Pompy ciepła gruntowe jako główne źródło ogrzewania domu: informacje, schemat, koszty

Zarówno inwestorzy, którzy rozpoczynają budowę domu, jak i właściciele istniejących już nieruchomości ze względu na konieczność wymiany źródła ciepła, mogą stanąć przed dylematem dotyczącym wyboru nowego systemu grzewczego dla budynku.

Z perspektywy szerokości geograficznej wybór instalacji zapewniającej ciepło w budynku powinien być starannie przemyślany: szacunkowo w Polsce włączamy kaloryfery od późnej jesieni aż po wiosnę. Warto zatem wnikliwie przyjrzeć się dostępnym na rynku opcjom systemów ogrzewania w domach jednorodzinnych i alternatywą dla popularnych, ale nie ekonomicznych rozwiązań. Całkowicie ekologiczną i opłacalną z finansowego punktu widzenia opcją dla inwestora jest system grzewczy oparty na działaniu gruntowej pompy ciepła, którą wyróżnia wysoka wydajność. W tym artykule sprawdzamy, czy ogrzewanie pompą ciepła nie drenuje portfeli prosumentów, a także:

  • opisujemy jak działa gruntowa pompa ciepła
  • szacujemy, jaka jest wydajność cieplna gruntu
  • podpowiadamy, w jaką pompę ciepła do instalacji grzewczej warto inwestować
  • kalkulujemy ile energii elektrycznej potrzebuje pompa ciepła do prawidłowego działania w sezonie grzewczym i jak zużycie energii do działania pompy ciepła przełoży się na Twoje rachunki
  • przyglądamy się funkcjom gruntowej pompy ciepła oraz różnicom pomiędzy pompami ciepła opartymi na różnych dolnych źródłach

Gruntowa pompa ciepła – jak działa i czy się opłaca? Pompa z gruntowym wymiennikiem ciepła

Zarówno gruntowna i powietrzna pompa ciepła nie wytwarza energii cieplnej, ale pobiera ją ze środowiska, a następnie przepompowuje do instalacji grzewczej w domu. Nie byłoby to możliwe gdyby swoich funkcji nie spełniały poszczególne elementy pompy ciepła, a mianowicie: parownik, który odbiera ciepło z dolnego źródła, dzięki niskiej temperaturze parowania charakteryzującej czynnik roboczy. W kolejnym etapie odparowany czynnik termodynamiczny trafia do sprężarki, gdzie dochodzi do zwiększenia jego temperatury i ciśnienia. Czynnik roboczy zostaje kolejno przekazany do skraplacza, a stamtąd jego ciepło do zbiornika buforowego. Woda oddaje ciepło do zbiornika buforowego wody grzewczej, który obsługuje instalację C.O w budynku oraz do zbiornika ciepłej wody użytkowej. W końcowej fazie pracy pompy ciepła czynnik ulega skropleniu, a przepływając przez zawór rozprężny traci swoje ciśnienie i temperaturę, dzięki czemu może powtórzyć cały obieg trafiając z powrotem do parownika.

Jakie są rodzaje kolektorów dla gruntowych pomp ciepła?

Pompy ciepła gruntowe wyróżnia możliwość dopasowania jej do terenu, którym dysponuje inwestor. Nie jest więc problemem działka ze znacznym spadkiem, nierównościami czy obecnością drzew i krzewów. Pompa ciepła gruntowa działa w oparciu o instalację kolektorów poziomych lub wymiennika pionowego. Jaka jest różnica? Na jaki wymiennik ciepła się zdecydować? Wymiennik poziomy to rury z tworzywa sztucznego zakopane na głębokości około 1.5 metra pod powierzchnią terenu w których przepływa roztwór glikolu. Z kolei kolektory pionowe opierają się na głębokich odwiertach w których zainstalowane są systemy rur, w których także przepływa glikol: glikol bowiem jest doskonałym nośnikiem ciepła, a tłoczony przy pomocy pompy obiegowej transportuje energię termiczną, przekazując ją czynnikowi termodynamicznemu. Decydującym kryterium przy doborze wymiennika gruntowego jest wielkość działki i ocena warunków panujących na danym terenie (rodzaju gruntu, zakrzewienia itd.) Warto wspomnieć, że budowę dolnego źródła opartą na głębokich odwiertach reguluje prawo geologiczne.

