Gruntowa pompa ciepła – tanie ciepło z ziemi

Gruntowa pompa ciepła – tanie ciepło z głębi ziemi

Gruntowa pompa ciepła to świetne rozwiązanie w strefie klimatu umiarkowanego i chłodnego. Ten rodzaj pomp doskonale sprawdza się w panujących w Polsce warunkach pogodowych. Czym jest i jak działa gruntowa pompa ciepła? Dlaczego idealnie nadaje się do zastosowania w naszym klimacie? Na te i inne pytania odpowiadamy w poniższym tekście.

Czym jest gruntowa pompa ciepła?

Co to jest gruntowa pompa ciepła? Urządzenie, które dzięki wykorzystaniu określonych zjawisk fizycznych jest w stanie pobrać energię z głębi ziemi i przetworzyć ją na energię cieplną wykorzystywaną do ogrzewania budynków lub podgrzania ciepłej wody użytkowej, nazywane jest pompą ciepła.
Z pojęciem pompy ciepła niepodzielnie związane jest określenie „dolne” i „górne źródło”. Dolnym źródłem nazywa się elementy pompy (rury kolektora), które pobierają bezpośrednio ciepło z:

gruntu,
wód podziemnych lub powierzchniowych (np. naturalnych zbiorników wodnych),
powietrza.

Urządzenia, których kolektory zainstalowane są w gruncie i stamtąd pobierają energię, to gruntowe pompy ciepła, nazywane również solankowymi czy glikolowymi (z uwagi na czynnik roboczy krążący w obiegu pompy).

Jakie są rodzaje kolektorów dla gruntowych pomp ciepła?

Gruntowe pompy ciepła mogą współpracować z wymiennikiem (kolektorem):

poziomym (z kolektorem poziomym),
pionowym (z kolektorem pionowym).

Gruntowa pompa ciepła z wymiennikiem poziomym to kolektor, który ma postać systemu rur wykonanych z tworzywa sztucznego zakopanych na głębokości około 1,5 – 2 m pod powierzchnią terenu. Przepływającym w nich czynnikiem roboczym jest roztwór glikolu o temperaturze zamarzania -15°C, czasami etanol czyli mieszanina alkoholu z wodą.

Do równie popularnych rozwiązań należy gruntowa pompa ciepła z kolektorem pionowym, czyli rurami polietylenowymi, wpuszczanymi w odwiert najczęściej na głębokość sięgającą 100 m (stosuje się również głębsze odwierty).

BUDERUS_Gruntowa pompa ciepła – rózne sposoby pozyskiwania energii

Jak działa gruntowa pompa ciepła?

Każda gruntowa pompa ciepła odbiera energię z ziemi, przekształcając ją następnie w ciepło użytkowe i zasilając instalację ogrzewania budynku. Mimo różnic pomiędzy modelami pomp gruntowych zawsze wyróżnić można w ich budowie podstawowe elementy:

dolne źródło z kolektorem odbierającym ciepło z gruntu,
wymiennik ciepła (parownik), który pobiera ciepło z obiegu kolektora i transportuje do obiegu wewnętrznego pompy,
sprężarkę,
wymiennik ciepła (skraplacz), który pobiera ciepło z obiegu wewnętrznego pompy i dostarcza je do obiegu górnego źródła (instalacji grzewczej),
górne źródło (instalacja ogrzewania z niskotemperaturowymi odbiornikami ciepła, np. podłogówką czy grzejnymi panelami ściennymi),
zawór rozprężny.

Gruntowa pompa ciepła – zasada działania.
Na początek warto wyjaśnić, że w przypadku pomp ciepła pojęcie ciepła jest rozumiane nieco inaczej niż w potocznym tego słowa znaczeniu. Grunt na głębokości 2 m w miesiącach zimowych ma zwykle temperaturę około 5°C. W porównaniu z pożądaną temperaturą wnętrz na poziomie około 21°C jest ona oczywiście niska.

Zastosowane w systemach z gruntowymi pompami ciepła rozwiązania pozwalają jednak na podniesienie temperatury czynnika roboczego krążącego w obiegu wewnętrznym pompy (za pomocą sprężarki) do temperatury pokojowej. Powstałe ciepło oddawane jest w skraplaczu, a czynnik roboczy trafia do zaworu rozprężnego, w którym następuje obniżenie zarówno jego ciśnienia, jak i temperatury. W takim stanie czynnik dociera do parownika, gdzie odbiera ciepło z gruntu, przechodząc następnie do sprężarki. Cykl się powtarza.

Jakie kwestie należy wziąć pod uwagę przy instalacji gruntowej pompy ciepła?

