Pompa ciepła gruntowa – wszystko, co musisz o niej wiedzieć!

Pompa ciepła gruntowa – wszystko, co musisz o niej wiedzieć!

Pompy ciepła to nowoczesne i rewolucyjne urządzenia, za sprawą których możliwe jest pozyskiwanie ciepła z w pełni naturalnych źródeł. W ten sposób można realnie wpłynąć na obniżenie kosztów ogrzewania domu i wody, co sprawia, że takie rozwiązanie znakomicie sprawdza się w budynkach mieszkalnych. Jednym z najbardziej opłacalnych wariantów tych urządzeń jest gruntowa pompa ciepła. Czym się wyróżnia i jakie jest jej działanie? Z czym wiąże się jej montaż oraz na jakie korzyści możemy liczyć?

Czym jest gruntowa pompa ciepła?

Czym jest gruntowa pompa ciepła?

Co to jest gruntowa pompa ciepła? To zaawansowane urządzenie grzewcze, które nie wytwarza samodzielnie ciepła, a pozyskuje to obecne w otoczeniu – w tym przypadku z gruntu. Wewnątrz pompy ulega ono przekształceniu, by następnie zostać dostarczonym do budynku. Cały system grzewczy oparty na tym rozwiązaniu obejmuje dwa źródła: dolne, z którego pobierane jest ciepło oraz górne, oddające ciepło do domu. Sama pompa zaś umożliwia przepływ pozyskanego ciepła między tymi dwoma źródłami.

O tym, jak skuteczna będzie gruntowa pompa ciepła, decydują zarówno moc źródła dolnego, które można porównać do akumulatora, jak i uwarunkowania terenu (czy raczej wynikające z niego możliwości cieplne).

Zasada działania gruntowej pompy ciepła

Wiele osób zastanawia się, jak działa gruntowa pompa ciepła. Na samym wstępie konieczne jest umieszczenie wymiennika gruntowego (poziomego lub pionowego) pod powierzchnią ziemi na odpowiedniej głębokości. Konieczne może być wówczas wykonanie odwiertów, które czasem wykonuje się nie bezpośrednio w gruncie, a w skale macierzystej. Wymiennik gruntowy ma postać rur z tworzywa sztucznego.

Wymiennik wypełnia się mieszaniną wody z płynem niezamarzającym, np. glikolem lub alkoholem. Ten płyn krąży w rurach i ogrzewa się, odbierając ciepło z ziemi, po czym trafia do wymiennika ciepła w pompie ciepła.

Energia z ziemi przekazywana jest czynnikowi chłodniczemu, który podgrzewając się zmienia stan skupienia z cieczy w parę. Następnie trafia on do sprężarki, gdzie zostaje podniesiona jego temperatura.

Ostatnim etapem jest wymiennik ciepła nazywany skraplaczem, gdzie gorąca para oddaje ciepło do gospodarstwa domowego – poprzez system ogrzewania podłogowego lub grzejnikowego. Oprócz tego ciepło trafia również do zasobnika z wodą w celu podgrzania wody, z której korzystamy w domu na bieżąco.

Rodzaje gruntowych wymienników ciepła

Pomijając główny podział pomp ciepła, również warianty gruntowe dzielą się na określone rodzaje w zależności od tego, jaki wymiennik ciepła został zastosowany. Są różne rodzaje wymienników ciepła, które pozyskują ciepło z gruntu. Do najpopularniejszych należą kolektory – poziome lub pionowe. To, która z wymienionych możliwości będzie najlepsza, jest uzależnione od kilku czynników, w związku z czym każda osoba zainteresowana inwestycją w pompy ciepła powinna przeanalizować dostępne opcje i zasięgnąć porady fachowców (instalatorów pomp ciepła).

Gruntowa pompa ciepła z kolektorem poziomym

Gruntowa pompa ciepła z wymiennikiem poziomym może być najlepszym rozwiązaniem dla tych, którzy posiadają działkę o większej powierzchni. Na korzyść gruntowej pompy ciepła z wymiennikiem poziomym przemawia m.in. brak konieczności w dokonywaniu odwiertów, co z kolei przekłada się na zmniejszenie kosztów inwestycji.

