Gruntowa pompa ciepła: energia z wnętrza ziemi
Ogrzewanie ciepłem ziemi to wyjątkowo wydajne i ekologiczne rozwiązanie. Pokażemy, na czym polega zasada działania ziemnej pompy ciepła i wyjaśnimy, czy jest to najlepszy wybór dla Twojego domu.
Zasada działania gruntowejpompy ciepła jest zbliżona do zasady działania lodówki, jednak sprawa wygląda tutaj inaczej. Podczas gdy lodówka pobiera ciepło z wnętrza, aby chłodzić, ziemna pompa ciepła pozyskuje ciepło z gruntu, aby ogrzewać nim we wnętrzu.
Według tej zasady działa pompa ciepła typu powietrze/woda oraz pompa ciepła typu woda/woda: różnica polega jednak na tym, że wykorzystują one ciepło z powietrza w otoczeniu i ciepło z wody gruntowej.
Aby pompa ciepła mogła wykorzystywać ciepło ziemi, pod ziemią należy umieścić prowadzące ciecz rury. Zawierają one roztwór soli zwany solanką, który zapobiega ich zamarznięciu. Z tego względu w przypadku gruntowej pompy ciepła eksperci chętnie posługują się terminem pompa ciepła typu solanka/woda. Solanka pobiera bowiem z ziemi ciepło, które pompa ciepła przekazuje do wody grzewczej.
Źródła pompy ciepła typu solanka/woda znajdują się do 100 m w głębi ziemi. Określa się to mianem geotermii przypowierzchniowej. Różni się ona od energii geotermalnej, która może sięgać do głębokości wielu setek metrów i jest wykorzystywana do wytwarzania energii elektrycznej.
Przy wszystkich swoich zaletach ciepło gruntu ma jednak także kilka niewielkich wad. W celu ułożenia przewodów solanki konieczne jest wykonanie prac ziemnych na terenie działki. Może się to wiązać z wyjątkowo dużymi nakładami pracy, jeżeli zdecydujemy się korzystać również z kolektorów ziemnych. Wymagają one bowiem odpowiedniej ilości miejsca.
Nie każde podłoże w odpowiednio wysokim stopniu przekazuje ciepło do przewodów solanki. Wpływa to na wydajność pompy i może odzwierciedlić się na złożoności projektu. Dodatkowo w wielu przypadkach potrzebne jest także urzędowe zezwolenie na wykonywanie prac.
Koszty zakupu i instalacji ogrzewania gruntową pompą ciepła są znacznie wyższe niż w przypadku powietrznej pompy ciepła lub kotła olejowego bądź gazowego. Jest to spowodowane dużymi nakładami pracy niezbędnymi do zainstalowania optymalnie działającego systemu.
Montaż
Co do zasady gruntowe pompy ciepła są przeznaczone do ustawienia w kotłowni. Niektóre modele można jednak montować także na zewnątrz, oszczędzając przy tym miejsce w pomieszczeniach.
Sondy ziemne
W zależności od przewodnictwa cieplnego podłoża i zapotrzebowania domu na ciepło sondy ziemne osiągają nawet 100 metrów głębokości. Trzeba jednak pamiętać, iż nie każde podłoże, takie jak na przykład podłoże skaliste, zda przy tym egzamin. Wykonywanie odwiertów pod sondy ziemne należy powierzyć wyspecjalizowanej firmie.
Z uwagi na to, iż ziemna pompa ciepła z sondami ziemnymi pozyskuje ciepło z większych głębokości, może także wykorzystywać wyższe temperatury źródłowe, osiągając optymalną wydajność.
Kolektory ziemne
Zamiast sond ziemnych, które sięgają bardzo głęboko do wnętrza ziemi, można wykorzystać też kolektory ziemne. Są to przewody solanki, które specjalista ds. ogrzewania układa w ogrodzie w formie pętli. Znajdują się one wówczas zwykle na głębokości zaledwie ok. 1,5 metra.
