Pompa ciepła gruntowa - poradnik klienta

Gruntowa pompa ciepła kusi tanim ogrzewaniem, ale odstrasza wysokim kosztem. W tym artykule zobaczymy, kiedy gruntowa pompa ciepła się opłaca i jak obniżyć jej koszt. Dostarczenie Ci wiedzy to pierwsza część naszej misji.

Liczne badania na istniejących instalacjach stwierdzają, że gruntowa pompa ciepła to najbardziej oszczędny sposób na ciepło, pod warunkiem, że zostanie dobrze zaprojektowana i wykonana. Stąd druga część naszej misji to pomóc Ci znaleźć godnych zaufania profesjonalistów z Twojej okolicy.

Gruntowa pompa ciepła wyciąga ciepło, które naturalnie utrzymuje się pod ziemią cały rok i ogrzewa ciepłą wodę użytkową oraz instalację centralnego ogrzewania w budynku.

W środku gruntowa pompa ciepła wygląda jak większa lodówka, albo większa lodówka i stojący obok duży zbiornik na wodę. Nie wymagają komina, tylko niewielkiego pomieszczenia.

Pompy ciepła nic nie spalają, więc nie produkują ani dwutlenku węgla, ani czadu, toteż są ekologiczne i bezpieczne. Wyciągają ciepło spod ziemi, dostarczając 4-5 więcej ciepła, niż tracąc prądu, zapewniają zatem duże oszczędności. Nie trzeba w nich podkładać do pieca, są więc wygodne w obsłudze. Sporo z nich wytwarzana jest w Europie, w tym w Polsce.

Pompy ciepła są też z natury rzeczy bardziej odporne na podwyżki cen paliw spowodowane przez pandemie, kryzysy gospodarcze, wojny, trzęsienia ziemi, burze słoneczne, wybuchy superwulkanów i co tam jeszcze na nas czeka w przyszłości.

Że co? Że to kłamstwo, bo koszty użytkowania pompy ciepła zależą od cen prądu? To racja, ale odpowiedzią jest fotowoltaika. Z nią pompa ciepła może działać niemal za darmo, a cały układ jest odporny na wahania gospodarki.

Gruntowa pompa ciepła wypompowuje ciepło spod ziemi na takiej samej zasadzie, jak lodówka wypompowuje ciepło ze swojego wnętrza. Podziemny system rurek z roztworem wody zwanym solanką ogrzewa się, a następnie przekazuje to ciepło obiegowi wody w instalacji c.o. oraz c.w.u.

Grunt magazynuje energią słoneczną oraz jest podgrzewany przez rozpad pierwiastków promieniotwórczych kilometry pod powierzchnią Ziemi. Stąd przewagą gruntu nad powietrzem jest stała temperatura, właściwie niezależna od pory roku i cyklu dziennego.  Nawet w najsroższą zimę temperatura gruntu jest dodatnia, a pompa ciepła działa oszczędnie - to znaczy o ile Twój wykonawca dobrze wykonał projekt. Źle wykonana pompa ciepła może zamrozić grunt wokół zakopanych rur, tworząc szkodliwą warstwę izolacji wokół wymienników. Przy okazji - znalezienie dobrego fachowca to 90% sukcesu.

Na to pytanie nie ma prostej odpowiedzi, bo każde z tych rozwiązań ma swoje wady i zalety.

Jeśli budujesz nowy dom, to:

• Będziesz miał porządną izolację, stąd zarówno powietrza, jak i gruntowa pompa będą niezwykle tanie w eksploatacji.
• Prace ziemne pod gruntową pompę ciepła nie powinny być uciążliwe
• Na gruntową pompę ciepła dostaniesz 21 000 zł dofinansowania z Mojego Ciepła, a na powietrzną tylko 7 000.

Stąd budując nowy dom montuje się więcej powietrznych pomp ciepła, ale gruntowe są zdecydowanie bardziej popularną opcją. 

Jeśli planujesz termomodernizację starego budynku, to:

• Prace ziemne mogą być uciążliwe, bo Twoja działka może już być zagospodarowana. Z kolei montaż powietrznej pompy ciepła jest prosty.
• Na gruntową pompę ciepła dostaniesz nawet 40 500 zł dofinansowania z Czystego Powietrza, ale na powietrzną też niemało, bo aż 27 000 zł.
• Gruntowa będzie bardziej oszczędna, za to droższa, ale możesz kupić powietrzną, a resztę pieniędzy przeznaczyć na docieplenie i / lub wymianę grzejników na niskotemperaturowe, a nawet fotowoltaikę!

Dlatego dokonując termomodernizacji istniejącego budynku większość wybiera powietrzną pompę ciepła.

Gruntowe pompy ciepła dzieli się ze względu na sposób pobierania ciepła z gruntu, inaczej mówiąc dolne źródło ciepła. Wyróżnia się:

• Pompy z pionowym wymiennikiem ciepła
• Pompy z poziomym wymiennikiem ciepła

Każde z tych rozwiązań jest tak samo wydajne, ale występują różnice. 

Pionowy wymiennik ciepła to kilka odwiertów głębokich na jakieś 100-150 m i sondy włożone do środka. Najpierw musisz zdobyć projekt robót geologicznych, bo tam pod spodem może być coś ważnego, czego nie chcesz zniszczyć. Potem przyjeżdża fachowa firma ze sprzętem, wiercą, wkładają sondy, zasypują i voila, zrobione. Trochę to kosztuje, ale to rozwiązanie możliwie bezbolesne.

