Viacero prihlásených čitateľov môjho “Seriálu o zdravých domoch” sa ma pýtalo na názor na zemný výmenník tepla pre nízkoenergetické a pasívne domy. Označuje sa aj ako zemný register.
Čo je to zemný výmenník tepla?
Ide o rúru v zemi, cez ktorú sa do domu nasáva čerstvý vzduch. Zemina má v hĺbke asi 2 metre v celoročne okolo 10°C. V zime sa preto studený vzduch predohreje. Zemný výmenník pomáha takto zníženiu nákladov na vykurovanie v zime a zároveň ako protimrazová ochrana vetracej jednotky. V lete sa zase naopak horúci letný vzduch takto prirodzene v zemi schladí a znižuje letné priehrievanie domu. Dĺžka potrubia v zemi pre bežne veľký rodinný dom je okolo 30 metrov.
Keď sa to takto popíše, znie to jednoducho a logicky. Má to ale jeden háčik, ktorý je často diskutovaný po fórach. Problém je v lete. Do rúry sa vháňa teplý vlhký vzduch. Rúra je ale na povrchu studená. Preto sa na nej začne zrážať voda (kondenz). A ide o celkom dosť veľké objemy vody. Preto sa musia rúry spádovať, aby mohol kondenz odtekať.
Je známe, že všade, kde vzniká kondez a zhromažďuje sa voda, hrozí riziko vzniku rastu rôznych plesní, baktérií… Zástancovia zemných registrov tvrdia, že pri pravidelnom čistení to problém nie je. Zároveň je veľmi polemický samotný prínos zemného registra voči vstupnej investícii. Samozrejme sa o niečo v lete vzduch schladí a tak isto v zime ohreje, ale tieto výkony nie sú veľké.
Svojpomocne realizovaný zemný register z obyčajných kanalizačných rúr priemeru 200mm je možné postaviť približne od 500 EUR. Existujú aj systémové riešenia, ktoré sú podstatne drahšie. Napríklad REHAU vyvinul špeciálne postriebrené (antibakteriálne) potrubia, ktoré sú na môj vkus predažené (ukážka staršieho cenníka). Tým, že ich dali postriebriť vlastne sami priznávajú, že je tu riziko vzniku baktérií…
Niekoľko rokov dozadu som na odporúčanie projektantov vzduchotechniky tiež do dvoch domov navrhoval zemný register. S odstupom času by som to už nerobil.
Môj osobný názor je, že zemný register je potencionálny hygienický problém. Napriek tomu, že som našiel viacero hygienických prieskumov, ktoré tvrdia opak (pár zdrojov nižšie). Podľa mňa, z hľadiska zdravého bývania sa treba vyhýbať každému problému, ktorý by mohol spôsobiť zdravotné problémy. Radšej budem mať v dome v lete trochu teplejšie a v zime viac prekúrim.
Okrem toho sa dá vzduchovému zemnému registru v súčasnosti vyhnúť inými riešeniami. Konštantná teplota zeme sa dá napríklad využiť kvapalinovým zemným výmenníkom – takzvaná „soľanka“. O tomto riešení ale pripravím iný článok.
Osobne vzduchový zemný výmenník tepla neodporúčam.
Ak sa predsa rozhodnete spraviť si zemný výmenník, tu je pár mojich základných tipov, ako si minimalizovať možné problémy. Presné technické riešenie je potrebné navrhnúť na každý dom individuálne.
- Spravte zemný výmenník priamočiary. Robievajú sa aj záhyby a oblúky, ale to neodporúčam. Ak sa inak nedá, treba v ohyboch revízne otvory. Je to dôležité kvôli čisteniu, ktoré treba robiť mechanicky (niekto tvrdí že stačí prepláchnutie vodou – to ale nestačí). Postup je nasledovný: Na oceľové lanko sa zaviaže špongia v tvare guľe namočená v dezinfekčnom prostriedku, trebárs SAVO. Pomocou lanka sa pretiahne cez celú rúru. Takéto čistenie sa robí minimálne raz za rok. Odporúčam aspoň dva krát. Ak je ale zemný výmenník zahnutý, je problém toto lanko so špongiou ťahať. Lankom zároveň môžete povrch rúry poškodiť, pretože sa v ohybe oprie o rúru a bude sa o ňu drieť. Toto je taký “amatérsky” ale účinný postup. Firmy k čisteniu používajú rotačné kefy.
