Pompa ciepła gruntowa – czy warto w nią inwestować?

Jeśli planujesz montaż pompy ciepła w swoim domu, powinieneś wziąć pod uwagę urządzenie, które czerpie energię z gruntu. Korzystanie z niego jest opłacalne, a przede wszystkim przyjazne dla środowiska naturalnego. Wybór gruntowej pompy ciepła nie jest jednak prostym zadaniem. Przekonaj się, jak działa to urządzenie oraz w jaki sposób dostarcza ciepło.

Gruntowa pompa ciepła – co to za urządzenie?

Pompa ciepła nie wytwarza samodzielnie ciepła, a pozyskuje je z otoczenia – dokładniej z dolnego źródła, którym w tym przypadku jest grunt. Następnie przekazuje je do pomieszczeń, które mają być ogrzane. Aby urządzenie mogło poprawnie funkcjonować, niezbędne jest umieszczenie w ziemi wymiennika gruntowego pionowego lub poziomego. Więcej informacji o tym, czym się one od siebie różnią oraz który z nich jest lepszym rozwiązaniem, znajdziesz w dalszej części poradnika.

Bardzo często w celu umieszczenia wymiennika ciepła w ziemi niezbędne jest wykonanie odwiertów. Generuje to co prawda dodatkowe koszty jej montażu, ale zapewnia niczym niezakłócone działanie oraz efektywne dostarczanie ciepła.

Jak działa pompa ciepła gruntowa?

Jak już wiesz, elementem systemu odpowiadającym za pobór ciepła jest wymiennik. Składa się on z rur wykonanych z tworzywa sztucznego, wewnątrz których krąży woda z niezamarzającym płynem, takim jak alkohol lub glikol. Przepływając, ogrzewa się ona poprzez odbieranie ciepła z gruntu. Na tym etapie zmienia swój stan skupienia z cieczy na parę.

Następnie trafia do sprężarki, gdzie znów zostaje ogrzana. Później jest transportowana do skraplacza. To właśnie w nim oddaje swoje ciepło do systemu grzewczego gospodarstwa domowego. Gruntowa pompa ciepła może współpracować zarówno z ogrzewaniem podłogowym, jak i tradycyjnymi kaloryferami. Co ważne, urządzenie to może również przekazywać ciepło do zasobnika wody użytkowej.

Najważniejsze zalety i wady gruntowych pomp ciepła

Zdecydowanie najważniejszą zaletą gruntowej pompy ciepła jest to, że można ją zamontować praktycznie wszędzie. W przeciwieństwie do urządzeń czerpiących ciepło z wody nie potrzebuje ona bliskości akwenów. Od powietrznych pomp ciepła różni ją natomiast to, że jest wydajna przez cały czas, bez względu na warunki atmosferyczne. Jeśli więc szukasz niezawodnego sposobu na ogrzanie swojego domu oraz podgrzanie wody użytkowej, to zakup gruntowej pompy ciepła jest doskonałym rozwiązaniem dla Ciebie. Wysokiej jakości urządzenia znajdziesz w ofercie firmy DUNEKO.

Inną zaletą korzystania z gruntowej pompy ciepła jest jej bezobsługowe działanie. Jeśli zostanie poprawnie zamontowana, będzie pracowała bezawaryjnie przez długi czas. Pompa ciepła gruntowa nie zużywa dużo energii elektrycznej. Prąd jest niezbędny jedynie do podtrzymania pracy całego systemu grzewczego. O tym, ile dokładnie energii elektrycznej zużywa, dowiesz się w dalszej części wpisu.

Nie można zapomnieć także o tym, że na zakup i montaż gruntowej pompy ciepła można aktualnie otrzymać najwyższe dofinansowania z różnych programów. Pozwala to znacząco obniżyć wydatki związane z tą inwestycją. Dla wielu użytkowników to właśnie koszty zakupu i montażu gruntowej pompy ciepła są największą wadą tego rozwiązania. Dość kłopotliwy jest także montaż dolnego źródła ciepła, które trzeba umieścić pod ziemią. Jednak po zainstalowaniu tego systemu, można cieszyć się tanim i skutecznym ogrzewaniem.

Warto zainwestować w gruntową pompę ciepła, gdyż jest to sprawny i efektywny system grzewczy. Zapewnia ciepło pobierane z darmowego i odnawialnego źródła. Dzięki takiej pompie można dużo zaoszczędzić oraz podnieść komfort wszystkich domowników.

