Pompa gruntowa - montaż, koszty i opinie inwestorów

Co przemyśleć przed decyzją o zakupie?

Fot. powyżej: Gruntowa pompa ciepła w wersji kompaktowej - pod obudową znajdują się wszystkie niezbędne elementy do jej działania - m.in. pompa ciepła, pompa obiegowa solanki, pompa obiegowa układu grzewczego, armatura zabezpieczająca, automatyka. Urządzenie zasila kolektor poziomy. Poniżej: Kolektor pionowy m zmieści się na małej działce. Liczba i głębokość odwiertów zależy od zapotrzebowania budynku na ciepło.

Fot.: Daikin

Pompy ciepła to urządzenia, które mają swoje szczególne wymagania i ograniczenia. Dlatego, aby wybrać najlepszy model do naszego domu, powinniśmy zlecić wykonanie projektu całej instalacji specjaliście. W projekcie zostanie uwzględniony dobór dolnego źródła ciepła (czy będzie to grunt czy powietrze) oraz górnego (czyli instalacji grzewczej - lepsze będzie ogrzewanie podłogowe lub ścienne niż grzejniki). Poza tym na podstawie obliczeń strat ciepła budynku oraz ilości zużywanej ciepłej wody określona zostanie wymagana moc pompy. Nie warto bowiem instalować zbyt dużego urządzenia. W przypadku pompy gruntowej pociągałoby to za sobą potrzebę zastosowania większego, a w efekcie droższego dolnego źródła i samego urządzenia. Porównując oferty rynkowe, zwróćmy również uwagę na etykietę energetyczną umieszczoną na obudowie pompy. Znajdziemy tam szereg informacji, w tym o efektywności jej działania (A++ najlepsza), a także o poziomie hałasu w trakcie pracy.

Jeśli zdecydujemy się na gruntową pompę ciepła, do wyboru mamy model kompaktowy lub z oddzielnym zasobnikiem ciepłej wody. To drugie urządzenie zalecane jest wówczas, gdy przewidywany jest duży pobór wody do mycia.

Wybór rozwiązania

Kolektor płaski
Gruntowa pompa z kolektorem płaskim to rozwiązanie polecane, gdy jesteśmy w trakcie budowy domu, więc nie mamy jeszcze zagospodarowanego ogrodu. Dzięki temu nie zniszczymy trawnika i ułożonego pod nim systemu jego nawadniania. Poza tym taką opcję warto rozważyć, gdy mamy dużą działkę, a do tego nie jest to grunt suchy. Ziemia nasycona wodą ma bardzo dobre właściwości akumulacyjne (odbiór ciepła z 1 m2 może wynosić wtedy 25-35 W/m2, a z suchego i piaszczystego tylko 10-15 W/m2). Dzięki temu kolektor poziomy od wiosny do jesieni nagrzeje się, co zapewni odpowiednią sprawność pompy. A im jej wydajność jest wyższa, tym mniej zapłacimy za ogrzewanie domu oraz wody do mycia. Niestety, sprawność pompy zmienia się w ciągu roku - jesienią jest wysoka, a pod koniec sezonu grzewczego spada, zwłaszcza jeśli zima była mroźna i grunt jest wychłodzony.
Po zakończeniu prac ziemnych nad kolektorem najlepiej założyć trawnik, ponieważ umożliwi to szybsze nagrzanie gruntu w okresie letnim. Nie należy natomiast sadzić drzew (zacieniają teren, a ich korzenie mogą uszkodzić rury), ani układać podjazdów i chodników z kostki betonowej.

