Jaka jest różnica pomiędzy pompą ciepła gruntową a powietrzną?

Kiedy mamy do dyspozycji dużą niezadrzewioną działkę lub zbiornik wodny, budujemy tam nowy dom i dysponujemy większymi środkami finansowymi, możemy zastosować gruntową pompę ciepła. Jest ona najbardziej stabilnym źródłem ciepła. Gruntowe pompy ciepła, takie jak geoTHERM perform firmy Vaillant, charakteryzują się też większą mocą niż pompy powietrzne, więc mogą być stosowane w większych inwestycjach, jak hotele, pensjonaty czy zakłady przemysłowe.

Źródłem ciepła dla pompy gruntowej jest pionowy odwiert lub ułożony w gruncie poniżej granicy zamarzania wymiennik w kształcie serpentyny wypełnionej glikolem. Z 1 m bieżącego odwiertu uzyskujemy średnio 40 W, natomiast z 1 m² źródła poziomego – średnio 25 W. Przykładowo dla ogrzania domu o powierzchni np. 150 m², budowanego według Warunków Technicznych 2021, potrzebujemy ok. 280 m² źródła poziomego lub 3 odwiertów po ok. 80 m głębokości.

^{Vaillant pompa ciepła geoTHERM perform i zasobnik}

Czytaj również: Powietrzna pompa ciepła - czy warto instalować?

Gruntowa pompa ciepła pozwala na zapewnienie ogrzewania budynku do temperatury -20°C bez konieczności włączania grzałki elektrycznej.

Takie źródło wykorzystuje ciepło skumulowane w wyniku ogrzewania ziemi przez promieniowanie słoneczne lub w przypadku odwiertu – geotermalne. Pompa ciepła ogranicza się tu tylko do jednostki wewnętrznej, w której zamknięty jest cały obieg chłodniczy i wymiennik pierwotny, za pośrednictwem którego odbiera on ciepło od zewnętrznego źródła, i wtórny, który przekazuje je do instalacji grzewczej.

Kolejnym rodzajem źródła dolnego jest woda. Może to być:

• zbiornik wodny: jezioro, rzeka,
• woda gruntowa.

Zasada działania pompy typu woda-woda jest podobna jak gruntowej, tylko zamiast wymiennika gruntowego stosowany jest wymiennik woda ze źródła naturalnego-glikol. Występują też urządzenia wykorzystujące jako źródło ciepła instalację kanalizacyjną budynku, ścieki przemysłowe, a także pompy ciepła, w których wymiennik z czynnikiem chłodniczym ułożony jest bezpośrednio w naturalnym zbiorniku wodnym. Przykładem uniwersalnej pompy ciepła dla domu jednorodzinnego, mogącej korzystać zarówno ze źródła gruntowego, jak i po zastosowaniu wymiennika woda/glikol fluoCOLLECT wodnego, jest pompa ciepła flexoTHERM exclusive firmy Vaillant.

Kiedy nie mamy do dyspozycji dużej działki lub jest ona zadrzewiona (w ziemi są korzenie uniemożliwiające wykorzystanie dolnego źródła), rozwiązaniem staje się pompa powietrzna. Podobna sytuacja jest w przypadku istniejącego domu, w którym modernizujemy instalację i wymieniamy źródło ciepła, np. z kotła stałopalnego.

Powietrzna pompa ciepła składa się z jednostki zewnętrznej, która zajmuje niewiele więcej miejsca niż klimatyzator, i jednostki wewnętrznej – modułu hydraulicznego wiszącego na ścianie lub stojącego modułu zawierającego również wbudowany zasobnik ciepłej wody użytkowej.

Montaż systemu jest w miarę szybki i prosty: instalator montuje jednostkę zewnętrzną, wewnętrzną i łączy je następnie linią chłodniczą lub glikolową. W modernizowanym domu prace instalacyjne również ograniczają się do wycięcia starej kotłowni i zamontowania modułu hydraulicznego, zasobnika c.w.u. i ewentualnie bufora. Reszta prac, czyli instalacja jednostki zewnętrznej i połączenie glikolowe lub chłodnicze, wykonywana jest już poza domem.

Całość wykonuje się w ciągu jednego dnia. Nie wymaga to wykonania dolnego źródła w postaci odwiertu czy wykopu przez sporą część działki i ułożenia elastycznej rury z solanką, co trwa kilka dni. W modernizowanym domu prace instalacyjne również ograniczają się do „wycięcia” starej kotłowni i zamontowania modułu hydraulicznego, zasobnika c.w.u. i ewentualnie bufora. Reszta prac, czyli instalacja jednostki zewnętrznej i połączenie glikolowe lub chłodnicze, przeprowadzana jest już poza domem.

^{Vaillant pompa ciepła flexoTHERM exclusive}

Czytaj również: Czy kocioł kondensacyjny do ogrzewania wody to dobry wybór?

Jak działa powietrzna pompa ciepła? Wentylator w jednostce zewnętrznej powoduje przepływ powietrza przez wymiennik, za którego pośrednictwem ciepło jest odbierane przez parujący czynnik chłodniczy. Dalej mamy dwie opcje: czynnik skrapla się w jednostce zewnętrznej i przekazuje ciepło do wody grzewczej lub glikolu, który jest tłoczony do modułu hydraulicznego w domu i dalej rozprowadzany w instalacji. Jest to pompa typu monoblok np. aroTHERM plus firmy Vaillant. Cały układ chłodniczy jest zamknięty w jednostce znajdującej się na zewnątrz budynku. W tym przypadku musimy zabezpieczyć połączenie jednostki zewnętrznej z budynkiem przed zamarznięciem w czasie, kiedy pompa nie pracuje, napełniając całą instalację glikolem lub stosując wewnątrz budynku wymiennik glikol-woda. Obecność całego czynnika chłodniczego na zewnątrz umożliwia bezpieczne stosowanie propanu jako czynnika chłodniczego.

Drugi rodzaj powietrznej pompy ciepła – split – różni się tym, że jednostka zewnętrzna jest połączona z wewnętrznym modułem hydraulicznym przewodami zawierającymi czynnik chłodniczy i tym samym nie jest zagrożona zamarznięciem. Takim urządzeniem jest pompa aroTHERM Split firmy Vaillant.

Uniwersalna pompa ciepła flexoTHERM exclusive firmy Vaillant ma również po zastosowaniu modułu aroCOLLECT możliwość korzystania z powietrza jako dolnego źródła.

Podsumowując, gruntowa pompa ciepła jest rozwiązaniem dla każdego budynku, zarówno użytkowego, jak i mieszkalnego. Musimy tylko dysponować odpowiednią działką, na której wykonamy dolne źródło. Powietrzna pompa ciepła jest łatwiejszym rozwiązaniem, wymagającym mniej nakładów i miejsca, pozwala natomiast na instalację w budynkach, gdzie nie ma możliwości wykonania źródła gruntowego – z małą działką.