- Urobte väčší sklon ako sú minimálne odporúčania výrobcov pre odtok kondenzu. Ak rúra pri horšej montáži v zemi lokálne sadne, môže v nej vzniknúť miesto, kde je dokonca protispád a kondenz sa tu môže zadržať ako malá mláčka.
- Nasávaciu rúru vytiahnite vyššie nad terén. Tesne nad povrchom zeme sa môže zdržovať vyššia koncentrácia nerozptýleného zemského radónu (prirodzený rádioaktívny plyn). Pri nízkej nasávacej rúre by ste si ho rovno vtiahli do domu.
- Dohliadnite na maximálnu tesnosť spojov – aby rúru nezaliala podzemná alebo dažďová voda zo zeme a aby do nej nevnikal radón.
Zdroje pre ďalšie informácie:
Zemní výměník tepla Atrea (PDF)
Zemný výmenník firmy Helios – LEWT (PDF)
Kvalita vzduchu v místnostech pasivních domů ( PDF)
Mikrobielle Untersuchungen von Luftansaug-Erdregistern (nemecky)
.
Fero Lehocký, architekt Blog na inardex.sk vznikol ako moje hľadanie ideálnych rodinných domov. Som architekt, stále nespokojný s bežným štandardom. Spolu s kolegami sa špecializujeme na projekty rodinných domov s čo najnižšou spotrebou energie. Ale hlavne príjemnými na užívanie. Naše skúsenosti netajíme a píšeme sem. |
Ak sa nad tym clovek zamysli takk netreba vhanat vzduch do zeme ale vodu ktora moze cyrkulovat v tenkych trupkach a vymena tepla bude prebiehat vo vymeniku nad zemou. Myslim, ze aj existuju taketo systemy ktore maju navzajom oddelene okruhy. No je tu stale problem s kondenzom nakolko sa bude vytvarat v lete na vymenniku. Tam uz treba pouzit UV lampu a prachove filtre na to aby sa na vymeniku netvorili kolonie bakterii. Je to ako vo vozidlach klimatizacia kde treba cistit v servisoch prave tieto vymeniky, tzv. cistenie klimatizacie.
ano, presne tak, solankove zemne registre a podobne..o tom chcem pripravit tiez samostatny clanok
Nevzniká podobný biologický problém aj pri rekuprácii? Mám na mysli zanášanie prívodových rúr prachom a biologickým materiálom?
Privodna rura je dobre izolovana, takze na jej povrchu nie je velmi dovod na tvorbu kondenzu. A ak by aj, je zvycajne kratka – bezne do 2 metrov. Takze vycistit ruru 2 metre z casu na cas je podstatne jednoduchsie ako nejakych 30 metrov v zemi.
@Fero Lehocký: A ako je to s rúrami, ktoré privádzajú čerstvý vzduch do izieb? Tie musia byť dlhé (aj so záhybmi, ohybmi). Treba ich čistiť?
Vo vetracej jednotke je na vstupe do rozvodov filter (da sa dokonca dat protipelovy pre alergikov), takze ten by mal zachytit maximum spiny a prachu. Skusenosti zo zahranicia hovoria o cisteni potrubia cca. raz za 10 rokov. Niektore zdroje dokonca tvrdia o tom, ze sa potrubie jednoducho meni pri najblizsej radikalnej rekonstrucii a uprave podhladov – ale to sa mne uz nezda.. (trebars za 20 rokov?)
Je to ale asi individualne a skor to je o poctivom pravidelnom vymienani filtrov. Bezne sa menia 2-4x rocne. Zavisi od lokality a prasnosti v nej. Pri dialnici a pri poliach by som osobne menil asi aj castejsie. Vo vnutornych potrubiach sa “nepracuje s vlhkostou” ako pri klimatizaciach (nedochadza na povrchu rur ku kondenzu), takze jedina spina tam moze byt velmi jemny prach, ktory filtre nezachytia. A to uz je asi skor psychologicka otazka, lebo ten prach tam je zachyteny na rure, ale ak by sa vetralo oknami, tak ho mame v dome priamo na skrini trebars v podstatne vacsom mnozstve. Pripadne si pozrite v drazkach okna, ktorymi vetrame na ventilacku v noci, kolko je tam “sajrajtu”. Ja z toho prachu v rurach obavy nemam, radsej castejsie menit filtre a cistenie rur sa tak presunie na neskor.
