Jak działa pompa ciepła gruntowa?

Gruntowa pompa ciepła to urządzenie coraz chętniej wykorzystywane w naszych domach. Dzięki niemu możesz ogrzać budynek praktycznie każdej wielkości. To ekologiczne rozwiązanie pozwala wykorzystać energię cieplną, która jest zgromadzona w gruncie. Jak zatem widać — wykorzystanie gruntowej pompy ciepła pozwala nie tylko na uzyskanie komfortu cieplnego, ale także przyczynia się do ochrony środowiska naturalnego. Warto zatem zgłębić wiedzę na temat tego urządzenia. 

 

Zastanawiasz się jak działa gruntowa pompa ciepła? Jej prawidłowa praca oparta jest na dolnym źródle, czyli odwiertach, które pozwalają pobrać energię z wnętrza ziemi. Ilość odwiertów uzależnia się od mocy, jaką ma mieć urządzenie. Najczęściej są to odwierty, których głębokość wynosi do 100 metrów. Warto przy tym zaznaczyć, że nie należą one do tych, które stosuje się podczas poboru energii, jaka znajduje się w głęboko położonych warstwach wodonośnych (z gorącą wodą).  

Jaka jest zasada działania gruntowej pompy ciepła? 

Świat został skonstruowany w taki sposób, aby każdy jego element miał określoną temperaturę, a co za tym idzie — także określoną ilość energii, którą można zwiększyć (ogrzewając dany element) lub zmniejszyć (schładzając). Nie inaczej jest z gruntem, który jest ściśle powiązany z pracą gruntowej pompy ciepła. 

Zastanawiając się jak działa pompa ciepła gruntowa trzeba mieć świadomość tego, że jej wydajność uzależniona jest od temperatury, jaka panuje w gruncie. Ta zmierzona poniżej 10 metrów w głąb ziemi stabilizuje się i wynosi około 10°C. Wykonując odwierty potrzebne do prawidłowego działania urządzenia, tworzy się sieć przewodów, w których płynie solanka (jest to niezamarzająca ciecz, charakteryzująca się niższą temperaturą niż ta w gruncie). Temperatura solanki, która będzie przepływała przez odwierty, może wynosić nawet 0°C. Taka różnica sprawia, że możliwe jest pobranie ciepła z gruntu i przekazanie go dalej — do urządzenia. 

Solanka, która wcześniej pobrała energię z gruntu trafia do pompy ciepła. Z tego miejsca przekazywana jest do czynnika chłodniczego, który podczas pracy sprężarki zwiększa swoją temperaturę i ciśnienie. Uzyskana w ten sposób wysoka temperatura ogrzewa wodę znajdującą się w instalacji. Trafia ona do grzejników lub ogrzewania podłogowego (w zależności, jaki system zostanie wybrany przez użytkownika).  

Po przekazaniu ciepła dochodzi do rozprężenia czynnika chłodniczego, który następnie schładza solankę. Dzięki temu jest ona gotowa na to, aby ponownie trafić do odwiertu, skąd po raz kolejny pobierze energię cieplną. 

Warto tutaj podkreślić, że energia gruntu nie jest wbrew pozorom nieskończona, przez co trzeba dokładnie określić wielkość odwiertu. Będzie on uzależniony od tego, jak dużo ciepła potrzebuje budynek oraz jak długo zakłada się korzystanie z gruntowej pompy ciepła. Nie bez znaczenia będą tutaj także zdolności regeneracyjne gruntu, w którym znajduje się odwiert. 

 

Jak prawidłowo przeprowadzić montaż gruntowej pompy ciepła? 

Decydując się na głębsze odwierty, użytkownik gruntowej pompy ciepła może liczyć na stabilniejszą temperaturę. Dlatego też zaleca się, aby wykonać dwa odwierty po 100 metrów, niż cztery po 50 metrów. Mówiąc o tym, wiele osób zastanawia się nad tym, dlaczego nie wykonać jednego odwiertu, którego głębokość będzie wynosiła 200 metrów? Tutaj warto zapoznać się z przepisami prawa górniczego i geologicznego. Mówią one jasno, że odwierty do 100 metrów w głąb ziemi nie wymagają posiadania projektu robót geologicznych ani pozwolenia na budowę. Jeżeli odwiert będzie głębszy, konieczne będzie wykonanie i zatwierdzenie planu ruchu przez zakład górniczy. 