Często stosowanym rozwiązaniem jest pompa ciepła z gruntowym wymiennikiem poziomym, z uwagi na łatwy i stosunkowo tani montaż kolektora, co stanowi jej niewątpliwą zaletę.
Wadą rozwiązania jest konieczność zapewnienia kilkuset metrów kwadratowych wolnej przestrzeni, na której po zainstalowaniu kolektora nie można sadzić drzew i dużych krzewów, układać kostki brukowej czy innych sztucznych nawierzchni. Teren należy zagospodarować, siejąc trawnik czy tworząc grządki kwiatowe, ziołowe lub warzywne.

Z uwagi na nieco wyższe koszty inwestycyjne, trochę rzadziej stosuje się gruntowe kolektory pionowe. Główną wadą wymienników pionowych jest konieczność wykonania głębokich odwiertów w gruncie. Takie przedsięwzięcie wymaga doświadczenia w pracy z wiertnicami oraz zastosowania specjalistycznego sprzętu.
Zgodnie z ustawą Prawo geologiczne i górnicze odwierty o głębokości przekraczającej 30 m wymagają zatwierdzenia projektu robót geologicznych. Przy przeciętnej głębokości odwiertów pod kolektory pionowe wynoszącej około 100 m procedurę przeprowadza się w zasadzie w każdym przypadku. Oczywiście zwiększa to dodatkowo koszty przedsięwzięcia.

Do niekwestionowanych zalet kolektorów pionowych należy zaliczyć natomiast stosunkowo wysoką temperaturą gruntu, która przy tej głębokości odwiertu sięga zwykle 10 ˚C w okresie zimowym. Dzięki mniejszej amplitudzie temperatur wydajność gruntowej pompy ciepła z wymiennikiem pionowym jest bardzo wysoka.
Drugą istotną zaletą kolektorów pionowych jest możliwość montażu gruntowej pompy ciepła na działce o niewielkiej powierzchni – zwykle wystarczy przestrzeń rzędu kilkudziesięciu metrów kwadratowych. Oprócz tego grunt nad wymiennikami można zagospodarować, włącznie z utwardzeniem, a nawet posadowieniem wiaty czy altany.

Rekomendowane pompy ciepła

Logatherm WSW196i.2

Innowacyjna pompa ciepła typu glikol-woda zapewnia wysoki komfort ogrzewania oraz możliwość podgrzania c.w.u. w domach jednorodzinnych i bliźniaczych. Dopasowuje moc do aktualnego zapotrzebowania na ciepło w trybie ciągłym. Pompa charakteryzuje się energooszczędną pracą i wysoką wydajnością.

Wysoka wydajność, energooszczędność i cicha praca.
Wersja ze zintegrowanym zbiornikiem ciepłej wody lub bez.
Innowacyjna technologia obiegu chłodzenia.
Łatwość obsługi dzięki zintegrowanemu interfejsowi internetowemu.

Więcej

Logatherm WPS

Wysokowydajna gruntowa pompa ciepła przeznaczona do nowych lub modernizowanych budynków. Zapewnia cichą pracę oraz komfort temperaturowy.

Cicha praca.
Nadaje się również do chłodzenia (z odpowiednim wyposażeniem).
Przeznaczona dla domów jednorodzinnych i apartamentowców.

Więcej

Pompy ciepła w skrócie

Jeśli chcesz zapoznać się ze wszystkimi pompami ciepła w ofercie Buderus, zajrzyj do kategorii „Pompy ciepła” – tu przygotowaliśmy dla ciebie przegląd naszych produktów.

Więcej

Jakie są koszty związane z instalacją gruntowej pompy ciepła?

Gruntowa pompa ciepła to spory wydatek. Poza samym urządzeniem należy uwzględnić także koszty montażu systemu i jego uruchomienia oraz roczne koszty zużycia energii elektrycznej niezbędnej do pracy pompy, koszty konserwacji i ewentualnych napraw.

Całość inwestycji to zwykle kwota oscylująca między 40 a 60 tys. zł i składa się na nią zarówno sama gruntowa pompa ciepła, jak i koszt instalacji. Roczne wydatki związane z konserwacją urządzeń są stosunkowo niewielkie, zwłaszcza jeśli weźmiemy pod uwagę, że w momencie uruchomienia pompy ciepła koszty ponoszone przez nas na ogrzewanie spadają w zasadzie do zera.

Ile kosztuje gruntowa pompa ciepła?