zabudli ste spomenut dolezitu funkciu zemneho vymennika v zime, ak je predradeny rekuperacnej jednotke tak predohrieva vzduch nad bod mrazu (najlepsie tak na 1 – 2°C) takze rekuperacia moze bezat stale a nie je treba dodavat energiu na odmrazovanie vymennika kedy bezi len odsavanie alebo elektricka spirala ktora zabranuje namrzaniu vymennika avsak tato energia znizuje ziskany bonus z rekuperacie a treba dodat ze v zime by problem s kondenzatom a bakteriami nemal byt, takze lacny sezonny vymennik sa vzdy zide aj keby bol len vzduchovy
@Juraj Ozabal: Pisem to predsa na zaciatku clanku: ” V zime sa preto studený vzduch predohreje. Zemný výmenník pomáha takto zníženiu nákladov na vykurovanie v zime a zároveň ako protimrazová ochrana vetracej jednotky.”
Lenze z ekonomickeho pohladu je investicia len pre tuto fukciu otazna a trebars aj najvacsi propagator myslienky v Cechach Atrea od tohoto riesenia upusta, lebo ich interne merania ukazuju, ze sa to neoplati.
@Fero Lehocký: Co si myslite o vetrani s aktivnou rekuperaciou? Myslim, ze je to dobrou alternativou. Su verzie, kde je odoberane teplo vyuzivane na predohrev TUV, ale asi zaujimavejsia je aj moznost dochladzovania cerstveho vzduchu v lete.
@Mike: Dobry den, na tuto temu mam pripraveny samostany clanok v seriali pre prihlasenych citatelov. Vy ste prihlaseny, tak som Vam ho poslal napriamo na mail. Ostatni sa mozu prihlasit hore na Ebooky a pride im :). Priamo to sem nalinkovat nejde.
zdravím, mohol by sa pre predohrev vzduchu použiť vzduchový kolektor ohrievaný slnkom? Aký by mal mať prípadne objem?
@marian: toto fakt nemám potuchy. Ale logika mi hovori, ze nie, lebo predohrev potrebujeme hlavne ked mrzne, cize je zima…vzduchovy by sa asi zaroven aj schladil a hlavne v noci, ked slnko nesvieti byvaju najnizsie teploty.
Zdravím, ako náhradu za zemný register som použil vodný chladič, cez ktorý čerpám vodu zo studne. Chladič som namontoval na prívode čerstvého vzduchu do rekuperátora. Túto zimu pri najväčších mrazoch -12°C bola teplota vody zo studne 11°C, ktorú prívodný vzduch schladil na 6°C. Tzn. chladič má ešte rezervu aj pre väčšie mrazy. Vodu z chladiča vypúšťam do dažďovej kanalizácie. Prietok vody som nastavil na 100 lit/hod. Na vstupe rekuperátora neklesla teplota vzduchu pod 10°C – treba povedať, že vzduch neprihrieva len studničná voda, ale aj meter prívodného vduchového potrubia a vonkajšie steny chladiča, ktoré som nezateploval. Toto riešenie, podobne ako zemný register, má v letných horúčavách bonus – funguje ako jemná klíma. Rekuperátor má otvorený bypass a do izieb prichádza čerstvý vzduch 19°C, čím udrží teplotu v dome na 25°C. Keby mal niekto záujem o ďalšie info, ozvite sa na khe1412 gmail.
@Kamil Herman: A netvori sa Vam v zime na tom neizolovanom potrubi na vonkajsom povrchu kondenz?
Inak celkom dost vody, tych 100 litrov za hodinu, nestaci menej?