Kolektor pionowy
Jeśli planujemy ogrzewanie nowo budowanego domu, kolektor pionowy sprawdzi się tam, gdzie działka ma małą powierzchnię lub grunt na niej jest piaszczysty. Wówczas głębokie odwierty zapewniają wystarczającą ilość ciepła do ogrzania wszystkich pomieszczeń i wody do mycia. Odwierty pionowe zalecane są także, gdy modernizujemy starą instalację grzewczą w zamieszkałym domu. W takiej sytuacji pompa ciepła zastępuje albo uciążliwy w obsłudze kocioł na paliwa stałe, albo drogi w eksploatacji kocioł na olej opałowy czy gaz płynny. Ponieważ zazwyczaj chcemy ograniczyć zakres prac do minimum, aby nie zniszczyć zagospodarowanego już terenu wokół domu, to wykonanie kilku odwiertów nie jest tak kłopotliwe, jak kolektora poziomego. Poza tym kolektor pionowy warto wybrać, jeśli chcemy zastosować jeden system do ogrzewania i chłodzenia domu. Stosunkowo niska temperatura solanki krążącej w rurach znajdujących się w odwiertach umożliwia latem schładzanie wody w instalacji ogrzewania podłogowego (chociaż system ten nie jest tak skuteczny jak klimatyzacja).

- kosze energetyczne
Kosze energetyczne to alternatywa, zarówno dla kolektora poziomego, jak i pionowodwiertów. W porównaniu z pierwszą opcją mniejszy jest zakres prac ziemnych i przestrzeń zajmowana przez instalację, a z drugą - nie ma potrzeby sprowadzania na budowę specjalistycznej wiertnicy. Do montażu koszy wystarczy użyć koparki z odpowiednią przystawką. Za to zwiększonych nakładów wymaga podłączenia dużej liczby koszy i regulacja hydrauliczna.

Montaż pompy gruntowej

Fot. powyżej: Polietylenowe rury kolektora poziomego (o średnicy 32 lub 40 mm) układa się równolegle w wykopie w rozstawie co 60-90 cm. Poniżej: Ilość wykonanych sond pionowych nie może być zbyt mała w stosunku do strat ciepła w domu.

Fot.: Nibe-Biawar

Dobrze zaprojektowany, a potem wykonany system z pompą ciepła pozwala uzyskać nawet 3-4 razy więcej energii cieplnej w instalacji grzewczej niż urządzenie zużywa jej w czasie swojej pracy. Aby cieszyć się z niskich kosztów użytkowania i bezawaryjnej pracy, powinniśmy zlecić wykonanie prac rzetelnym i doświadczonym wykonawcom.

Najdroższym elementem systemu z gruntową pompą ciepła jest wykonanie dolnego źródła ciepła. Prace ziemne związane z montażem kolektora płaskiego lub pionowego bądź koszy energetycznych nie trwają z reguły dłużej niż dwa-trzy dni.

Kolektor płaski
Rury układa się na głębokości około 20 cm poniżej warstwy przemarzania (zależnie od strefy klimatycznej 1-1,6 m poniżej poziomu gruntu). Do wykonania wykopu stosuje się różne metody. Można w całości usunąć grunt z wybranego obszaru lub zrobić wiele równoległych wykopów. Obszar, który trzeba przeznaczyć pod kolektor, zależy od wymaganej mocy pompy, rodzaju gruntu i stopnia jego nawodnienia. Przyjmuje się, że dla dobrze ocieplonego domu potrzeba 2 razy więcej powierzchni działki niż wynosi powierzchnia domu. Ta zasada sprawdza się, gdy mamy grunt odpowiednio nasycony wodą (dobrze gromadzi ciepło). Jeśli na działce jest suchy piasek, wtedy konieczna będzie powierzchnia czterokrotnie większa niż powierzchnia ogrzewanego domu.

Kolektor pionowy
Podczas montażu rury z polietylenu wprowadzane są do odwiertów, które mają maksymalnie 100 m głębokości . Z pojedynczego odwiertu uzyskamy nawet 4 kW. Dzięki temu często wystarczy wykonać nie więcej niż 2-3 odwierty, aby dostarczyć do pompy wymaganą ilość ciepła. Odległość pomiędzy odwiertami powinna wynosić około 10% głębokości, czyli do 10 m. Zatem w porównaniu z kolektorem płaskim, zakres prac ziemnych jest w tym przypadku znacznie mniejszy.
Ponieważ ciepło pobierane jest ze znacznej głębokości, nawet podczas srogich mrozów nie dochodzi do szybkiego spadku temperatury w kolektorze pionowym. W efekcie pompa ciepła pracuje ze stałą, wysoką sprawnością.