Jak sprawdza się gruntowa pompa ciepła w Polsce?

Warto wiedzieć, jaki wpływ na działanie gruntowej pompy ciepła mają warunki klimatyczne panujące w Polsce. Na pewnej głębokości wewnątrz ziemi temperatura nigdy nie spada poniżej 0℃. Polska jest podzielona na cztery różne strefy, w których punkt przemarzania znajduje się na nieco innym poziomie. W IV strefie znajduje się on na głębokości około 1,5 m. Oznacza to, że umieszczenie dolnego źródła ciepła poniżej tego poziomu, zagwarantuje stabilne ogrzewanie. Polskie warunki klimatyczne doskonale sprawdzają się więc w przypadku gruntowych pomp. Co ważne, temperatura wewnątrz ziemi jest o wiele stabilniejsza niż powietrza, dzięki czemu urządzenie nie musi mieć szerokiego zakresu pracy parownika. Przekłada się to na efektywniejsze działanie oraz większą żywotność gruntowej pompy ciepła.

Pompa ciepła gruntowa – jakie wymogi prawne trzeba spełnić?

Montaż pompy ciepła nie wymaga zgłaszania takich prac czy uzyskania pozwolenia na budowę. Jednak ustawa Prawo budowlane określa, że zasada ta nie obowiązuje w przypadku konieczności przeprowadzenia oceny oddziaływania na obszary Natura 2000 oraz nie dotyczy obiektów zabytkowych.

Instalacja poziomego wymiennika gruntowego jest zbliżona do prac związanych z budową przydomowej oczyszczalni ścieków. Na nią też nie trzeba uzyskiwać pozwolenia na budowę. Najlepszym rozwiązaniem jest jednak zasięgnięcie rady w starostwie powiatowym. Dzięki temu będziesz mieć pewność, że możesz rozpocząć montaż gruntowej pompy ciepła bez żadnych przeszkód.

Jeśli jednak niezbędna jest instalacja pionowego wymiennika ciepła, to takie prace podlegają ustawie Prawo geologiczne i górnicze. W takiej sytuacji niezbędne jest:

• opracowanie projektu robót geologicznych,
• złożenie go do właściwych organów administracji geologicznej na co najmniej 8 tygodni przed rozpoczęciem prac,
• odczekanie 30 dni – jeśli w tym czasie starosta nie wyda sprzeciwu, można rozpocząć montaż.

Trzeba również pamiętać o obowiązku zgłoszenia zamiaru przeprowadzenia prac wiertniczych. Należy to zgłosić właściwemu organowi administracji geologicznej, organowi nadzoru górniczego oraz burmistrzowi, wójtowi lub prezydentowi miasta co najmniej 14 dni przed rozpoczęciem montażu. Po zakończeniu prac związanych z odwiertami i instalacją gruntowej pompy ciepła w ciągu 6 miesięcy trzeba także sporządzić „Dokumentację prac geologicznych wykonanych w celu wykorzystania ciepła ziemi”, którą składa się organowi administracji geologicznej.

Wymienniki ciepła gruntowej pompy ciepła – najważniejsze informacje

Wyróżnia się kilka rodzajów wymienników ciepła używanych w przypadku gruntowej pompy ciepła. Zdecydowanie najpopularniejsze są jednak kolektory poziome oraz pionowe. Wybór danego wymiennika ciepła musi być dostosowany do konkretnych potrzeb, a także do ogólnych warunków gruntowych. W tym celu warto zasięgnąć opinii doświadczonych instalatorów, którzy mają dużą wiedzę oraz doświadczenie. Pomogą oni podjąć decyzję, jaki wymiennik ciepła będzie najlepszym rozwiązaniem w danym przypadku. Fachowcy z firmy DUNEKO chętnie udzielą tego rodzaju porad.

Gruntowa pompa ciepła z poziomym wymiennikiem ciepła

Kolektory poziome montuje się na głębokości około 0,2–0,5 m poniżej punktu przemarzania. Istnieje możliwość umieszczenia ich na mniejszej głębokości, ale tylko wtedy, gdy powyżej zlokalizowany jest ciek wodny. W takim przypadku gruntowa pompa ciepła wyróżnia się wyższym współczynnikiem wydajności COP.

