Jak działa pompa ciepła gruntowa i czy inwestycja w nią się opłaca? To pytanie zadaje sobie wiele osób poszukujących sposobu na wykorzystanie potencjału odnawialnych źródeł energii do obniżenia kosztów ogrzewania budynku czy podgrzewania wody użytkowej. Skala zainteresowania gruntowymi pompami ciepła nie jest przypadkowa – wyróżniają się one pod kątem efektywności energetycznej, niezawodności oraz żywotności. Trudno się więc dziwić, że w obliczu rosnących cen energii, możliwości oferowane przez tego rodzaju urządzenie grzewcze wydają się wielu osobom bardzo atrakcyjne.

W dalszej części tego artykułu omówimy najważniejsze kwestie dotyczące rozwiązania, jakim jest gruntowa pompa ciepła: jak działa to urządzenie, jakie jego warianty warto rozważyć, na czym polega jego instalacja, a także z jakimi kosztami inwestycyjnymi się wiąże.

Wielu inwestorów, którzy dopiero zapoznają się ze światem OZE, zastanawia się nad tym, jak wygląda gruntowa pompa ciepła i czym właściwie jest to rozwiązanie. Pod tym pojęciem kryje się nowoczesny system umożliwiający wykorzystanie energii z otoczenia do realizacji różnych celów, w tym ogrzewania i chłodzenia budynku, a także podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Nie produkuje ona ciepła w rozumieniu takim, o jakim myślimy w przypadku tradycyjnych urządzeń grzewczych bazujących na spalaniu paliwa. Zamiast tego pobiera energię cieplną zmagazynowaną w gruncie, a następnie z wykorzystaniem czynnika chłodniczego przekazuje ją do systemu grzewczego w budynku. Działa przy tym bardzo efektywnie – niektóre modele zapewniają nawet 5 kWh energii cieplnej na każdą 1 kWh zużytej energii elektrycznej – przyczyniając się do obniżenia rachunków za ogrzewanie.

Na czym polega pompa ciepła gruntowa i w czym tkwi jej fenomen? Aby to zrozumieć, warto bliżej zapoznać się z zasadą działania tego systemu. W najogólniejszym ujęciu mechanizm jej pracy można przedstawić następująco:

• pompa pobiera ciepło z gruntu (tzw. dolnego źródła),

• pozyskana energia jest przekazywana poprzez czynnik chłodniczy do instalacji grzewczej w budynku (tzw. górne źródło),

• ciepło w obiekcie jest rozprowadzane dalej i wykorzystywane np. do ogrzewania pomieszczeń lub podgrzewania c.w.u.

Chcąc jednak uzyskać szerszy pogląd na to, jak działa pompa ciepła gruntowa, dobrze przyjrzeć się temu mechanizmowi nieco bardziej szczegółowo.

Jak sama nazwa wskazuje, pompa ciepła gruntowa, określana też mianem np. pompy ciepła typu solanka-woda, korzysta ze źródła ciepła w postaci gruntu. W tym celu wykorzystuje umieszczony pod powierzchnią ziemi wymiennik gruntowy, którego funkcję może pełnić kolektor poziomy lub pionowy. Jest to system rur z tworzywa sztucznego wypełniony odpowiednią mieszanką wody oraz niezamarzającym płynem, np. glikolem. Ta specjalna ciecz krąży w kolektorze i pobiera ciepło z ziemi – jest to możliwe, ponieważ charakteryzuje się niższą temperaturą od temperatury gruntu.

Kiedy energia cieplna zostanie pobrana, ciecz jest kierowana do wymiennika ciepła, który znajduje się w module termodynamicznym pompy. Funkcję wymiennika ciepła odbierającego energię z kolektora pełni parownik – na tym etapie ciepło zostaje „przejęte” przez czynnik chłodniczy. Podwyższa on przez to swoją temperaturę, aż dochodzi do momentu, w którym przestaje być cieczą, a staje się gazem. W tym stanie skupienia trafia do sprężarki, gdzie dochodzi do dalszego wzrostu jego temperatury oraz ciśnienia. W kolejnym kroku czynnik chłodniczy przepływa przez następny wymiennik ciepła – tym razem jest nim skraplacz. Tu drogi energii cieplnej się rozchodzą:

• w skraplaczu czynnik chłodniczy oddaje ciepło do wody płynącej w instalacji grzewczej, a następnie skrapla się, ponownie zmieniając stan skupienia z gazowego na ciekły – energia cieplna trafia do budynku, gdzie jest rozprowadzana przez system ogrzewania (może być kierowana również do zasobnika c.w.u.),

• sam czynnik chłodniczy z kolei przedostaje się przez zawór rozprężny, który w szybkim tempie obniża jego ciśnienie, a w konsekwencji również temperaturę – schłodzony nośnik ciepła trafia z powrotem do parownika, a cykl zaczyna się od początku.