Kosz energetyczny

Fot.: Rehau

Pierwszym etapem prac jest wykonanie odwiertów na głębokość rzędu 4,5-6 m i umieszczenie w nich rur tworzących spiralę. Następnie należy zadbać o odpowiednie wypełnienie otworów, a zwłaszcza przestrzeni pomiędzy rurami. Rury poszczególnych koszy doprowadzamy do studzienki zbiorczej. Później pozostaje już napełnienie rur, odpowietrzenie i ewentualna regulacja hydrauliczna, czyli zadbanie o to, by przez każdy kosz płynął ten sam strumień czynnika.

Koszty zakupu pompy gruntowej

Fot. powyżej: Pompy ciepła, niezależnie od modelu, nie wymagają specjalnego pomieszczenia technicznego do ich montażu - może to być na przykład pralnia. Poniżej: Koszty systemu grzewczego z gruntową pompą ciepła są tym większe, im bardziej skomplikowana i rozbudowana jest cała instalacja.

Fot.: Nibe-Biawar

Chociaż pompy ciepła są jednymi z najdroższych urządzeń grzewczych, to coraz więcej inwestorów decyduje się na ich zastosowanie. Wynika to stąd, że po zamontowaniu automatyki (zwłaszcza pogodowej) nie wymagają one żadnej obsługi, specjalnego pomieszczenia do montażu, a co najważniejsze - są bardzo tanie w eksploatacji. Natomiast trudno jednoznacznie odpowiedzieć na pytanie, która pompa ciepła - gruntowa czy powietrzna - jest lepsza. Wybór urządzenia zależy przede wszystkim od tego, w jakich warunkach będzie ona działać.

Nakłady inwestycyjne związane z zakupem i montażem gruntowej pompy ciepła są dość wysokie, co wynika ze znacznego zakresu prac. W zamian możemy jednak liczyć na niskie koszty eksploatacji.

Fot.: Stiebel Eltron

Fot. powyżej: Podczas codziennej eksploatacji zmieniamy nastawione parametry dość rzadko - najczęściej jedynie wtedy, gdy wyjeżdżamy na dłuższy urlop. Poniżej: Nie warto oszczędzać na wydatkach związanych z konserwacją pompy, gdyż może się to skończyć jej awarią w środku sezonu grzewczego.

Fot.: Viessmann

Zakup, montaż i eksploatacja

Wykonanie systemu grzewczego z gruntową pompą ciepła to proces wieloetapowy, co wiąże się z szeregiem wydatków. Najpierw ponosimy koszty dokumentacji projektowej zawierającej określenie strat ciepła z budynku, dobór pompy ciepła, instalacji dolnego źródła i całego osprzętu oraz średnic rur. Jeśli zostały przewidziane odwierty pionowe, musimy dodatkowo zlecić i zapłacić za projekt prac geologicznych, który przedkładamy w powiatowym wydziale ochrony środowiska. Gdy nie ma zastrzeżeń ze strony urzędu, możemy przystępować do wykonania instalacji. W trakcie ich trwania firma wiertnicza wykonując odwierty bada charakterystykę gruntu i porównuje z szacunkowymi danymi zawartymi w projekcie. Po zamontowaniu pionowych sond sprawdzana jest ich szczelność, a rury instalacji dolnego źródła wprowadzane są do budynku. Tu montowana jest pompa ciepła i podłączana do instalacji grzewczej oraz podgrzewacza wody. Orientacyjny koszt systemu dla nowego domu o powierzchni 150 m2 wynosi około 45 000-65 000 zł, a roczne koszty eksploatacji około 2200 zł.

Opinie inwestorów

Pompy ciepła można montować zarówno w nowych, jak i modernizowanych domach. Takie źródło ciepła najczęściej wybierają inwestorzy, którzy nie mają dostępu do sieci gazu ziemnego i jednocześnie chcą mieć niedrogą w eksploatacji i bezobsługową instalację grzewczą. Dlatego warto poznać ich opinie - czym się kierowali podejmując decyzję i czy są zadowoleni z dokonanego wyboru, a zwłaszcza z wysokości opłat za ogrzewanie domu i ciepłej wody do mycia.