Przed rozłożeniem rur niezbędne jest wykonanie wykopu o odpowiedniej głębokości oraz szerokości. Rozkłada się je w formie meandrów. Bardzo ważne jest zachowanie odpowiednich odstępów między nimi – powinny wynosić od 0,4 do 1,2 m. Należy wziąć pod uwagę specyfikę gruntu oraz warunki panujące na konkretnym obszarze. Jeśli powierzchnia jest przez długi czas w ciągu roku zamarznięta, to odległości między rurami powinny być jak największe.

Gruntowe pompy ciepła z wymiennikiem pionowym

Rury wymiennika pionowego gruntowej pompy ciepła są prowadzone w głąb ziemi w taki sposób, aby tworzyły pętlę. Nazywa się je sondami geotermalnymi. Muszą zostać umieszczone na dużej głębokości, co wiąże się z koniecznością wykonania odwiertów. Taka gruntowa pompa ciepła jest dobrym rozwiązaniem zwłaszcza w przypadku małych działek lub takich o nieregularnych kształtach.

Odwierty wykonuje się najczęściej na głębokości od 50 do 150 m. W każdym z otworów umieszcza się jedną lub dwie pary sond (typu „U” lub „podwójne U”). Służy do tego specjalna głowica, która także ułatwia przeprowadzenie całego procesu. Łączy ona dwie poprowadzone pionowo rury.

W przypadku sond pojedynczych typu „U” ciecz płynie w dół jedną rurą, a drugą z nich wraca na powierzchnię ziemi. W wymiennikach „podwójne U” przebiega to identycznie, z tą różnicą, że odbywa się to jednocześnie w obu rurach.

Montaż gruntowej pompy ciepła z kolektorami pionowymi jest droższy ze względu na konieczność wykonania głębokich odwiertów. Jednak urządzenie to wyróżnia się doskonałym współczynnikiem wydajności COP ze względu na to, że na większych głębokościach przez cały rok panuje podobna temperatura gruntu oscylująca w granicach 10℃. Jest więc wyższa niż ta, której można spodziewać się na mniejszych głębokościach.

Jaka powinna być długość wymiennika pionowego?

Łączna długość wymiennika ciepła pionowego musi być dopasowana do jakości oraz rodzaju gruntu. Należy przeanalizować głębokość każdej z warstw, a także średnią wartość współczynnika przewodzenia ciepła obszaru, na którym ma być zamontowana gruntowa pompa ciepła. Najlepszym rozwiązaniem jest zlecenie wykonania badań gruntu, aby mieć pewność, że zostanie dobrana odpowiednia długość wymiennika.

Przykładowo, w przypadku sond „podwójne U”, które wymagają umieszczenia czterech sond geotermalnych w odwiercie, wydajność cieplna gruntu wynosi średnio 50 W/m. Gruntowa pompa ciepła o mocy 11 kW będzie więc wymagała wykonania otworów w ziemi o łącznej długości 220 m (11 000/50 = 220 m). W takiej sytuacji można więc zastosować po cztery rury, z których każda będzie miała długość wynoszącą 55 m.

Gruntowa pompa ciepła – jakie rury do wymiennika warto zastosować?

Długość każdej pojedynczej pętli wymiennika musi być dopasowana do mocy pompy obiegowej. Trzeba wziąć pod uwagę również średnicę rury, a także rodzaj zastosowanej cieczy. Najczęściej gruntowe pompy ciepła z wymiennikiem poziomym o mocy nieprzekraczającej kilkunastu kilowatów wymagają zastosowania od jednej do czterech pętli o długości od 100 do 400 m. Ich średnica zależy przede wszystkim od materiału, z którego zostały wykonane. Wymienniki poziome bardzo często są wykonane z trwałego i wytrzymałego polietylenu. Kolektorami mogą także być rury PE-Xa, polibutylenowe lub PE100 RC.

Jaka ciecz do gruntowej pompy ciepła?

W rurach wymiennika ciepła musi znaleźć się ciecz, która nie zamarza w ujemnych temperaturach. Obecnie najczęściej stosuje się roztwór glikolu propylenowego. Najlepiej się sprawdza w różnych warunkach, a do tego jest uznawany za ekologiczny. Jest wydajny, a dodatkowo nie powoduje korozji czy niszczenia tworzyw sztucznych. Można więc bezpiecznie stosować go w rurach pomp ciepła.