Wymiennik poziomy najczęściej montuje się na głębokości 0,2-0,5 m poniżej granicy przemarzania. Alternatywą jest znacznie płytsze umiejscowienie, jeżeli powyżej znajduje się ciek wodny.

Gruntowa pompa ciepła z kolektorem pionowym

Gruntowa pompa ciepła z wymiennikiem pionowym będzie odpowiednim wyborem dla właścicieli niedużych działek oraz takich, które posiadają nieregularny kształt. W tym przypadku wykonanie odwiertów jest konieczne, ponieważ to w nich umieszcza się kolektory, np. na głębokości 100 m, choć ten parametr jest w dużej mierze uzależniony od zapotrzebowania na ciepło danego budynku.

Należy wiedzieć, że wymiennik pionowy jest inwestycją droższą, wymagającą odpowiedniego rozmieszczenia tzw. sond geotermalnych (pionowe odcinki rury, które tworzą pętlę).

Ile odwiertów wymaga gruntowa pompa ciepła? Może być ich kilka, np. 4 lub 6. Czasem wykonywane są też odwierty próbne.

Produkty marki Bosch

Compress 7800i LW
Compress 7800i LW

  • Sprawdza się zarówno w przypadku nowego budownictwa, jak i do modernizacji domów jednorodzinnych
  • Gwarantuje cichą pracę, co znacząco zwiększa komfort użytkowania
  • Intuicyjna, łatwa obsługa

Więcej

Compress 6000 LW
Compress 6000 LW

  • Dzięki kompaktowym wymiarom nie zajmuje wiele miejsca, co pozwala na znaczące zaoszczędzenie przestrzeni
  • Obsługa regulatora jest niezwykle łatwa m.in. ze względu na obecność tekstowego menu
  • Temperatura zasilania do 62℃

Więcej

Compress 6000 LWM
Compress 6000 LWM

  • Urządzenie zapewnia bardzo cichą pracę, co zaś przekłada się na wygodę i komfort wszystkich mieszkańców
  • Poprzez system obróć/kliknij możliwa jest bardzo prosta obsługa regulatora
  • Kompaktowe wymiary

Więcej

Zalety oraz wady gruntowych pomp ciepła

Podobnie jak każde inne rozwiązanie, które ma nam zagwarantować większy komfort mieszkania, także i gruntowe pompy ciepła posiadają wiele zalet, ale mają również swoje wady. Warto się z nimi zapoznać przed podjęciem decyzji o zakupie i montażu takiego urządzenia.

Zalety gruntowych pomp ciepła

  • Gruntowa pompa ciepła to przede wszystkim bardzo wygodne rozwiązanie, które nie wymaga czasochłonnej ani żmudnej obsługi – nie musimy chociażby dokładać opału czy czyścić pieca.
  • Wykorzystanie pomp ciepła jest działaniem w pełni ekologicznym, które polega na pozyskiwaniu energii z naturalnych i odnawialnych źródeł. Na dodatek w procesie ogrzewania nie są wytwarzane szkodliwe związki chemiczne.
  • Gruntowa pompa ciepła jest dość uniwersalna, ponieważ może zostać zamontowana zarówno w nowym, powstającym budynku, jak i być wykorzystana do modernizacji starszego budownictwa.
  • Gruntowa pompa ciepła zajmuje zdecydowanie mniej miejsca niż tradycyjny piec.
  • Ogrzewanie z wykorzystaniem pomp ciepła może być połączone z fotowoltaiką, co pozwoli dodatkowo zaoszczędzić na rachunkach.
  • Pompy ciepła są często cichsze od wielu innych urządzeń grzewczych lub sprzętów AGD. Mogą być montowane w kotłowni, w pomieszczeniu gospodarczym, a nawet w kuchni.
  • Bezpieczeństwo – w przypadku pompy ciepła nie istnieje zagrożenie wybuchu.

Wady gruntowych pomp ciepła

  • Zniechęcający może być koszt inwestycji, szczególnie jeśli konieczne jest wykonanie odwiertów. Trzeba jednak zaznaczyć, że ten wydatek zwraca się na przestrzeni kolejnych lat.
  • W zależności od rodzaju instalacji, system ogrzewania z gruntową pompą ciepła może zajmować wiele miejsca, dlatego przed zakupem należy wziąć pod uwagę powierzchnię działki, na której będzie instalacja.