Doświadczenia Użytkownika
O tym, że zainstaluję w swoim domu pompę ciepła, wiedziałem, gdy tylko przystąpiłem do jego remontu i przebudowy (dwukondygnacyjny, ponad stuletni budynek wymagał generalnego odnowienia). Tak jak większość inwestorów, chciałem początkowo zainwestować w kolektor pionowy, gdyż wyczytałem, że kolektor poziomy pod koniec sezonu grzewczego może być wyeksploatowany i nie tak efektywny jak na początku. Tymczasem właściciel firmy instalacyjnej, kiedy zobaczył moją działkę (jest duża) i przekonał się, że grunt jest lekko gliniasty, zaczął mnie namawiać na kolektor poziomy. Przedstawił również wycenę, że to rozwiązanie będzie bardziej opłacalne. Zaproponował ponadto, że nad częścią kolektora zakopanego na głębokości 1,5 m zrobi drenaż rozprowadzający wodę ze studzienki do której podłączone będą rynny spustowe. Wilgoć polepsza warunki pracy dolnego źródła. Kiedy dokładnie to samo przeczytałem w jednym z pism o tematyce budowlanej, zdecydowałem się. Ponieważ dom ma ponad 250 m2 powierzchni użytkowej, to aby zapewnić w nim odpowiednią temperaturę należało ułożyć 850 m rur (łącznie będzie pięć pętli). Ziemie pod kolektor przygotowano metodą wykopów liniowych. Pompa ciepła współpracuje z grzejnikami płytowymi. Wykonanie bardziej efektywnego ogrzewania podłogowego przy drewnianych stropach byłoby dosyć trudne i kosztowne. Urządzenie wyposażone jest w zasobnik ciepłej wody, który dostarcza ją dla naszej trzyosobowej rodziny. Koszty eksploatacyjne nie są może niskie, ale też dom nie należy do małych, a poza tym sto lat temu nie budowano w sposób szczególnie energooszczędny i dzisiaj nawet solidna termomodernizacja nie może w pełni zaradzić dawnym standardom. Przez ostatnie trzy sezony grzewcze opłaty oscylują w granicach 4 tys. złotych za rok.
Maciej J., województwo kujawsko-pomorskie

Fot.: archiwum domowe

Doświadczenia użytkownika
W moim domu pracuje pompa ciepła o mocy 10 kW z wbudowanym zbiornikiem ciepłej wody o pojemności 180 l. Dolne źródło to 4 odwierty o głębokości 50 m każdy. Od końca września 2016 do początków maja 2017 roku urządzenie zużyło 5400 kWh.
To sporo, ale instalator zapewnia mnie, że powodem jest to, że dom jest nowy i ciągle jeszcze schnie. Kiedy zniknie wilgoć technologiczna zużycie energii elektrycznej powinno spaść o 30-40%. Ogrzewanie podłogowe (250 m2) ułożone jest we wszystkich pomieszczeniach na obu kondygnacjach domu. Moim zdaniem zastosowanie takiego właśnie górnego źródła jest korzystne z powodów estetycznych. Warto uświadomić sobie, że grzejniki mogłyby działać efektywnie tylko wówczas, gdyby były naprawdę bardzo duże. A to nie wpływa przecież dobrze, ani na estetykę, ani na ustawność pomieszczeń. Początkowo obawiałem się nieco, że ułożenie płytek ceramicznych w całym domu nie jest najlepszym pomysłem. Wprawdzie efekt grzewczy jest wówczas najlepszy, ale panele lub parkiet wyglądają przecież efektowniej. Tak przynajmniej jeszcze niedawno sądziłem. Okazało się, że nie miałem racji.
Na rynku można obecnie kupić ładnie wykonane płytki doskonale imitujące drewniane panele.
Zawsze unikam dyskusji na temat, jakie źródło ogrzewania domu jest najlepsze. Moim zdaniem nikt nie jest w stanie nikogo przekonać. Miłośnicy kotłów będą się zarzekali, że ich rozwiązanie jest najbardziej efektywne. Ale na swój własny użytek dokonałem pewnej obserwacji. Kiedy zimą odwiedzają mnie sąsiedzi, to przeważnie są zdziwieni, że w moim domu jest tak ciepło.
Ariel W., Bydgoszcz

Wypowiedzi i zdjęcia zebrał Marek Żelkowski