Pompa ciepła gruntowa — jak działa? 

Pompy ciepła gruntowe mogą pobierać energię z kolektora poziomego, który układa się na niewielkiej głębokości. Różnica polega na tym, że kolektor będzie większy, ponieważ wahania temperatury gruntu na małych głębokościach są większe.  

Obecnie, oprócz gruntowych pomp ciepła, do ogrzania małych domów jednorodzinnych wykorzystuje się powietrzne pompy ciepła, które energię pozyskują z powietrza. W tym wypadku zamiast odwiertów montuje się parownik lamelowo-rurowy. Warto w tutaj mieć na uwadze, że sprawność tego typu pomp jest zróżnicowana. Wpływ na to ma różnica temperatur powietrza, jaką można zauważyć. W skali roku jest ona znacznie większa niż w gruncie. Jak zatem widać, przewagą pompy gruntowej jest stabilne źródło, które ma jednakową temperaturę przez cały rok. 

 

Gdzie warto zamontować pompę ciepła, aby działała najefektywniej? 

Stabilne źródło ciepła sprawia, że pompa ciepła gruntowa sprawdzi się zarówno w dużych, jak i mniejszych budynkach. Inwestorzy, którzy zastanawiają się jaka powierzchnia domu może być ogrzana przez urządzenie, powinni wiedzieć, że firmy oferujące tego typu urządzenia, np. marka Vaillant, proponują pompy, które są w stanie ogrzać budynek o powierzchni 100 m2, jak również bloki, które składają się z kilkudziesięciu mieszkań. Jak zatem widać — jest to rozwiązanie godne uwagi. 

Decydując się na gruntową pompę ciepła, należy dokładnie sprawdzić informacje o dolnym źródle ciepła. Okazuje się bowiem, że jedynym ograniczeniem dla tego typu rozwiązania jest miejsce, w którym trzeba wykonać odwierty. W większości wypadków (kiedy pompa ciepła gruntowa instalowana jest w domu jednorodzinnym) nie ma problemu, aby wykonać je w ogrodzie. Jeśli jednak planowana jest większa inwestycja, wymaga się, by odwiertów było znacznie więcej. 

Podsumowanie 

Gruntowe pompy ciepła to doskonałe rozwiązanie dla osób, którym zależy na bezobsługowym urządzeniu pozwalającym ogrzać budynek i przygotować dla niego ciepłą wodę. Istotne jest to, że stała temperatura gruntu sprawia, że pompa może pracować jako samodzielne źródło ciepła. Jeżeli dodatkowo inwestor zamontuje wymiennik chłodzenia pasywnego, będzie mógł także chłodzić pomieszczenia latem.  

Budując nowy, energooszczędny dom, warto wybierać rozwiązania ekologiczne, które pozwolą zarówno chronić środowisko naturalne, jak i uzyskać spore oszczędności. Decydując się na gruntowe pompy ciepła, warto mieć na uwadze, że ich instalacja jest wspierana przez program Czyste Powietrze, co oznacza, że można uzyskać dofinansowanie. 

Chcesz dowiedzieć się więcej? Odwiedź jedną z naszych hurtowni instalacyjnych, w których nasi specjaliści dokładnie przedstawią każde rozwiązanie. 

 

Przeczytaj także: 

• Gruntowa pompa ciepła — wymiennik poziomy czy pionowy? 
• Jaka pompa będzie najlepszym wyborem: pompa ciepła gruntowa czy pompa ciepła powietrzna? 

 Autor: Aneta Wojtczak 

Sprawdź bogatą ofertę produktową na ik.pl! 

 

 

Instal-Konsorcjum — Twój sprawdzony Partner!