Wszystko o studni kanadyjskiej

Chłodzić dom bez konieczności używania klimatyzacji? I odwrotnie, zimą, jak zapewnić wysoką jakość powietrza w pomieszczeniach bez konieczności chłodzenia domu? Odkryj ten artykuł, który w prosty sposób wyjaśni, czym jest studnia kanadyjska.

Jak działa studnia kanadyjska

Odwiert kanadyjski, znany również jako odwiert prowansalski lub klimatyczny, jest tak zwanym powierzchniowym systemem geotermalnym.

Zasada działania studni klimatycznej jest prosta: powietrze z zewnątrz cyrkuluje przez rury zakopane na głębokości, na której temperatura gruntu zmienia się w niewielkim stopniu: temperatura na zewnątrz może wahać się od -15° do +40° we Francji, podczas gdy temperatura gruntu jest stabilna, niezależnie od pory roku (+-12 do 14°).

Rurki są umieszczane na głębokości około 1,5 do 2 metrów.

Jako integralna część strategii ogrzewania/chłodzenia budynku, studnia klimatyczna musi być zintegrowana z projektem budowlanym lub remontowym już na etapie projektowania. Jego skuteczność jest bezpośrednio związana z ogólnym podejściem do charakterystyki energetycznej budynku (izolacja, zyski słoneczne, bioklimatyzm).

Zauważ, że istnieją również "kanadyjskie studnie wodne" 

Źródło: Ademe

W kontakcie z gruntem powietrze wymienia swoje kalorie i dostaje się do domu przez system wentylacyjny, najczęściej dwustrumieniowy. W zimie powietrze będzie się więc ogrzewać w kontakcie z ziemią i zawsze będzie miało temperaturę co najmniej powyżej 0°. I odwrotnie, latem chłód gruntu zostanie wykorzystany do schłodzenia powietrza zewnętrznego, zanim dostanie się ono do domu. Jest to element, który można znaleźć w bioklimatycznym projekcie domu.

Różne rodzaje studni kanadyjskich

Kanadyjska powietrzna pompa ciepła (aeraulic)

Kanadyjska studnia powietrzna jest najbardziej rozpowszechnionym systemem. Sieć jest instalowana na zboczu w celu odprowadzenia kondensatów. Kanał ma zwykle średnicę 200 mm w przypadku domu jednorodzinnego.

W większości przypadków do zasysania niezbędnej ilości świeżego powietrza wystarcza wentylator dwustrumieniowej maszyny CMV, który jest podłączony do systemu. Należy pamiętać, że kanadyjska studnia powietrzna jest wrażliwa na obecność radonu, a szczelność sieci podziemnej musi być doskonała w tych regionach.

Skład kanadyjskiego otworu wentylacyjnego

• Wywietrznik z kratką (do blokowania owadów, liści, myszy) i filtrem typu G3 lub G4: wstępnie filtruje powietrze zewnętrzne przed wejściem do obiegu.
• Przewody podziemne: przewody i kanały do transportu powietrza o nachyleniu większym niż 2%. Muszą mieć jakość "spożywczą" dla kanadyjskiej studni powietrznej: umożliwiają odprowadzanie kondensatu, a tym samym zapobiegają ryzyku pleśni i wilgoci resztkowej.
  Ich struktura wewnętrzna jest gładka. Muszą być wykonane z materiału, który nie emituje rozpuszczalników ani lotnych związków organicznych (VOC). Ich sztywność musi również umożliwiać wytrzymanie naprężeń występujących w podłożu.
• Urządzenie do zbierania kondensatu z syfonem,
• A MCV, idealnie wysokowydajny podwójny przepływ. Połączenie tej wentylacji ze studnią kanadyjską stanowi najlepsze rozwiązanie w zakresie rozprowadzania powietrza pomiędzy poszczególnymi pomieszczeniami oraz równoważenia ilości powietrza wdmuchiwanego z ilością powietrza usuwanego.
• Właz do sprawdzenia instalacji i oczyszczenia jej w razie potrzeby.
• Obejście: w połowie sezonu, przy łagodnych temperaturach, można bezpośrednio pobierać powietrze z zewnątrz, aby ominąć studnię kanadyjską. Bypass jest wyzwalany bezpośrednio przez zewnętrzny czujnik temperatury lub ręcznie. Niemniej jednak, w kanałach zawsze będzie zapewniony lekki przepływ powietrza, aby uniknąć rozprzestrzeniania się zapachów i bakterii (około 10%)

Hydrauliczny odwiert kanadyjski

Hydrauliczny odwiert kanadyjski znany również jako wodny odwiert kanadyjski lub odwiert solankowy w obszarach, w których istnieje ryzyko zamarzania gruntu, różni się znacznie od swojego powietrznego odpowiednika. Przede wszystkim kanał nie wymaga nachylenia, nie ma ryzyka wystąpienia problemów z kondensatem lub radonem.