Jako ciecz w kolektorach stosuje się również etanol, czyli alkohol etylowy. Ten czynnik roboczy wyróżnia się niską gęstością oraz lepkością. Jego pompowanie przez gruntową pompę ciepła jest więc łatwiejsze oraz mniej energochłonne. Jego wadą jest jednak łatwopalność oraz wysoka lotność. Z tego względu wielu producentów pomp ciepła zakazuje jego stosowania. Warto dowiedzieć się tego przed zakupem i montażem urządzenia.

Ile prądu zużywa gruntowa pompa ciepła?

Zużycie energii elektrycznej przez pompę ciepła ma kluczowe znaczenie dla użytkowników. Od tego zależy, jak wysokie rachunki za prąd będą otrzymywać. Aby dowiedzieć się, ile energii zużywa gruntowa pompa ciepła, trzeba na samym początku ustalić zapotrzebowanie cieplne budynku. Wpływ na to ma przede wszystkim jego powierzchnia, a także to, czy zastosowano w nim odpowiednią izolację.

Dom o powierzchni 100 m2, którego roczne zapotrzebowanie energetyczne wynosi 70 kWh/m2, zużyje około 7 000 kWh energii do ogrzania pomieszczeń. Należy jednak pamiętać, że im gorzej wykonana izolacja, tym większe zużycie, a tym samym wyższe rachunki za prąd. Aby dowiedzieć się, na jakim poziomie może kształtować się zużycie energii elektrycznej, zapoznaj się z poniższym przykładem.

Gruntowa pompa ciepła służy do ogrzewania domu o powierzchni 100 m2. Współczynnik tego konkretnego modelu wynosi 4. Roczne zapotrzebowanie budynku to 70 kWh/m2 rocznie. Średnie zużycie energii przez pompę to około 1 750 kWh. Tę wartość należy pomnożyć przez cenę prądu (przyjęto wartość wynoszącą 85 gr za 1 kW). Zużycie energii w tym przypadku to koszt około 1500 zł.

Trzeba jednak pamiętać, że jest to tylko przykład, gdyż w przypadku domów o większych powierzchniach oraz z gorszą izolacją, koszty te będą wyższe. Mimo tego gruntowa pompa ciepła to doskonałe rozwiązanie dla osób, które szukają skutecznego, a zarazem ekonomicznego sposobu na ogrzewanie budynku oraz podgrzewanie wody użytkowej.

Gruntowa pompa ciepła – jak zmniejszyć wydatki związane z montażem i eksploatacją?

Jeśli chcesz, aby gruntowa pompa ciepła była jeszcze bardziej ekonomiczna, pomyśl o połączeniu jej z instalacją fotowoltaiczną. Wyprodukowany dzięki niej prąd posłuży do zasilenia tego urządzenia, co znacząco wpłynie na obniżenie kosztów eksploatacyjnych. Instalacja fotowoltaiczna pracuje nie tylko latem, gdy ma najlepszy dostęp do słońca. Wytwarza ona również pewną ilość prądu zimą.

Jeśli planujesz zakup i montaż pompy ciepła, możesz skorzystać z kilku możliwości otrzymania dofinansowania na ten cel. Jednym z programów jest „Mój Prąd 5.0”. Jest skierowany do prosumentów wytwarzających energię na potrzeby gospodarstwa domowego. W przypadku gruntowej pompy ciepła wysokość dofinansowania to nawet 28 000 zł.

Innym programem, z którego także możesz skorzystać, jest „Moje Ciepło”. Dotacja pokrywająca 30 lub 45% kosztów kwalifikowanych może wynieść maksymalnie 21 000 zł.  Z dokładnymi zasadami działania poszczególnych dofinansowań zapoznasz się, odwiedzając strony internetowe poszczególnych programów.Gruntowa pompa ciepła jest wydajnym urządzeniem, które zapewnia tanie oraz skuteczne ogrzewanie budynków, a także podgrzewanie wody użytkowej. Cechuje ją doskonała wydajność oraz żywotność. Możliwość otrzymania dofinansowania na jej zakup i montaż sprawia, że jest to jeszcze korzystniejsze rozwiązanie. Jeśli interesują Cię pompy ciepła, zapoznaj się z ofertą firmy DUNEKO. Znajdziesz w niej urządzenia najwyższej jakości oraz 100 % skuteczności uzyskiwania dofinansowania.