Jak wygląda montaż gruntowej pompy ciepła?

Oczywiście montaż gruntowej pompy ciepła zawsze poprzedza dokonanie stosownych pomiarów oraz ocena tego, czy teren jest odpowiednio uwarunkowany – jak już zostało wspomniane, w przypadku kolektora poziomego działka musi być wystarczająco duża.

Prace zazwyczaj rozpoczynają się od zamontowania gruntowego wymiennika ciepła (dolnego źródła). W przypadku gruntowej pompy ciepła z wymiennikiem pionowym, musi być to poprzedzone przygotowaniem właściwej dokumentacji. Później następuje wykonanie odwiertów, do których doprowadzane są rury. Te zaś zostają wypełnione mieszanką z płynem przeciw zamarzaniu.

Następnym etapem jest połączenie pompy ciepła z instalacją górnego źródła ciepła (instalacja grzewcza i podgrzewania ciepłej wody) oraz instalacją dolnego źródła (wymiennik gruntowy). W trakcie tych prac konieczne jest odpowietrzenie obu instalacji, co może zająć wiele godzin.

Następnie pompę ciepła należy podłączyć do źródła zasilania. Po wykonaniu tych działań gruntowa pompa ciepła może zostać uruchomiona.

Formalności związane z montażem gruntowej pompy ciepła

Formalności związane z montażem gruntowej pompy ciepła

W przypadku, kiedy gruntowa pompa ciepła montowana jest na terenie obiektu znajdującego się w rejestrze zabytków, konieczne jest uzyskanie pozwolenia. Jeśli jest to natomiast teren prywatny, stosowną dokumentację należy zgromadzić jedynie w przypadku montażu kolektora pionowego ze względu na obowiązek dokonania odwiertów.

Wymaga to wykonania projektu robót geologicznych i dostarczenia go staroście. Ten ma 30 dni na zgłoszenie swojego sprzeciwu, a jeśli taki nie nastąpi – można swobodnie przystąpić do prac.

Dla kogo jest gruntowa pompa ciepła?

Gruntowa pompa ciepła idealnie sprawdza się w przypadku budynków mieszkalnych. Przy czym warunkiem jest odpowiednio duża powierzchnia działki. Ważne jednak, by posiadać wystarczająco dużą działkę bądź też dostęp do własnego zbiornika wodnego.

Gruntowa pompa ciepła daje wiele możliwości osobom, które stawiają na ekologiczne sposoby pozyskania energii i posiadają wystarczające środki, co z kolei w przyszłości pozwoli na duże oszczędności. Nie jest istotne, czy mówimy o nowym, czy o starszym budownictwie.

 Dofinansowanie do gruntowych pomp ciepła

Dofinansowanie do gruntowych pomp ciepła

Ponieważ montaż takiego urządzenia to duża inwestycja, warto rozważyć ubieganie się o dofinansowanie. Gruntowa pompa ciepła może być częściowo sfinansowana w ramach wielu projektów, m.in. programu Czyste Powietrze, ulgi termomodernizacyjnej, Funduszu Termomodernizacji i Remontów, a także lokalnych programów antysmogowych czy Regionalnych Programów Operacyjnych.

By otrzymać dofinansowanie, konieczne jest oczywiście zgromadzenie odpowiednich dokumentów. Przedstawić należy plan instalacji (wraz z rysunkiem technicznym), szczegółowy opis urządzeń oraz formularz stosowny dla wybranego projektu. Kwota dofinansowania jest zależna od dochodów osoby, która podejmuje się takiego przedsięwzięcia. Może to być od 30 do nawet 90% łącznych kosztów.

Jaką moc powinna mieć gruntowa pompa ciepła?