Poziomy wymiennik ciepła to system rur zakopanych na metr do półtorej metra i rozciągający się na przestrzeni nawet kilkuset m2. Dodatkowo na tym obszarze nie możesz posadzić drzew, nie możesz postawić budynku, ani nie możesz wyłożyć go kostką brukową. W praktyce więc pracy jest w opór, działka rozorana i nie do użytku innego niż boisko, a koszty i tak są duże, stąd to mniej popularne rozwiązanie.

Istnieją też inne systemy, na przykład system dwóch studni, jednak w Polsce są rzadkie.

Jak dobrać moc i inne parametry?

Dobór gruntowej pompy ciepła to dobór jej mocy oraz wielkości dolnego źródła ciepła, czyli systemu rur pod ziemią.

Dobór mocy “na oko”, uwzględniając potrzebę ogrzania domu oraz ciepłej wody użytkowej przedstawia się następująco:

• Dom 100 m2 - 6kW
• Dom 150 m2 - 8-10 kW
• Dom 200 m2 - 10-12 kW

Oczywiście wykwalifikowane firmy instalatorskie nie będą dobierać mocy Twojej pompy ciepła na oko, tylko przyjadą do Twojego domu dokonać oględzin i wykonają kilka obliczeń, uwzględniając:

• Ocieplenie budynku
• Temperaturę ogrzewania
• Ilość domowników

Stąd nie dobieraj mocy pompy samemu, tylko poproś kilka firm o ofertę.

Dobór wielkości dolnego źródła ciepła wymaga z kolei uwzględnienia wydajności cieplnej gruntu. Suchy, niespoisty grunt ma niską wydajność cieplną, a wilgotny - dużą. 

Suchy grunt wymaga większej ilości i dłuższych odwiertów. Zbyt małe dolne źródło ciepła może spowodować jego zamrożenie, a to bardzo źle. Nawet gdy lód stopnieje, wokół wymiennika tworzy się drobna warstwa powietrza, która izoluje wymiennik i zmniejsza wydajność.

Co do zbyt dużej ilości odwiertów, cóż, każdy odwiert kosztuje. Przed odwiertami trzeba wykonać projekt robót geologicznych, czyli kolejne koszty. Po odpowiednich konsultacjach będziesz wiedział, ile ostatecznie wyniosą Cię odwierty.

Może się okazać, że gruntowa pompa ciepła nie będzie dla Ciebie opłacalna, ze względu na zbyt suchy grunt. W takim wypadku poprzestań na powietrznej pompie ciepła.

Gruntowa pompa ciepła o mocy 6 kW ze średniej półki kosztuje z montażem 60 000 zł, zakładając najpopularniejszy pionowy wymiennik ciepła i sensowny grunt. Cena może być nieco niższa lub wyższa, w zależności od warunków gruntu.

Pompy wyższej mocy nie kosztują dużo więcej. Zobacz sam:

Cenę gruntowej pompy ciepła można obniżyć z dotacjami i ulgą termomodernizacyjną. Rozważamy tu trzy scenariusze:

1. Jeśli budujesz nowy dom, to możesz obniżyć cenę pompy ciepła o 21 000 zł, korzystając z dotacji Moje Ciepło
2. Jeśli dokonujesz termomodernizacji istniejącego domu możesz odzyskać 8 000 - 10 800 zł dzięki uldze termomodernizacyjnej
3. Jeśli dokonujesz termomodernizacji i wyrzucasz piec na paliwo stałe, możesz obniżyć cenę nawet o 40 500 zł z programem Czyste Powietrze

Z taką świadomością cena nie wygląda tak źle, prawda? Więcej dowiesz się z artykułu poniżej.

Zużycie prądu gruntowej pompy ciepła to suma zużycia na ogrzewanie domu i zużycia na ciepłą wodę użytkową.

Zużycie na ogrzewanie domu zależy od klimatu, ocieplenia, powierzchni budynku i SCOP pompy ciepła. W Polsce wyniesie to rocznie:

SCOP na poziomie 5,1 przyjmij, jeśli chcesz zainwestować w ogrzewanie płaszczyznowe, na przykład podłogowe. SCOP na poziomie 4,0 przyjmij, gdy chcesz mieć ogrzewanie grzejnikowe zasilane stosunkowo wysoką temperaturę 55°C.

Z kolei roczne zużycie prądu na podgrzewanie wody użytkowej zależy od ilości osób oraz ilości litrów ciepłej wody zużywanych dziennie. Spójrz na tabelę:

Uwaga, założono tu, że ciepła temperatura wody to 50°C. Spokojnie wystarczy to na ciepły prysznic, ale jeśli wolisz bardzo gorące kąpiele w wannie, koszty będą wyższe.

Teraz pozostaje dodać te dwie wartości. Przykładowo, jeśli planujesz budowę nowego domu o powierzchni 150 m2, gdzie 4 mieszkańców będzie zużywać średnio 50l ciepłej wody dziennie, to zużyjesz 1619-1757 kWh prądu rocznie.

Za dużo? Ograniczysz zużycie prądu z fotowoltaiką!

Podsumowując, gruntowa pompa ciepła to świetna inwestycja. Wykonana dobrze, przyniesie spore oszczędności. Połączona z instalacją fotowoltaiczną będzie pracować niemal za darmo. Jeśli nie możesz sobie pozwolić na gruntową pompę ciepła, rozważ powietrzną!