Długość podziemnego kanału jest zazwyczaj większa niż w przypadku powietrznej pompy ciepła, ale średnica rury jest zazwyczaj 5 razy mniejsza (woda wymienia się 4 razy lepiej niż powietrze).

Jednakże wymagany jest cyrkulator wody, który powoduje dodatkowe zużycie energii elektrycznej. Ponadto pomiędzy nowym, wstępnie ogrzewanym powietrzem a wodą (glikolem) należy dodać wymiennik. Wreszcie, zestawy hydrauliczne, z tymi samymi opcjami (bez konieczności stosowania bypassu), są zazwyczaj tańsze.

5 korzyści płynących z kanadyjskiego odwiertu

Ekologiczne

Szklarnia kanadyjska to naturalny sposób na regulację temperatury w domu. Opiera się na energii, która odnawia się co sezon i jest niewyczerpana. Ponadto, w przypadku wersji powietrznej, nie wykorzystuje się w niej czynników chłodniczych. Wszystko, co się robi, to odzyskuje się energię znajdującą się kilka metrów pod ziemią.

Niskie zużycie paliwa

Współczynnik wydajności (COP) studni kanadyjskiej waha się od 10 do 20 razy w zależności od jakości modeli. W uproszczeniu oznacza to, że za każdy zużyty 1 wat kanadyjska studnia odda aż 20. Dla porównania, współczynnik COP systemu klimatyzacji wynosi od 2 do 4.

Co więcej, zastosowanie studni kanadyjskiej pozwala uniknąć stosowania odmrażacza w systemie vmc: powietrze z zewnątrz zostało już ogrzane przed dotarciem do centralnego systemu vmc z podwójnym przepływem.

Osiągane oszczędności różnią się w zależności od regionu, a dokładniej od klimatu w danym regionie: największe zyski uzyskuje się, gdy różnica temperatur pomiędzy podłożem a powietrzem zewnętrznym jest znaczna (większa niż 10°).

Grzanie + chłodzenie

Mniejsze ogrzewanie zimą, odświeżone powietrze latem: oszczędność energii w dobrze zaprojektowanym domu może wynosić od 10% do 20%.

Aby przedstawić konkretny przypadek, przeprowadziliśmy test w domu klienta budującego samodzielnie. Przy temperaturze zewnętrznej zbliżonej do 30° powietrze na wylocie z wymiennika VMC miało temperaturę zbliżoną do 20°, z różnicą kilku stopni w zależności od żądanego przepływu powietrza. Test został przeprowadzony 17 czerwca 2021 roku w Ain.

Te kalorie i frekwencje są magazynowane w ziemi, która jest w rzeczywistości zbiornikiem energii odnawianym co sezon. W studni kanadyjskiej dopuszcza się deltę temperatury około 10 stopni pomiędzy temperaturą zewnętrzną a temperaturą powietrza opuszczającego studnię kanadyjską.

W tym dniu (17 czerwca 2021 r.) było 31°.

Cicho i dyskretnie

W przeciwieństwie do klimatyzacji, to rozwiązanie nie powoduje hałasu i nie wymaga umieszczenia na zewnątrz jednostki wentylatora. Widoczny będzie tylko wlot powietrza.

Łatwy w użyciu

Sterowanie jest zautomatyzowane bezpośrednio w jednostce centralnej sterowanej wentylacji mechanicznej.

Wady studni kanadyjskiej

Inwestycje na rozpoczęcie działalności

Budżet początkowy nie jest neutralny: materiały, prace do wykonania w domu, prace ziemne. Najlepiej jest zainstalować ten system w momencie budowy domu lub po jego całkowitej renowacji.

Jednakże wraz z gwałtownym wzrostem kosztów energii elektrycznej użytkownik decyduje się na bardziej autonomiczne rozwiązanie w odniesieniu do tych zmian.

