Gruntowa pompa ciepła pobiera energię zmagazynowaną w środowisku naturalnym przez umieszczone w ziemi rury polietylenowe napełnione płynem niezamarzającym (zwykle mieszanką wody i glikolu). Następnie ciepło to jest przekazywane do instalacji grzewczej zamontowanej w domu. Koszt? Pompa razem z montażem to ok. 45 tys. złotych wzwyż.
Rury w ziemi układa się na dwa sposoby: poziomo w postaci kolektora poziomego, albo pionowo w kilku odwiertach.
• Z kolektora poziomego. W tym rozwiązaniu rury leżą poniżej strefy przemarzania gruntu, czyli na głębokości około 1-1,5 m. Obszar, który trzeba przeznaczyć pod kolektor poziomy zależy od wymaganej mocy pompy ciepła oraz rodzaju gruntu i stopnia jego nawodnienia. Orientacyjnie można przyjąć, że dla nowo budowanego i dobrze ocieplonego budynku potrzeba dwa razy więcej powierzchni działki niż wynosi powierzchnia domu. Ponieważ kolektor poziomy jest magazynem energii dla działającej pompy, to latem powinien być nagrzewany przez promieniowanie słoneczne i nawadniany dzięki opadom atmosferycznym. Dlatego nad kolektorem poziomym nie wolno układać kostki betonowej ani sadzić drzew o głębokim systemie korzeniowym (mogą uszkodzić ułożone w gruncie rury).
• Z kolektora pionowego. Podczas jego montażu rury z polietylenu wprowadzane do odwiertów pionowych (nazywanych też sondami) o dużej głębokości - maksymalnie do 100 m. Ważną zaletą tej opcji jest możliwość pozyskania znacznej ilości energii cieplnej z pojedynczego odwiertu. Dzięki temu zazwyczaj wystarczy wykonać nie więcej niż 2-3 odwierty, aby dostarczyć do pompy potrzebną ilość ciepła. Zatem w porównaniu do kolektora płaskiego zakres prac ziemnych jest w tym przypadku znacznie mniejszy.
1. Najlepiej na montaż pompy ciepła zdecydować, gdy dom jest w fazie projektowania. Nie musimy wtedy budować komina, ani prowadzić kanału nawiewnego dostarczającego powietrze do spalania. Odpowiednie miejsce na magazyn opału także nie jest potrzebne. Dzięki temu koszty budowy domu będą niższe.
2. Do działania każdej pompy ciepła niezbędny jest dostęp do sieci elektrycznej. Nie oznacza to jednak wysokich rachunków za prąd. Nowoczesne urządzenia osiągają bowiem bardzo wysoki współczynnik wydajności. Dobrze zaprojektowany system z gruntową pompą ciepła pozwala uzyskać ponad 4 razy więcej energii cieplnej w instalacji grzewczej niż ilość prądu, jaką zużywa to urządzenie podczas pracy. W efekcie koszty eksploatacji tego typu układów są uzasadnione ekonomicznie.
3. Niezależnie od tego, czy wybrany zostanie kolektor poziomy czy pionowy, ważne jest ich właściwe wykonanie. Przykładowo, jeśli powierzchnia kolektora poziomego będzie zbyt mała w stosunku do potrzeb lub odwierty pionowe będą zbyt płytkie, wówczas spowoduje to znaczny spadek temperatury gruntu, a to przyczyni się do spadku sprawności pompy ciepła. W efekcie pieniądze zaoszczędzone na inwestycji zostaną stracone już w pierwszym okresie użytkowania systemu grzewczego z pompą ciepła z powodu wysokich rachunków za prąd. Wynika to stąd, że zamiast ogrzewać dom i wodę ciepłem pochodzącym z gruntu, trzeba będzie w tym celu korzystać z grzałek elektrycznych.
Aby oszacować koszty ogrzewania, przyjmujemy następujące założenia:
• w domu o powierzchni 150 m2 mieszka 4-osobowa rodzina;
• średnia cena energii elektrycznej potrzebnej do działania pompy wynosi 0,60 zł/kWh;
Z obliczeń przeprowadzonych przez specjalistów z branży wynika, że jeśli zamontujemy gruntową pompę ciepła to orientacyjny roczny koszt ogrzewania nowo wybudowanego i standardowo ocieplonego domu (o powierzchni 150 m2) oraz przygotowania ciepłej wody dla 4-osobowej rodziny wyniesie 2710 zł. Dla domu energooszczędnego wydatki te wyniosą 1280 zł.
Zastosowanie gruntowej pompy ciepła nie jest jedynym sposobem ogrzewania domu. W poprzednim artykule prezentowaliśmy koszty ogrzewania gazem ziemnym, peletami, a w kolejnych przedstawimy inne paliwa.
Konsultacja: Stefan Żuchowski, inżynier ds. inwestycji i projektu