Nie ma tutaj jednoznacznej odpowiedzi. Każdą inwestycję należy rozpatrywać indywidualnie, biorąc pod uwagę następujące czynniki:

  • zapotrzebowanie na ciepło – w przypadku powstających budynków możliwe jest stworzenie odpowiedniej charakterystyki, z kolei już istniejące domy wymagają obliczeń m.in. na podstawie stopnia zużycia paliwa opałowego w minionych latach;
  • punkt biwalentny – temperatura, po osiągnięciu której uruchamia się dodatkowe źródło ciepła;
  • temperatura zasilania oraz rodzaj systemu ogrzewania;
  • rodzaj wymiennika gruntowego;
  • współczynnik COP (stosunek ilości ciepła do wykorzystanej energii elektrycznej).

 Ile kosztuje gruntowa pompa ciepła?

Ile kosztuje gruntowa pompa ciepła?

Tutaj również uwzględnia się różne parametry – wiele zależy od tego, jaki został zastosowany wymiennik ciepła, model pompy czy czas trwania całego procesu instalacji gruntowej pompy ciepła. Koszt instalacji w całości może wahać się od ok. 15 do 35 tysięcy złotych. Oczywiście wydatek ten na przestrzeni lat się zwraca, a oprócz tego, jak zostało pokazane wyżej, istnieje wiele możliwości dofinansowania, co znacząco pokryje koszty i pozwoli nam zaoszczędzić.

Ile prądu zużywa gruntowa pompa ciepła?

Ile prądu zużywa gruntowa pompa ciepła?

W porównaniu z ogrzewaniem elektrycznym gruntowa pompa ciepła może pobierać nawet 4-5 razy mniej prądu. Należy uwzględnić fakt, że montaż takiego urządzenia może też wymagać instalacji innych systemów, jak chociażby ogrzewanie podłogowe. Niemniej łączny spadek kosztów za prąd może sięgać nawet 30%.

Przyjmuje się, że średnio na 100 m² powierzchni użytkowej pompa ciepła zużywa około 2000-3000 kWh na ogrzanie domu oraz dodatkowe 1000 kWh w przypadku ogrzewania wody użytkowej.

Zapotrzebowanie cieplne budynku [kW] Zużycie energii przez gruntową pompę ciepła [kWh]
4 kW 1040
6 kW 1540
8 kW 2120
10 kW 2660

Dane o zużyciu energii są obliczone biorąc pod uwagę następujące założenia: 3 strefa klimatyczna w Polsce; wykorzystanie systemu ogrzewania niskotemperaturowego; temperatura w pomieszczeniach wynosi 20 stopni; zużycie energii nie obejmuje podgrzewania c.w.u.

Pompa ciepła gruntowa czy powietrzna?

Oba te rozwiązania mogą być dla nas naprawdę korzystne. Po prostu wiele zależy od tego, jakie mamy możliwości. Przede wszystkim pompa ciepła gruntowa jest bardziej opłacalna pod względem kosztów jej utrzymania. Na dodatek, co jest bardzo ważne, pozostaje ona skuteczna przez cały rok, niezależnie od panujących temperatur. Jednocześnie należy zaznaczyć, że wymaga ona odpowiedniej przestrzeni. Niestety cena gruntowej pompy ciepła jest wyższa.

Powietrzna pompa ciepła będzie natomiast lepsza dla osób z ograniczonym dostępnym miejscem bądź też tych, którzy szukają urządzenia wspomagającego już istniejący system grzewczy.

Często zadawane pytania

Tak, to bardzo ekologiczny sposób na ogrzanie budynku, który korzysta z odnawialnych źródeł energii i nie emituje szkodliwych dla środowiska spalin.

Jak najbardziej może być kluczowym elementem prac modernizacyjnych w starszych budynkach. Wiek budowli nie ma znaczenia, ważna jest ocena terenu i przede wszystkim poprawny montaż.

Odwierty na głębokość nawet 100 metrów nie mają wpływu na zdrowie i powinny być zawsze wykonywane przez fachowe firmy wiertnicze.

Jak najbardziej. Latem grunt ma niższą temperaturę niż otaczające go powietrze, zatem może posłużyć jako źródło darmowego chłodu. W tego rodzaju rozwiązaniach sprawdzają się najlepiej pionowe gruntowe wymienniki ciepła, ponieważ grunt na większych głębokościach nie nagrzewa się od słońca.