Orientacyjne ceny elementów instalacji i montażu

Poszczególne koszty częściowe	Cena
Cena zakupu pompy	15 000 – 40 000 PLN
Koszt montażu	ok. 10 000 PLN
Koszt wykonania dolnego źródła	ok. 15 000 PLN
Koszty eksploatacji	ok. 2 000 – 3 000 PLN/rok
Koszty przeglądów	ok. 300 – 500 PLN/rok

Koszty są kosztami orientacyjnymi. Realne koszty wymagają indywidualnego rozpatrzenia projektu. Koszty nie zawierają podatku.

Czy można uzyskać dofinansowanie na zakup gruntowej pompy ciepła?

Obecnie możliwe jest uzyskanie pomocy finansowej na inwestycję, jaką jest termomodernizacja budynku z zastosowaniem gruntowej pompy ciepła. Dofinansowanie może mieć różną postać – od pożyczek udzielanych na preferencyjnych warunkach po dotacje sięgające nawet 70% kosztów kwalifikowanych. O dofinansowanie mogą się starać m.in.:

osoby fizyczne,
osoby fizyczne prowadzące działalność gospodarczą,
rolnicy,
spółdzielnie i wspólnoty mieszkaniowe,
spółki prawa handlowego,
jednostki samorządu terytorialnego,
inne osoby prawne.

Do najbardziej rozpowszechnionych form dofinansowania należy program „Czyste powietrze” skierowany do osób fizycznych będących właścicielami i współwłaścicielami domów jednorodzinnych i wyodrębnionych w nich lokali. W zależności od dochodu można uzyskać tu nawet do 37 tys. zł dotacji na cele związane z termomodernizacją. Osoby fizyczne mogą skorzystać również z ulgi termomodernizacyjnej, która polega na odpisaniu od dochodu wydatków poniesionych m.in. na gruntową pompę ciepła. Maksymalna wysokość ulgi to 53 tys. zł.

Bezpłatna oferta na pompę ciepła

Tutaj otrzymasz bezpłatną ofertę na nową pompę ciepła sporządzoną przez wyspecjalizowaną firmę z Twojej okolicy. Wystarczy wypełnić krótki formularz.

1. Odpowiedz na kilka krótkich pytań.

2. Nasz specjalista wskaże optymalne rozwiązania.

3. Po wstępnej akceptacji rozwiązania prześlemy dane do naszego partnera w Twojej okolicy.

4. Nasz partner skontaktuje się z Tobą w celu ustalenia najbardziej optymalnych warunków instalacji w Twoim przypadku.

Zapytaj o ofertę

Najczęściej zadawane pytania dotyczące gruntowych pomp ciepła

Jaką moc powinna mieć gruntowa pompa ciepła?

Moc gruntowej pompy ciepła należy dobrać indywidualnie, uwzględniając takie czynniki jak:

termoizolacyjność budynku,
powierzchnia domu,
ilość domowników,
konieczność podgrzania ciepłej wody.

Przykładowo – dla domu energooszczędnego o powierzchni użytkowej 150 m², zamieszkałego przez 4 osoby, przy założeniu konieczności podgrzania wody użytkowej można przyjąć:

na ogrzanie budynku 30 W/m²
na podgrzanie wody użytkowej dodatkowo 1,2 kW mocy pompy (przyjmuje się 0,3 kW na 1 osobę, co przy 4 osobach daje właśnie 1,2 kW).

Na ogrzanie budynku potrzeba 150 m² x 30 W/m² = 4500 W = 4,5 kW.

Na ogrzanie budynku i podgrzanie wody potrzeba 4,5 kW + 1,2 kW = 5,6 kW.

W przytoczonym przykładzie moc gruntowej pompy ciepła powinna mieć około 6 kW.

Co to jest współczynnik COP?

COP (ang. Coefficient Of Performance) to tzw. współczynnik wydajności pompy ciepła. Określa on stosunek mocy grzewczej pompy ciepła do zużytej mocy elektrycznej. Na podstawie COP nie określimy, ile zużyjemy prądu do uzyskania określonej ilości energii cieplnej, ani ile nas to będzie kosztowało w danym przedziale czasowym. Porównując jednak COP różnych urządzeń, możemy wyrobić sobie pogląd na temat ich wydajności.

Jaki jest czas eksploatacji gruntowej pompy ciepła?

W zależności od jakości urządzenia oraz długości sezonu grzewczego gruntowe pompy ciepła mają różną żywotność. W porównaniu z ich powietrznymi odpowiednikami są jednak bardzo trwałe. Przy regularnej konserwacji bez problemu wytrzymują od 25 do 30 lat eksploatacji.

Jakie czynności serwisowe należy wykonywać regularnie przy gruntowej pompie ciepła?

Ponieważ pompy ciepła nie produkują spalin, ich konserwacja jest bardzo łatwa, a zatem również niedroga. Zwykle ogranicza się do corocznej kontroli przez specjalistę, który: