Pompa ciepła powietrzna czy gruntowa?
Pytanie – powietrze czy grunt to najczęstsze pytanie, jakie zadają nam inwestorzy planujący budowę lub przeprowadzający modernizację starszego budynku. Dla potrzeb tego artykuły założyliśmy, że montujemy pompę w Rzeszowie lub okolicach. Dla Rzeszowa średnia temperatura roczna to +8,9oC.
Czym jest pompa ciepła?
Zanim zagłębimy się w kwestię jaka pompa ciepła sprawdzi się najlepiej, warto zrozumieć podstawową zasadę działania tych urządzeń. Pozwoli to lepiej ocenić ich zalety i wady, a także wybrać optymalne rozwiązanie dla swojego domu. Zatem co to jest pompa ciepła? To nowoczesne urządzenie grzewcze, które pozyskuje energię cieplną zgromadzoną w środowisku i przekazuje ją do instalacji grzewczej wewnątrz budynku. Dzięki temu aż 75% energii potrzebnej do działania pochodzi z odnawialnych zasobów naturalnych, a tylko 25% z energii elektrycznej.
Pompa ciepła składa się z takich elementów jak:
- dolne źródło ciepła (grunt, woda lub powietrze), które dostarcza energię;
- sama pompa, która pobiera i transportuje ciepło za pomocą czynnika chłodniczego;
- górne źródło ciepła, czyli instalacja grzewcza w budynku – ogrzewanie podłogowe, ścienne, sufitowe czy tradycyjne grzejniki.
Dla pompy powietrznej temperatura dolnego źródła dla celów grzewczych jest dokładnie taka jak temperatura zewnętrzna, średnio z całej zimy to -2oC.
Dla pompy gruntowej (serwisujemy takie pompy więc często mierzymy temperatury) na początku sezonu temperatura glikolu to 8 oC, na koniec sezonu to 0oC. Przyjmijmy, że średnio jest to 5oC.
Dla ogrzewania ciepłej wody mamy średnią roczną dla powietrznej 8,9oC oraz wspomniane 5oC dla pompy gruntowej. Tutaj koszt podgrzewu wody będzie zdecydowanie wyższy dla pompy gruntowej.
Każda z pomp posiada szczytowe źródło ciepła (z reguły jest to grzałka elektryczna) zapewniające dodatkową energię w skrajnie niesprzyjających warunkach.
Pompy ciepła działają efektywnie do ok. -20oC - zależnie od różnych czynników: zastosowanej technologii, wilgotności, temperatury zasilania (grzejniki/podłogówka), rozległości układu.
Z reguły temperatura biwalencji dla pompy powietrznej, czyli MOŻLIWOŚCI załączenia grzałki to ok -10oC. Oznacza to, że pompa w tych temperaturach może, ale nie musi załączyć grzałek.
Gruntowa pompa ciepła – stabilność i efektywność systemu grzewczego
Wybór pompy ciepła gruntowej wiąże się z licznymi zaletami, szczególnie w umiarkowanym klimacie, gdzie występują niskie temperatury zimą. Dzięki stabilnej temperaturze gruntu, urządzenia działają wydajnie przez cały rok nawet w ekstremalnych warunkach pogodowych. Ich efektywność jest wyższa w porównaniu do pomp powietrznych. Ma to oczywiście przełożenie na niższe koszty eksploatacji.
Jednak instalacja pompy ciepła gruntowej wymaga skomplikowanych prac ziemnych dla wykonania kolektorów poziomych lub odwiertów pionowych. Na mniejszych działkach może to stanowić wyzwanie. Z tego powodu pompy gruntowe często wybiera się dla domu jednorodzinnego na większych działkach.
Powietrzne pompy ciepła – elastyczność i prostota instalacji
Z kolei pompy powietrzne to rozwiązania, które nie wymagają wierceń i instalacji rur w gruncie. Pobierają bowiem energię cieplną z zewnętrznego powietrza. Tym samym montaż jest znacznie łatwiejszy i tańszy. Na ich efektywność wpływ ma jednak temperatura powietrza zewnętrznego. W przypadku mroźnych zim wydajność systemu może spadać. Może okazać się zatem konieczne zastosowanie dodatkowego źródła ciepła. Z tego względu powietrzne pompy ciepła są idealnym rozwiązaniem dla domów na mniejszych działkach. Pompa powietrzna współpracując z dodatkowymi źródłami dobrze sprawdza się w starszych budynkach modernizowanych oraz nowych, zarówno indywidualnych, jak i komercyjnych.
Która pompa ciepła jest lepsza – gruntowa czy powietrzna?
Jak już wspomnieliśmy, rozważając, która pompa ciepła jest lepsza – gruntowa czy powietrzna, warto zastanowić się nad indywidualnymi potrzebami i warunkami technicznymi danego budynku. Gruntowe pompy ciepła zapewniają większą stabilność i niższe koszty eksploatacji, ale wymagają większej powierzchni działki oraz wyższego nakładu inwestycyjnego. Z kolei powietrzne pompy ciepła są prostsze w instalacji i tańsze, jednak ich wydajność może być niższa w czasie ekstremalnych warunków pogodowych.
Podsumowanie
Która pompa ciepła jest lepsza – gruntowa czy powietrzna?
Decyzja o wyborze konkretnej technologii w swoim domu wymaga analizy potrzeb i warunków technicznych. Jeśli maksymalna efektywność jest dla Ciebie ważna, a teren na to pozwala, warto rozważyć gruntową pompę ciepła. W każdym przypadku technologia pompy ciepła to krok w stronę zapewnienia komfortu termicznego dla Twojego domu.
Pompa ciepła gruntowa z reguły nie jest dobrym rozwiązaniem dla małego domu. Przede wszystkim wiąże się z wysokimi kosztami inwestycyjnymi, które przy niewielkim zapotrzebowaniu na energię trudno jest uzasadnić ekonomicznie. W małym budynku okres zwrotu takiej instalacji jest bardzo długi, a czasem praktycznie nieosiągalny. Dla przykładu dom 150m2 potrzebuje stosunkowo niewiele energii, ok. 40W/m2, czyli 6kW łącznie, niemniej jest to moc przy temperaturze obliczeniowej -20 C.
Dodatkowo system wymaga wykonania dolnego źródła (odwiertów pionowych lub kolektora poziomego), co oznacza prace ziemne, konieczność posiadania odpowiedniej działki oraz dodatkowe formalności. To wszystko podnosi koszty i komplikuje inwestycję. Na dzień pisania artykułu koszt odwiertów do 100-110zł brutto za metr z zaopatrzeniem w glikol, co daje ok 20.000zł na odwiert dla domu 150-200m2.
Istotnym aspektem eksploatacyjnym jest także konieczność okresowej wymiany glikolu w obiegu dolnego źródła. Glikol z czasem traci swoje właściwości (ochronę przed zamarzaniem i korozją), a jego wymiana generuje dodatkowe koszty serwisowe oraz wymaga ingerencji w instalację.
W efekcie, dla małego domu znacznie lepszym i prostszym rozwiązaniem okazuje się często pompa ciepła powietrze–woda, która jest tańsza w montażu, mniej skomplikowana w obsłudze i lepiej dopasowana do niewielkiego zapotrzebowania na ciepło.
Dla zobrazowania zużycia polecam wykres z mojego prywatnego domu, do obejrzenia tutaj - realne zużycie
Dzięki za poświęcony czas, pozdrawiam
Marek Zagajski
