu gruntowych wymienników ciepła dla domów jednorodzinnych zaleca się przyjęcie następujących przybliżonych wartości:

Powierzchnia mieszkalna 100-150 m²: rura GWC AWADUKT Thermo DN 200, długość 40 m

Powierzchnia mieszkalna 150-200 m²: rura GWC AWADUKT Thermo DN 200, długość 50 m

Naddatek na piaszczysty/suchy grunt: po 5 m

W przypadku większych budynków lub wątpliwości zaleca się wykonanie szczegółowych obliczeń.

GWC - przykłady obliczeniowe

Założenia: parametry obiektu mieszkalnego

Przykład 1

Przykład 2

Powierzchnia mieszkalna:

120 m²

160 m²

Kubatura budynku:

około 300 m3

około 340 m3

Wielkość wymiany powietrza:

0,5 1/h

0,5 1/h

Region:

Frankonia/Niemcy

Frankonia/Niemcy

Grunt:

Gliniasty wilgotny

Gliniasty wilgotny

Wyniki obliczeniowe

Natężenie przepływu:

300m3x0,5/h=150m3/h

400m3x0,5/h=200m3/h

Wymagana minimalna długość rur GWC

- z wykresu:

około 40 m

około 45 m

  • obliczona przy pomocy programu obliczeniowego REHAU:

40 m

47 m

Wskazówki dotyczące układania rur i kształtek systemu AWADUKT Thermo dla domów jednorodzinnych

W zależności od dostępnego miejsca rury układać można w formie blokowej lub pierścieniowej. Długość rur GWC wynosi, w zależności od istniejących warunków, od 35 m do 50 m W przypadku małych instalacji GWC (domy jednorodzinne) należy stosować rozmieszczenie przewodów w układzie pierścieniowym otaczającym budynek (wariant korzystniejszy kosztowo ze względu na mniejszą liczbę kształtek i wykopów). Rury układane są na głębokości co najmniej 1,5 m do 2 m, by zapewnić stałe warunki cieplne gruntu (poniżej poziomu przemarzania). Ponadto rury należy w miarę możliwości układać w gruncie rodzimym (do wykonania obsypki nie stosować piasku), pamiętając o dobrym zagęszczeniu gruntu wokół rur, ponieważ wymiana ciepła jest wówczas najbardziej wydajna. Odstęp od budynku i pomiędzy poszczególnymi rurami powinien wynosić co najmniej 1 m. W celu odprowadzenia kondensatu, gromadzącego się w wyniku ochłodzenia powietrza w rurociągu podziemnym, należy przewidzieć studnię z pompą (budynki niepodpiwniczone) lub odpływ z syfonem umieszczony w budynku (budynki podpiwniczone). Do przycinania rur stosować należy piłę z drobnymi ząbkami lub obcinak do rur. Rury należy przycinać pod kątem prostym, ostre zadziory usunąć przy użyciu pilnika lub skrobaka. Przed wykonaniem połączenia oczyścić pierścienie uszczelniające i sprawdzić, czy nie są uszkodzone. Sfazowane końce rury nasmarować środkiem ślizgowym REHAU i wsunąć do oporu w kształtkę. Dodatkowe informacje na temat transportu, składowania, układania i montażu zawiera instrukcja techniczna AWADUKT PP SN10, nr druku 289.600 PL. Spadek rurociągu do odpływu kondensatu powinien wynosić co najmniej 2%.

System AWADUKT Thermo stosować można również w przypadku budynków o dużej kubaturze, takich jak biurowce, hale sportowe, itp. Ze względu na duże natężenie przepływu powietrza, wymagane dla takich obiektów, zaleca się stosowanie rur o średnicy >DN 200. Wszystkie zalety systemu AWADUKT Thermo pozostają bez zmian:

  • Szczelność na promieniowanie radanu
  • Wysoka sztywność wzdłużna i obwodowa
  • Warstwa wewnętrzna o właściwościach antybakteryjnych

Gruntowe wymienniki ciepła wykorzystywane są w dużych obiektach do chłodzenia powietrza w okresie letnim. GWC umożliwia znaczne obniżenie kosztów energii związanych z klimatyzowanym budynku - w skrajnych przypadkach nawet rezygnację z instalacji klimatyzacyjnej. Świadczą o tym zrealizowane już projekty pilotażowe. Oczywiście zimą korzysta się również ze wstępnego ogrzewania zassanego powietrza.
zobacz: zdjęcia układu Tichelmanna, prostego oraz podwójnego

Opis sytemu
Odprowadzenie kondensatu i zasysanie powietrza

Ilość kondensatu zwiększa się wraz ze wzrostem natężenia przepływu powietrza, dlatego sposób jego odprowadzania musi zostać ustalony indywidualnie w zależności od rozmieszczenia przewodów i specyfiki budynku. Wymagane przy tym kształtki dostępne są na życzenie. Również sposób zasysania i filtrowania powietrza wymaga indywidualnego projektu, uwzględniającego warunki danego budynku.

Informacje uzupełniające

Uwzględnienie specyfiki danego obiektu i zastosowanie indywidualnych rozwiązań jest niezbędne z punktu widzenia funkcjonalności, efektywności i ekonomiczności. Również i tu parametrami istotnymi dla doboru średnicy i długości instalacji są straty ciśnienia, wymiana ciepła, prędkość przepływu i koszty budowy. Jak już wspomniano - rury o małych średnicach zapewniają dobrą wymianę ciepła, lecz jednocześnie charakteryzują się znacznym wzrostem strat ciśnienia. Natomiast rury o dużych średnicach zapewniają niewielki spadek ciśnienia przy jednocześnie przeciętnej wymianie ciepła głównie przez rdzeń przewodu i wymiana ciepła jest ograniczona. Wynik końcowy należy obliczyć metodą kolejnych przybliżeń. Aby zapewnić efektywność działania GWC, prędkość przepływu nie powinna przekraczać 3m/s.

Projektowanie gruntowego wymiennika ciepła w budynkach wielokubaturowych

Uwzględnia się tu te same wielkości, co w przypadku wymiarowania instalacji w domach jednorodzinnych:

  • Kubatura budynku
  • Wielkość wymiany powietrza (1/h)
  • Materiał rur
  • Głębokość ułożenia
  • Budowa instalacji (blokowa lub meandrowa)
  • Parametry cieplne gruntu
  • Warunki klimatyczne
  • Występowanie wody gruntowej

Nie zaleca się stosowania parametrów projektowych obiektu na podstawie wykresów, ponieważ wyniki wykazują znaczne różnice ze względu na ww. parametry. W przypadku budynków wielokubaturowych niezbędne jest wykonanie indywidualnych obliczeń przy pomocy programu obliczeniowego.

Wskazównki dotyczące układania rur i kształtek systemy AWADUKT Thermo w budynkach wielokubaturowych

Informacje dotyczące sposobu układania instalacji w budownictwie jednorodzinnym obowiązują częściowo również dla większości budynków. Łączna długość przewodów rurowych pczekracza wówczas 50m. Z tego względu nie należy stosować układu pierścieniowego. Zalecane jest rozmieszczenie instalacji w układzie Tichelmanna lub w układzie meandrowym. Zasadniczo możliwa jest również kombinacja obu tych form. W przypadku większych instalacji czynnikiem ograniczającym jest często ilość dostępnego miejsca. Aby zaoszczędzić miejsce, rury układać można pod posadzką.