Wiesz już, jak działa pompa ciepła gruntowa i zdajesz sobie sprawę, jak istotną rolę w tym procesie odgrywa kolektor. To właśnie typ zastosowanego gruntowego wymiennika ciepła stanowi jedno z najczęściej stosowanych kryteriów podziału pomp czerpiących energię cieplną z ziemi. Z uwagi na nie wyróżniamy:

• gruntowe pompy ciepła z kolektorami pionowymi,

• gruntowe pompy ciepła z kolektorami poziomymi.

Jak wygląda gruntowa pompa ciepła w każdym z tych wariantów i co powinien wiedzieć o tych rozwiązaniach potencjalny inwestor?

Gruntowe pompy ciepła z kolektorami pionowymi

Osoby, które dysponują mniejszą działką i chcą korzystać z energii cieplnej zawartej w ziemi, często decydują się na pompy ciepła z kolektorami pionowymi. Koniecznością w przypadku tej instalacji jest wykonanie odpowiednio głębokich odwiertów, często sięgających nawet 100 metrów. Dodatkowo, aby postępować zgodnie z przepisami, należy przygotować projekt prac geologicznych związanych z odwiertami oraz zgłosić go do urzędu gminy – dotyczy to odwiertów wykonywanych na głębokość większą niż 30 m. Montaż gruntowej pompy ciepła z sondami pionowymi wymaga stosunkowo wysokich nakładów, natomiast w dłuższej perspektywie taka inwestycja okazuje się często opłacalna.

Klienci rozważający inwestycję w ten system i stający przed wyborem ostatecznego rozwiązania zwykle zadają sobie podobne pytania – na kilka najpopularniejszych z nich odpowiemy poniżej.

• Pompa ciepła gruntowa pionowa: ile odwiertów wymaga taki system?

Dokładna liczba odwiertów zależy od konkretnego projektu, na podstawie którego ma odbywać się instalacja gruntowej pompy ciepła. Przykładowo, w przypadku mniejszych domów jednorodzinnych o powierzchni ok. 150 m2 mogą wystarczyć dwa odwierty, podczas gdy dla dużych obiektów komercyjnych wymagających zastosowania pompy ciepła o większej mocy konieczne często okazuje się wykonanie odwiertów w większej liczbie – nawet od 4 wzwyż.

• Pionowa pompa ciepła gruntowa: jak głęboko wiercone będą odwierty?

Najczęściej można spotkać się z odwiertami wykonywanymi do 100 metrów pod ziemią. Na tym poziomie można bowiem uzyskiwać zadowalające rezultaty pracy pompy, a nie ma wymogu posiadania odpowiednich uprawnień górniczych. Nie oznacza to, że głębsze odwierty nie są możliwe. Wręcz przeciwnie, inwestorzy motywowani chęcią zapewnienia sobie jeszcze efektywniejszej i stabilniejszej pracy pompy niekiedy decydują się zejść niżej, ponieważ wraz ze wzrostem głębokości następuje wzrost temperatury.

• Ile kosztuje odwiert pod gruntową pompę ciepła z sondami pionowymi?

Odpowiedź na to pytanie zależy od kilku czynników, takich jak np. rodzaj zastosowanej technologii odwiertu czy warunki geologiczne, z jakimi mamy do czynienia w przypadku danej inwestycji. Przeciętnie cena kształtuje się na poziomie od 90 do 150 złotych za metr bieżący, co daje koszt inwestycji w zakresie wykonania odwiertu wynoszący od 9000 do 15000 złotych (przy głębokości odwiertu 100 m). Należy jednak podkreślić, że to jedynie wartości orientacyjne – mogą one w rzeczywistości się różnić, dlatego warto przed podjęciem decyzji zapoznać się z aktualnymi cennikami firm prowadzących takie działania, a następnie skontaktować się z nimi w sprawie indywidualnej wyceny.

Znajomość odpowiedzi na powyższe pytania ułatwia ustalenie, jaka gruntowa pompa ciepła będzie właściwym wyborem w danym przypadku. W tym kontekście przydatne będzie również zapoznanie się z najważniejszymi wadami i zaletami pomp wykorzystujących sondy pionowe.

Do podstawowych zalet gruntowych pomp ciepła z kolektorami pionowymi należą m.in.:

• wysoka efektywność i ograniczony wpływ czynników zewnętrznych na pracę pompy,

• oszczędność miejsca pozwalająca na montaż gruntowej pompy ciepła z pionowymi sondami nawet na niewielkiej działce bądź działce o nieregularnym kształcie,

• możliwość korzystania ze stabilnej, wysokiej temperatury gruntu.

Głównymi minusami związanymi z wyborem pionowych sond są z kolei: wysoki koszt inwestycji oraz potencjalna konieczność dokonania uzgodnień administracyjnych.