@fero lehocký: Prívodná flexi hadica od vonkajšieho sania po chladič sa trocha rosí, ale nekvapká z nej. Rúra za chladičom do rekuperátora sa už nerosí. Naopak v lete sa rosí povrch chladiča (pozinkovaný box). Ale najviac kondenzu sa tvorí vo vnútri na chladiči a odteká do kanálu. Myslím, že 100 litrov za hodinu nie je veľa na bežnú studňu. Skôr bol problém pozháňať čerpadlo, ktoré dokáže dať trvale taký nízky prietok. Nakoniec som našiel čínske čerpadielko s krokovým motorom na 12 Voltov/30W s možnosťou regulovať otáčky – nastavil som na 40%. Čerpadielko má podobnú konštrukciu ako tie pre izbové fontány.
@Kamil Herman: no pekne ste sa pohral 🙂
@Kamil Herman: Dobré, v podstate po domácky urobený kvapalinový zemný výmenník, ak to bude správne fungovať aj do budúcna tak klobúk dole
@Roman: ďakujem velmi pekne. Je to taký môj súkromný experiment 🙂 (zemný register som zavrhol hneď na začiatku kvôli hygiéne a studňa bola blízko domu). Po roku prevádzky zatial vyzerá velmi nádejne. Hlavne v lete klíma zadarmo je super. Ale počkám si na ďalšiu tuhšiu zimu… Keby niekto nad tým uvažoval, nech si dá natiahnúť hadice v nezamŕzajúcej hĺbke zo studne do domu a z domu do vyústenia odkvapov. Použil som zateplený plasthliník fí16. Ďalej treba chladič – ja som použil MKW250, čínske čerpadlo DC50E, termostat na zapínanie čerpadla od vonkajšej teploty. Tiež odporúčam reguláciu prietoku vody kvôli tomu, že keď sa zanesie filter na saní čerpadla, regulátor musí zvýšiť otáčky čerpadla, aby udržal nastavený prietok a aby nezamrzol chladič. Kutilom ochotne poskytnem schému zapojenia regulátora a termostatu aj s programom do PIC.
Dobrý deň, zaujíma ma chladenie vzduchu (v mojom prípade konkrétne soľankou) – keď budem púšťať do rozvodov v dome vzduch chladnejší povedzme o 6°C, nehrozí že voda bude na rozvodoch v dome kondenzovať a vznikať tu plesne? A aká je vlastne účinnosť takéhoto systému – neohreje sa ten vzduch zase v potrubí, kým vôbec príde do izieb? Nemali by byť rozvody v celom dome izolované, čo by ale celý systém predražilo?
A čo keby sa zemným registrom ochladzovala fasáda na južnej strane? Vzduch by šiel stredom steny (buď v trubkach alebo priamo dutymi tehlami) a odvádzal sa do komína. Nebol by na vetranie, len chladenie. Prudenie by zabezpecovali fyzikalne javy (kominovy efekt). Take cisto pasivne riesenie.
Zaujimavy napad, otazne je, ako by to bolo s kapacitami na chladenie konstrukcie. Lebo je ine chladit iba prichadzajuci vzduch v dome trebars 150m3 za hodinu a ine tym ochladzovat masu konstrukcie. Ale vpostate by to fungovalo ako “vzduchova clona”.
Pre mňa pasívny dom by mať taký, ktorý zostane pasívny aj keď vypadne elektrina.
Inšpirovalo ma, že maďarský parlament vraj kedysi chladili tak, že do pivníc vozili ľad. Chlad sám prúdil po budove. Iná doba. Iné rozmery stavby 😉
Ale tá podstata.
Pasívne riešenie na báze fyzikálnych zákonov.
Prípadne vyšší level … Metamaterialy. Fasada, ktorá v zime absorbuje a v lete odráža teplo. Dá sa také?
Ked vypadne elektrika aj na dva dni, v pasivnom dome sa z hladiska teplot nic extra zasadne nestane… Ale ak vypadne na viac, nebude ani problem kurenie, ako to mrazaky, chladnicka, varenie, svietenie… To sa da riesit iba fotofoltaikou a bateriami zatial.
dobrý deň, rada by som si čiastočne svojpomocne urobila rekuperáciu s výmenníkom pomocou soľanky, ktorá by prúdila v trubkách pod základovou platňou domu. neviete prosím ako na to? nejaké tipy?
Zdravím, čo vravíte na zemný vymenník, kde sa pomocou klapiek odstaví raz za čas rekuperátor a na spätný ťah sa bude do zemného výmenníka vháňať ozón ?