Konserwacja sieci

Ponieważ kanały znajdują się ponad metr pod ziemią, dostęp do nich nie zawsze jest łatwy. Szkodniki mogą czasami przedostawać się do rur pomimo zastosowania sit i filtrów.

Kompetencje niezbędne do udanej instalacji

Instalacja studni kanadyjskiej wymaga przestrzegania określonych zasad: deklinacji dla kanadyjskiej studni powietrznej, uszczelnienia, rodzaju materiałów. Aby uzyskać dobrą charakterystykę energetyczną, warto skorzystać z usług profesjonalisty, zarówno przy projektowaniu, jak i uruchamianiu instalacji.

W przypadku kanadyjskiej studni powietrznej konieczne jest przestrzeganie ciągłego spadku o wartości procentowej od 1 do 3%. W przeciwnym razie istnieje ryzyko stagnacji wilgoci, przedwczesnej degradacji rur i emanacji gazu radonowego.

Cena kanadyjskiego odwiertu

Aby uzyskać pełny obraz, przyjrzyjmy się różnym elementom tabeli:

Radzimy wybrać do tego typu projektu uznanego specjalistę, najlepiej posiadającego certyfikat RGE. Oczywiście należy poprosić o dokładną analizę techniczną lub zwrócić się do inżyniera cieplnego, który będzie w stanie skierować użytkownika do wysokiej klasy rzemieślnika.

Za tę cenę otrzymujesz sprzęt zgodny z przepisami, solidny i nie stwarzający zagrożenia dla zdrowia. Należy również pamiętać, że abywłaściwie dobrać dwuprzepływową maszynę CMV, należy wziąć pod uwagę koszty konserwacji (w szczególności koszty filtrów), poziom hałasu, wymiary itp.

Opłacalność kanadyjskiego odwiertu

Trudno jest udzielić rzeczowej odpowiedzi na to pytanie. W zależności od jakości izolacji domu, jego położenia i wysokości nad poziomem morza dane te ulegają zasadniczej zmianie.

Należy jednak wziąć pod uwagę, że dzięki temu można zaoszczędzić na instalacji klimatyzacji. Ponadto studnia kanadyjska spełnia wymóg komfortu przy coraz bardziej regularnych falach upałów.

Główne marki oferujące studnie kanadyjskie

Specjaliści od wentylacji zostaną znalezieni w bardzo naturalny sposób:

• Brink Climate Systems
• Helios
• Zendher

Lista ta nie jest wyczerpująca, na rynku można znaleźć innych producentów. Należy pamiętać, że Aldes nie prowadzi dystrybucji tego typu produktów: trzeba po prostu połączyć vmc tej marki z dobrze dobranym kanadyjskim gdzie indziej.

Przykład kompletnej konfiguracji od producenta HELIOS.

Nasza opinia o kanadyjskiej studni

Mam taki sam w domu. Jest to technologia o niskim stopniu zaawansowania technologicznego, bardziej przyjazna dla środowiska niż klimatyzacja. W rejonach, w których występuje radon, zalecamy stosowanie hydraulicznej studni kanadyjskiej.

Aby poznać dokładny poziom stężenia w Twojej gminie, to bardzo proste, wejdź na stronę strony Institut de radioprotection et Sûreté Nucléaire (IRSN). 

W projektach nowych domów lub w przypadku remontów globalnych rozwiązanie to zasługuje na przeanalizowanie i oszacowanie kosztów, zwłaszcza w obliczu zmian temperatury. Zapewnia on naturalną reakcję na poziom komfortu, pozwalając jednocześnie na oszczędność energii.

Zachęcamy do zwrócenia szczególnej uwagi na przestrzeganie zasad instalacji, ponieważ największym zagrożeniem jest pogorszenie jakości powietrza, nie zdając sobie z tego sprawy: nieodpowiednie materiały generujące lotne związki organiczne, radon, wilgoć, pleśń itp.

Należy uważać, aby nie skupiać się wyłącznie na temperaturze wdmuchiwanej do domu, ponieważ instalacja niskiej jakości będzie miała bezpośredni wpływ na nasze zdrowie, a na co dzień nie będziemy w stanie tego zauważyć. Zapraszamy do zapoznania się z wszystkimi naszymi artykułami dotyczącymi wentylacji i jakości powietrza.