Gruntowe pompy ciepła z kolektorami poziomymi

Alternatywą dla pomp ciepła wyposażonych w sondy pionowe są urządzenia grzewcze korzystające z kolektorów poziomych. Nie wszędzie zastosowanie takiego rozwiązania jest możliwe – wymaga ono od inwestora dysponowania większą wolną powierzchnią działki. Dlaczego? W przypadku kolektora poziomego nie ma konieczności wykonania głębokiego odwiertu, a jego instalacja realizowana jest zazwyczaj nieco poniżej strefy przemarzania gruntu. W naturalny sposób rodzi się więc potrzeba zagospodarowania większej powierzchni niż ma to miejsce, gdy stosowane są sondy pionowe.

Skoro kolektory poziome zajmują więcej miejsca od pionowych sond, to dlaczego takie rozwiązanie może okazać się atrakcyjne dla inwestora? Wynika to przede wszystkim z tego, ile kosztuje gruntowa pompa ciepła z kolektorami poziomymi wraz z montażem. Takie przedsięwzięcie wiąże się bowiem co do zasady z mniejszymi kosztami niż w przypadku pomp wykorzystujących sondy pionowe. Co więcej, prace montażowe wykonywane przy takiej instalacji są zazwyczaj prostsze, a do ich przeprowadzenia nie jest konieczne dopełnianie analogicznych formalności jak przy pompach ciepła z kolektorami pionowymi.

Biorąc pod uwagę to, ile prądu zużywa gruntowa pompa ciepła, jaką efektywność pracy jest w stanie zapewnić, a także jak niezawodne okazuje się to rozwiązanie, inwestycja w nie może się długoterminowo naprawdę opłacić. Warto w tym kontekście przywołać najważniejsze zalety gruntowych pomp ciepła, do których należą m.in.:

• wysoka wartość współczynników SCOP i COP,

• niskie koszty eksploatacji,

• możliwość wydajnej pracy przez cały rok,

• brak generowania hałasu,

• możliwość przystępnego kosztowo ogrzewania, chłodzenia i podgrzewania c.w.u.,

• zdolność do współpracy z fotowoltaiką w celu dodatkowego obniżenia rachunków,

• doskonała żywotność,

• bezpieczeństwo i walory ekologiczne.

Gruntowe pompy ciepła, jak każde urządzenia, mają też również swoje wady, takie jak np. dość wysokie koszty inwestycyjne czy stosunkowo skomplikowany montaż. Nie ulega jednak wątpliwości, że w wielu przypadkach zakup i instalacja takiego rozwiązania może okazać się strzałem w dziesiątkę.

Zastanawiasz się, ile kosztuje pompa ciepła gruntowa? Cena gruntowej pompy ciepła jest zależna od wielu czynników, takich jak np.: moc i inne parametry techniczne urządzenia grzewczego czy renoma jego producenta. Posługując się przykładem dwóch cenionych marek, których pompy ciepła gruntowe znajdziesz w naszej ofercie, tj. Stiebel Eltron oraz De Dietrich, możemy stwierdzić, że inwestycja takie urządzenie wiąże się z kosztem od około 40 000 do około 80 000 złotych brutto. Jak widać, ten przedział jest dość szeroki, a dodatkowo może zmieniać się wraz z upływem czasu, dlatego należy te „widełki” traktować orientacyjnie.

Rozważasz zakup pompy ciepła gruntowej i potrzebujesz pomocy w doborze odpowiedniego rozwiązania? Skontaktuj się ze specjalistami Sanpol, którzy chętnie odpowiedzą na Twoje pytania. Jeśli z kolei chcesz jeszcze dodatkowo poszerzyć swoją wiedzę na temat tego rodzaju urządzeń grzewczych, to serdecznie zachęcamy do lektury artykułu: Gruntowa pompa ciepła – na co zwrócić uwagę podczas montażu?.

Przeczytaj też:

Jak działają pompy ciepła?

Pompy ciepła - fakty i mity

Jak dobrać pompę ciepła?

Pompa ciepła – tak czy nie? Dlaczego warto?

Pompy ciepła – ranking TOP5 polecanych modeli

Jaka pompa obiegowa do pompy ciepła?

Pompy ciepła a okres letni. Jak zwiększyć efektywność energetyczną?

Pompa ciepła monoblok czy split – co wybrać?