Ciepło z ziemi: gruntowa pompa ciepła-dla kogo?

Instalacja grzewcza oparta na działaniu gruntowej pompy ciepła to świetne rozwiązanie dla różnych grup inwestorów. O kim mowa? Gruntowe pompy ciepła sprawdzą się między innymi:

  • u budujących nowy dom: wymogi techniczne dotyczące współczynnika przenikania ciepła, ograniczenia szkodliwego wpływu systemów grzewczych na środowisko sprawiają, że nowoczesne gruntowe pompy ciepła wyróżniające się wysoką wydajnością wydają się być najlepszym wyborem. W przypadku nowych budynków inwestor ma także prostsze zadanie w zakresie montażu urządzenia.
  • w przypadku właścicieli modernizowanych budynków: odchodzenie od węgla i nieekologicznych źródeł ogrzewania powoduje wzrost zainteresowania alternatywnymi rozwiązaniami dla domu. O gruntowej pompie ciepła jako centralnym systemie grzewczym dla domu warto pomyśleć przy zamianie źródła ciepła. Jest to także sposób na oszczędności i dofinansowania na wymianę nieefektywnego kotła. Zwiększamy w ten sposób efektywność energetyczną budynku, ale i obniżamy koszty za ogrzewanie.
  • pompa gruntowa jest polecana wszystkim inwestorom, którzy szukają oszczędności. Dlaczego? Często decydujemy się na system grzewczy, którego instalacja jest tańsza w porównaniu do gruntowej pompy ciepła, ale po montażu przychodzi szara rzeczywistość w postaci horrendalnie wysokich rachunków za gaz, czy też zużycie energii elektrycznej. Problem ten nie dotyczy właścicieli pomp ciepła: choć koszty wyjściowe związane z montażem mogą okazać się wysokie (warto jednak podkreślić, że część z nich podlega zwrotowi poprzez dopłaty i dofinansowania), gruntowe pompy ciepła poza niewielką ilością prądu nie nastręczą nam innych nakładów finansowych i kosztów eksploatacji urządzenia.
  • dla ceniących sobie proekologiczne rozwiązania: pompy ciepła (zarówno z wymiennikiem poziomym, jak i kolektorem pionowym) to całkowicie zielone źródła energii dla domu. Pompa ciepła nie czerpie bowiem z nieodnawialnych surowców kopalnych, ale zasobów naturalnych (grunt, powietrze, woda). Pompa nie emituje spalin, nie zanieczyszcza powietrza i nie przyczynia się do degradacji środowiska naturalnego.

Gruntowe pompy ciepła czy pompa powietrzna?

Zarówno gruntowa pompa ciepła, jak i pompa ciepła typu powietrze stanowią doskonałą alternatywę dla tradycyjnych kotłów. Oba urządzenia nie tylko zadbają o ogrzewanie w całym domu, ale zadbają o ciepłą wodę użytkową. Zasada działania obu tych pomp jest podobna, a różnicę między nimi stanowi dolne źródło: podczas gdy temperatura gruntu jest stała w ciągu całego roku, tak w przypadku pompy powietrznej temperatura dolnego źródła, czyli powietrza atmosferycznego będzie podlegała niewielkim wahaniom. Koszt inwestycji w przypadku pompy ciepła powietrze jest także niższy ze względu na brak konieczności budowy dolnego źródła (kolektory poziome lub rury wymiennika pionowego).

Jakie są koszty związane z instalacją gruntowej pompy ciepła?

Finalny koszt wykonania gruntowej pompy ciepła jest uzależniony od kilku czynników, między innymi od rodzaju wymiennika ciepła, jednostki pompy ciepła, ilości emiterów ciepła w pomieszczeniach w domu, wielkości inwestycji i mocy urządzenia (pompy o większej mocy będą z reguły droższe). Nie bez znaczenia pozostaje także region inwestycyjny. Uśredniony koszt inwestycji dla domu o powierzchni 150m2 mieści się w przedziale 40-45 tysięcy złotych, jednak do tej kwoty należy doliczyć nakłady finansowe na budowę dolnego źródła oraz elementy hydrauliczne (bufor dla pompy ciepła, zbiornik wody użytkowej, naczynia przeponowe z grupą bezpieczeństwa) oraz konieczne elementy elektryczne związane z instalacją, tak aby cały system działał prawidłowo i nie stanowił zagrożenia dla budynku.