Oprócz konwencjonalnych kolektorów ziemnych dostępne są także prefabrykowane modele o kształcie koszy lub o kształcie pierścieniowym. Te kolektory nie są dwu-, lecz trójwymiarowe. Taka konstrukcja pozwala na zaoszczędzenie miejsca.
Istotną rolę odgrywa poprawne dostosowanie źródła z którego będziemy czerpać ciepło pod kątem pompy ciepła typu solanka/woda. Jeżeli jest ono zbyt małe, to moc grzewcza nie będzie wystarczająca, a pompa ciepła będzie musiała korzystać z grzałki elektrycznej. To wszystko dzieje się oczywiście kosztem wydajności. Zbyt duże źródło oznacza jednak z kolei niepotrzebną stratę pieniędzy.
Ta i kolejne wskazówki mogą Ci pomóc, zanim ostatecznie zdecydujesz się na ten rodzaj pompy ciepła.
Jeżeli zależy Ci na instalacji z sondami, przed rozpoczęciem odwiertów należy pozyskać zezwolenie z urzędu.
Choć w przypadku kolektorów ziemnych nie jest ono zazwyczaj konieczne, to w obszarach wód chronionych również trzeba o nie zawnioskować.
Należy zwrócić uwagę na wydajność pompy ziemnej. Porównanie współczynnika sezonowej efektywności energetycznej pokazuje, jak wydajnie dana pompa ciepła wykorzystuje prąd do pozyskania ciepła.
Pompy ciepła to produkty oznakowane etykietami efektywności energetycznej Unii Europejskiej. Urządzenie, na które się zdecydujesz, powinno być jak najwyższej klasy energetycznej, najlepiej A+++.
Czy w przypadku ziemnej pompy ciepła chcesz skorzystać ze specjalnej taryfy prądowej? W takim przypadku warto zaplanować wystarczającą pojemność zasobnika na wodę grzewczą, aby stawić czoła okresom, w których koszty energii będą wyższe.
Jeśli w ramach modernizacji ogrzewania chcesz postawić na pompę ciepła, należy zwrócić uwagę na wcześniej wspomniane kwestie i sprawdzić warunki konstrukcyjne.
Pompy ciepła osiągają najwyższą wydajność w połączeniu z ogrzewaniem powierzchniowym. Jeśli w domu nie zainstalowano ogrzewania podłogowego, warto rozważyć pofabryczny montaż lub alternatywy, takie jak na przykład ogrzewanie ścienne, elementy sufitowe lub duże grzejniki.
W przypadku starszych, izolowanych tylko w niewielkim stopniu (lub wcale) domów lepszym rozwiązaniem okazać się może ogrzewanie hybrydowe obejmujące gazowy kocioł kondensacyjny oraz ziemną pompę ciepła.
Wsparcie finansowe
Dowiedz się więcej o możliwościach uzyskania dotacji!
Pytania dotyczące ziemnej pompy ciepła
W przypadku domu jednorodzinnego zazwyczaj wystarczają dwie lub trzy sondy. Z tego względu zapotrzebowanie na miejsce jest bardzo niewielkie.
Rozmiar kolektora ziemnego zależy od tego, jak dobrze dane podłoże przewodzi ciepło. Powierzchnię kolektora można jednak całkiem dobrze oszacować, posiłkując się stałą zasadą, zgodnie z którą musi być ona mniej więcej dwa razy większa niż powierzchnia mieszkalna domu.
W połączeniu z instalacją fotowoltaiczną, do działania pompy można wykorzystać własny prąd. Doskonale sprawdza się także połączenie z systemem solarnym.
Nasza rekomendacja: Pompa ciepła BWS-1
Pompa ciepła typu solanka/woda BWS-1 do ogrzewania domu wykorzystuje ciepło pozyskiwanie z ziemii. Dzięki wysokiej sprawności przez cały rok jest w stanie zapewnić niezawodne zaopatrzenie w ciepło.