Instalacja pompy ciepła krok po kroku - sprawdź na co zwrócić uwagę

Planując instalację wodociągową lub kanalizacyjną, warto skonsultować się z profesjonalistami i zwrócić uwagę na następujące aspekty:

• Dobór odpowiedniego przekroju rur
  Wybór zbyt małych średnic może prowadzić do zatorów, natomiast zbyt duże średnice mogą niepotrzebnie podnosić koszty inwestycji. Produkty Magnaplast dostępne są w różnych wymiarach, co pozwala dopasować je do indywidualnych potrzeb.
• Utrzymanie minimalnego spadku
  Prawidłowe nachylenie rur kanalizacyjnych jest kluczowe dla ich skuteczności. Minimalny spadek powinien wynosić ok. 2-3% dla rur o średnicy 110 mm.
• Dbanie o jakość materiałów
  Unikaj produktów niskiej jakości. Inwestycja w sprawdzone rozwiązania, takie jak rury Ultra dB czy PE-HD Magnaplast, gwarantuje trwałość i niezawodność na lata.

Dobór odpowiednich materiałów do instalacji wodociągowych i kanalizacyjnych ma kluczowe znaczenie dla ich trwałości i efektywności.

Istnieje jeszcze jedna ważna kwestia, na którą należy zwrócić uwagę, wybierając piec kondensacyjny (np. marki Ariston) – czy wyłączać urządzenie? Eksperci zalecają, że kocioł uzyska najwyższą sprawność przy niskiej temperaturze powrotu. Zdecydowanie bardziej ekonomicznym rozwiązaniem będzie uruchamianie pieca co jakiś czas.

Najlepiej utrzymywać taką samą wartość temperatury przez całą dobę. Znaczne obniżenie jej w nocy może spowodować dłuższą przerwę w pracy pieca, a to doprowadzi do wychłodzenia przegród w budynku. Zwróć uwagę, że przegrody murowane charakteryzują się dosyć dużą bezwładnością cieplną i długo się nagrzewają. Przez to o poranku ściany mogą być chłodne, nawet gdy powietrze wewnątrz będzie ogrzane. W dodatku obniży się komfort termiczny.

Skoro wiesz już, jak ustawić piec gazowy kondensacyjny ekonomicznie, pora zwrócić uwagę na kilka innych ważnych elementów. Przede wszystkim pamiętaj, aby dokonywać zmian na podstawie obserwacji pogody. Specjaliści nie zalecają ustawiania identycznej temperatury na sterowniku przez cały sezon grzewczy. Zwróć uwagę, że zimą również można spodziewać się cieplejszych dni. Dlatego idealnie sprawdzi się regulator temperatury.

Kiedy piec kondensacyjny pracuje efektywnie, możesz liczyć na spore oszczędności. Pamiętaj jednak, aby przy wyborze kotła zwrócić uwagę na kilka niuansów. Przede wszystkim zapoznaj się z jego specyfikacją i na tej podstawie wybierz model, który sprosta Twoim oczekiwaniom. Kluczowym aspektem będzie nie tylko moc urządzenia, ale również jego wymiary oraz funkcjonalność.

Pamiętaj, że przy wyborze pieca warto wziąć pod uwagę wskazówki ekspertów. Ponadto postaw na urządzenie renomowanego producenta, dzięki czemu z łatwością dokonasz udanego wyboru. Wysokiej klasy kocioł zostanie z Tobą na długie lata.

Na czwartym miejscu naszego rankingu umieściliśmy odpływ liniowy Viega Advantix Vario. Odpływ ten charakteryzuje się możliwością montażu na trzy sposoby (liniowy, w układzie narożnym lub w kształcie litery U), co pozwala na pełną adaptację strefy kąpieli do warunków architektonicznych. Ruszty odpływu są dostępne w czterech kolorach, a sama rynna jest regulowana długością od 300 mm do 2800 mm.

Na piątym miejscu naszego rankingu znajduje się odpływ liniowy Viega Advantix Cleviva. Ten odpływ liniowy to doskonałe rozwiązanie dla osób szukających produktów, które doskonale sprawdzą się w adaptacji każdej przestrzeni prysznica. 

Odpływy liniowe marki Viega Advantix Cleviva oferują pełne możliwości dostosowania do różnorodnych warunków. Produkt ten jest dostępny w profilach o różnych wymiarach: 800, 1000 i 1200 mm, a odpływ można skrócić do 300 mm lub wydłużyć, łącząc ze sobą kilka kompletów. Dostępne są różne warianty wykończenia, w tym stal nierdzewna szczotkowana, złoty szczotkowany, szampański szczotkowany, złota miedź szczotkowana oraz czarny szczotkowany. Warto podkreślić, że ruszt odpływu jest łatwy do utrzymania w czystości, wystarczy go wyciągnąć jednym ruchem dłoni.

Podsumowując, wybór odpływu liniowego zależy od wielu czynników, w tym od indywidualnych preferencji estetycznych, potrzeb funkcjonalnych, a także warunków architektonicznych. Wszystkie wymienione modele oferują unikalne cechy, które zapewniają im miejsce na liście najbardziej pożądanych odpływów liniowych na rynku w 2023 roku.

Chętnie rozwiejemy wszelkie twoje wątpliwości!