Pompy ciepła gruntowe: dofinansowania

Zakup i montaż gruntowych pomp ciepła objęte są licznymi programami dopłat dla prosumentów. Można wykorzystać dofinansowanie na pompy ciepła pochodzące z takich inicjatyw rządowych i ogólnopolskich jak:

  • Moje Ciepło, w którym uzyskać można do 21 tysięcy złotych na instalację gruntowej pompy ciepła
  • Mój Prąd (maksymalne dofinansowanie to 58 tysięcy złotych).
  • Czyste Powietrze
  • Ciepłe mieszkanie (dla właścicieli mieszkań)
  • prefinansowanie do pompy ciepła dla inwestorów z najniższym pułapem dochodowym.

Poza dostępnymi dopłatami inwestorzy mogą skorzystać z ulgi termomodernizacyjnej, której górna granica to 52 tysiące złotych.

Gruntowe pompy ciepła: na jakie aspekty zwrócić uwagę?

Gruntowa pompa ciepła to opłacalna inwestycja, stawiająca jednak przed przyszłymi prosumentami wyzwania. Po pierwsze należy zadbać o jednolity system ogrzewania (ogrzewanie podłogowe lub tradycyjne grzejniki). Łączenie konwekcyjnych grzejników, podłogówki w części budynku i konwektorów pompy ciepła to błąd, który wygeneruje nie tylko problemy natury technicznej, ale i dodatkowe nakłady finansowe. Warto pamiętać także o doborze wykładziny podłogowej wyróżniającej się wysokim stopniem przewodzenia ciepła (płytki ceramiczne zamiast podłóg drewnianych, a jeżeli zależy nam na tradycyjnym parkiecie zwracajmy uwagę na niski czynnik oporu cieplnego). Inwestując w gruntową pompę ciepła obowiązkowo powierzamy jej zaprojektowanie, dobór mocy urządzenia oraz montaż profesjonalnej firmie działającej na rynku urządzeń sanitarnych. Wybór firmy projektowo-instalacyjnej poprzedzamy wnikliwą oceną opinii klientów. Pamiętajmy, że nie zawsze cena usługi idzie w parze z jakością: prześledźmy transparentność umowy, zakres prac, gwarancję na urządzenie i opiekę techniczną po zrealizowaniu instalacji.

Gruntowa pompy ciepła: najczęściej zadawane pytania dotyczące ogrzewania pompą ciepła

Czy gruntowa pompa ciepła to urządzenie wielofunkcyjne?

Gruntowa pompa ciepła nie tylko zadba o pokrycie zapotrzebowania na ciepło w budynku, ale podgrzeje również wodę użytkową a rozszerzone modele wzbogacone są o funkcję chłodzenia domu latem.

Czy instalacja gruntowej pompy ciepła wpływa na koszty budowy domu?

Gruntowa pompa ciepła to dobry sposób na obniżenie nakładów na budowę domu. Pompy do działania wymagają dostarczenia jedynie energii elektrycznej, a ciepło które jest efektem jej pracy, zawdzięczamy procesom przemian termodynamicznych czynnika chłodniczego, będącego nośnikiem energii w układzie pompy ciepła. Skutkuje to brakiem jakichkolwiek spalin, więc inwestor w trakcie budowy może zupełnie zrezygnować z budowy komina spalinowego i wentylacji grawitacyjnej, które to niezbędne są w pomieszczeniu w którym zlokalizowany byłby piec na paliwo stałe lub gazowe.

Czy gruntowa pompa ciepła pomoże obniżyć moje rachunki?

Koszty ogrzewania pompą ciepła to jedynie koszty energii elektrycznej, które tak naprawdę możemy zredukować praktycznie do zera, jeśli jako energię elektryczną wykorzystana zostanie Fotowoltaika, w efekcie uzyskamy darmową energię cieplną. W nowoczesnych pompach ciepła, nad poprawnością pracy i efektywnym generowaniem energii termicznej, czuwa nowoczesna automatyka, która dzięki wykorzystaniu wielu czujników ciśnienia i temperatury optymalnie dobiera tryby pracy urządzenia, adaptując się do wymagań użytkowników oraz do warunków atmosferycznych, dbając o ich komfort i zminimalizowanie energii potrzebnej do pracy układu grzewczego.