Sposoby chłodzenia domu latem

Gruntowy wymiennik ciepła - najprostszym rozwiązaniem jest ochładzanie powietrza zewnętrznego w wymienniku gruntowym i dostarczanie go do pomieszczeń systemem kanałów nawiewnych. Przepływ powietrza jest wymuszany wentylatorem. Koszty eksploatacyjne tak wykonanego systemu związane będą jedynie ze zużywaniem przez niego energii elektrycznej. Idea działania wymiennika gruntowego wykorzystuje naturalny chłód ziemi. Obecnie wymiennik gruntowy możemy wykonać w oparciu o dwie technologie: pierwszą – system specjalnych rur charakteryzujących się dużym współczynnikiem przewodzenia ciepła i drugą – opartą na patencie Politechniki Wrocławskiej. W obu przypadkach jesteśmy w stanie dostarczyć latem chłodne powietrze do pomieszczeń tylko przy wykorzystaniu wymiennika z systemem kanałów nawiewnych i wentylatora wymuszającego przepływ powietrza.

Przeponowy wymiennik ciepła

Doświadczenia wykazały, że w lecie można w nim obniżyć temperaturę przepływającego powietrza maksymalnie o 12°C. Wymiennik ten zbudowany jest z rur polipropylenowych o średnicy 200 mm. Stosuje się polipropylen z domieszkami powodującymi wzrost jego przewodności cieplnej. Dzięki temu uzyskano większą wymianę ciepła między gruntem a powietrzem wewnątrz rury. Z czerpni zlokalizowanej w przydomowym ogródku prowadzimy przewodami podziemnymi powietrze, które stykając się z chłodnymi ściankami rur w gruncie ulega ochłodzeniu. Czerpnia wyposażona jest w filtry oczyszczające zasysane powietrze zewnętrzne. Dwustopniowa filtracja z wykorzystaniem filtrów zgrubnych i dokładnych pozwala na eliminację większości kurzu i pyłków. Standardowo w skład systemu wchodzą: czerpnia powietrza z filtrem, system kolektorów wymiennika, szczelne przejście do budynku, odpływ kondensatu do kanalizacji wewnętrznej z syfonem lub do studni zbierającej kondensat. Przykładowo, dla powierzchni mieszkalnej 150-200 m2, należy przewidzieć rury o średnicy 200 mm i długości 50 m. Warstwa ta zapobiega rozwojowi drobnoustrojów na wewnętrznej ściance rury. W rezultacie powietrze w instalacji wentylacyjnej jest higieniczne i zawiera śladowe ilości drobnoustrojów. Przyczyną tworzenia się kondensatu w rurach jest proces wykraplania pary wodnej podczas ochładzania zassanego powietrza zewnętrznego. Aby zapobiec powstawaniu wody w przewodach, należy prowadzić je ze spadkiem 2%. Kondensat należy odprowadzać do kanalizacji – w budynkach podpiwniczonych lub do studzienki zbiorczej - w domach niepodpiwniczonych.
W przypadku domów jednorodzinnych zaleca się wykorzystanie układu pierścieniowego otaczającego budynek – z uwagi na zmniejszenie kosztów inwestycyjnych (mniejsza liczba kształtek i wykopów). Rury należy układać na głębokości poniżej poziomu przemarzania gruntu (1,5-2 m) i w odległości co najmniej 1 metr od budynku.

Bezprzeponowy wymiennik gruntowy

W bezprzeponowym wymienniku gruntowym według patentu Politechniki Wrocławskiej powietrze pobrane przez wolno stojącą czerpnię przepływa przez złoże żwirowe zlokalizowane pod powierzchnią gruntu. W przypadku występowania wysokiego poziomu wód gruntowych lub skalistego podłoża wymiennik można usytuować na niewielkiej głębokości lub nawet na powierzchni terenu, pod warunkiem zastosowania izolacji termicznej równoważącej 4-5 metrową warstwę wilgotnego gruntu. Zastosowanie tego wymiennika pozwala latem na obniżenie temperatury przepływającego powietrza o 10-12°C przy jednoczesnym jego osuszeniu. Dodatkową zaletą wymiennika bezprzeponowego jest oczyszczanie powietrza z bakterii i grzybów znajdujących się w powietrzu zewnętrznym, co jest szczególnie korzystne dla osób cierpiących na alergie. Pozyskany z gruntu chłód całkowicie zaspokaja potrzeby domu jednorodzinnego. Wymiennik ten charakteryzuje bardzo wysoki stosunek energii uzyskanej do włożonej, wynoszący ok. 40:1. Oznacza to, że przy zużyciu 1 kW energii elektrycznej uzyskujemy 40 kW ciepła. Dla porównania, w pompach ciepła stosunek ten wynosi 3,5:1, czyli jest przeszło dziesięciokrotnie niższy. Dzięki tak dużej skuteczności to rozwiązanie cieszy się coraz większym zainteresowaniem. Dodatkową zaletą są niskie koszty materiałów potrzebnych do wykonania wymiennika.