Gruntowa pompa ciepła jest rozwiązaniem dla każdego budynku, zarówno użytkowego, jak i mieszkalnego. Musimy tylko dysponować odpowiednią działką, na której wykonamy dolne źródło.

Powietrzna pompa ciepła jest łatwiejszym rozwiązaniem, wymagającym mniej nakładów i miejsca, pozwala natomiast na instalację w budynkach, gdzie nie ma możliwości wykonania źródła gruntowego – z małą działką.

Kiedy opłaca się zainwestować w pompę gruntową do ogrzania domu?

Kiedy mamy do dyspozycji dużą niezadrzewioną działkę lub zbiornik wodny, budujemy tam nowy dom i dysponujemy większymi środkami finansowymi, możemy zastosować gruntową pompę ciepła.

Jest ona najbardziej stabilnym źródłem ciepła. Gruntowe pompy ciepła , charakteryzują się też większą mocą niż pompy powietrzne, więc mogą być stosowane w większych inwestycjach, jak hotele, pensjonaty czy zakłady przemysłowe.

Pionowy czy poziomy odwiert? Co się sprawdzi przy instalacji pompy gruntowej

Źródłem ciepła dla pompy gruntowej jest pionowy odwiert lub ułożony w gruncie poniżej granicy zamarzania wymiennik w kształcie serpentyny wypełnionej glikolem.

 

Z 1 m bieżącego odwiertu uzyskujemy średnio 40 W, natomiast z 1 m2 źródła poziomego – średnio 25 W. Przykładowo dla ogrzania domu o powierzchni np. 150 m2, budowanego według Warunków Technicznych 2021, potrzebujemy ok. 280 m2 źródła poziomego lub 3 odwiertów po ok. 80 m głębokości.

Gruntowa pompa ciepła pozwala na zapewnienie ogrzewania budynku do temperatury -20°C bez konieczności włączania grzałki elektrycznej.

Takie źródło wykorzystuje ciepło skumulowane w wyniku ogrzewania ziemi przez promieniowanie słoneczne lub w przypadku odwiertu – geotermalne. Pompa ciepła ogranicza się tu tylko do jednostki wewnętrznej, w której zamknięty jest cały obieg chłodniczy i wymiennik pierwotny, za pośrednictwem którego odbiera on ciepło od zewnętrznego źródła, i wtórny, który przekazuje je do instalacji grzewczej.

Kolejnym rodzajem źródła dolnego jest woda. Może to być:

  • zbiornik wodny: jezioro, rzeka,
  • woda gruntowa.

Zasada działania pompy typu woda-woda jest podobna jak gruntowej, tylko zamiast wymiennika gruntowego stosowany jest wymiennik woda ze źródła naturalnego-glikol.

Występują też urządzenia wykorzystujące jako źródło ciepła instalację kanalizacyjną budynku, ścieki przemysłowe, a także pompy ciepła, w których wymiennik z czynnikiem chłodniczym ułożony jest bezpośrednio w naturalnym zbiorniku wodnym.

Przykładem uniwersalnej pompy ciepła dla domu jednorodzinnego, mogącej korzystać zarówno ze źródła gruntowego, jak i po zastosowaniu wymiennika woda/glikol fluoCOLLECT wodnego, jest pompa ciepła flexoTHERM exclusive firmy Vaillant.

Kiedy bardziej opłaca się inwestować w powietrzną pompę ciepła?

Kiedy nie mamy do dyspozycji dużej działki lub jest ona zadrzewiona (w ziemi są korzenie uniemożliwiające wykorzystanie dolnego źródła), rozwiązaniem staje się pompa powietrzna. Podobna sytuacja jest w przypadku istniejącego domu, w którym modernizujemy instalację i wymieniamy źródło ciepła, np. z kotła stałopalnego.

Powietrzna pompa ciepła składa się z jednostki zewnętrznej, która zajmuje niewiele więcej miejsca niż klimatyzator, i jednostki wewnętrznej – modułu hydraulicznego wiszącego na ścianie lub stojącego modułu zawierającego również wbudowany zasobnik ciepłej wody użytkowej.

Montaż systemu jest w miarę szybki i prosty: instalator montuje jednostkę zewnętrzną, wewnętrzną i łączy je następnie linią chłodniczą lub glikolową. W modernizowanym domu prace instalacyjne również ograniczają się do wycięcia starej kotłowni i zamontowania modułu hydraulicznego, zasobnika c.w.u. i ewentualnie bufora. Reszta prac, czyli instalacja jednostki zewnętrznej i połączenie glikolowe lub chłodnicze, wykonywana jest już poza domem.

Całość wykonuje się w ciągu jednego dnia. Nie wymaga to wykonania dolnego źródła w postaci odwiertu czy wykopu przez sporą część działki i ułożenia elastycznej rury z solanką, co trwa kilka dni.

W modernizowanym domu prace instalacyjne również ograniczają się do „wycięcia” starej kotłowni i zamontowania modułu hydraulicznego, zasobnika c.w.u. i ewentualnie bufora. Reszta prac, czyli instalacja jednostki zewnętrznej i połączenie glikolowe lub chłodnicze, przeprowadzana jest już poza domem.

Jak działa powietrzna pompa ciepła?

Wentylator w jednostce zewnętrznej powoduje przepływ powietrza przez wymiennik, za którego pośrednictwem ciepło jest odbierane przez parujący czynnik chłodniczy. Dalej mamy dwie opcje: czynnik skrapla się w jednostce zewnętrznej i przekazuje ciepło do wody grzewczej lub glikolu, który jest tłoczony do modułu hydraulicznego w domu i dalej rozprowadzany w instalacji. Jest to pompa typu monoblok np.  aroTherm plus firmy Vaillant.

Cały układ chłodniczy jest zamknięty w jednostce znajdującej się na zewnątrz budynku. W tym przypadku musimy zabezpieczyć połączenie jednostki zewnętrznej z budynkiem przed zamarznięciem w czasie, kiedy pompa nie pracuje, napełniając całą instalację glikolem lub stosując wewnątrz budynku wymiennik glikol-woda. Obecność całego czynnika chłodniczego na zewnątrz umożliwia bezpieczne stosowanie propanu jako czynnika chłodniczego.

Drugi rodzaj powietrznej pompy ciepła – split – różni się tym, że jednostka zewnętrzna jest połączona z wewnętrznym modułem hydraulicznym przewodami zawierającymi czynnik chłodniczy i tym samym nie jest zagrożona zamarznięciem. Takim urządzeniem jest pompa aroTherm Split firmy Vaillant.