POMPY GRUNTOWE

Gruntowe pompy ciepła wykorzystują ciepło zawarte w ziemi. Dla pozyskania tego ciepła należy wykonać tzw. dolne źródło, którym jest kolektor pionowy lub poziomy.

Kolektor pionowy składa się z kilku (najczęściej dwóch) pionowych odwiertów w których umieszcza się rury wypełnione glikolem. Ten sposób zapewnia bardzo stabilną pracę pompy ciepła, ponieważ temperatura gruntu poniżej 10-15 m jest już stała i wynosi ok. 10°C. Orientacyjnie przyjmuje się, że „wydajność”  dolnego źródła, którym jest kolektor pionowy wynosi ok. 40 W/m. Przyjmijmy orientacyjnie, że dla niewielkiego domku jednorodzinnego o powierzchni grzewczej 150 m2 zapotrzebowanie ciepła wynosi 50 W/m2, czyli potrzebujemy pompy ciepła o mocy 7,5 kW dla której trzeba wykonać dolne źródło składające się z dwóch odwiertów o głębokości 75 m. W dużym uproszczeniu można przyjąć, że wielkość powierzchni domku określa długość całkowitą kolektora pionowego. Są to oczywiście dane szacunkowe. Dla konkretnej inwestycji wykonujemy szczegółowe obliczenia dotyczące danego rozwiązania. Odwierty wykonuje się najczęściej do głębokości 100 m z uwagi na uproszczone procedury. Przy większych głębokościach wymagany jest już projekt prac górniczych.

Głównymi zaletami kolektorów pionowych są: wydajna i stabilna praca pompy ciepła, niewielka powierzchnia działki potrzebna do ich wykonania.

Dolne źródło możemy też wykonać w postaci kolektora poziomego. W tym celu zakopujemy rury płasko w gruncie poniżej głębokości jego przemarzania, czyli ok 1,5 m. Wydajność takiego źródła

wynosi 10 – 20 W/m w zależności od rodzaju gruntu. Na terenach piaszczystych będzie to niższa wydajność niż dla gruntów wilgotnych. Orientacyjna powierzchnia potrzebna do wykonania kolektora poziomego jest ok. 2 – 2,5 razy większa od powierzchni grzewczej budynku. Tak więc aby wykonać kolektor poziomy musimy dysponować odpowiednią dużą działką. Wykonanie kolektora poziomego jest nieco tańsze niż kolektora pionowego zwłaszcza że sporą część prac można wykonać w systemie gospodarczym. Narzuca też jednak sporo ograniczeń np. odpowiednia wielkość działki, powierzchnia na której są zakopane rury kolektora powinna odsłonięta (bez drzew  i krzewów) aby latem grunt mógł się regenerować (nagrzewać), mniej stabilna praca takiego źródła dolnego z uwagi na znaczące wahania temperatury gruntu zimą.

Szczególnie korzystna jest możliwość wykonania kolektora poziomego w zbiorniku wodny, np. stawie.

Efektywność działania pomp ciepła określa tzw. współczynnik efektywności COP.

Dla pomp gruntowych wynosi on 4,5 – 5 a dla pomp powietrznych 3,5 – 4.

Współczynnik COP = 5 oznacza, że z jednej części energii elektrycznej jest generowane 5 części energii cieplnej

Pompy ciepła są wyposażone są w zaawansowaną automatykę umożliwiającą precyzyjne sterowanie całego układu grzewczego. Mogą też być wyposażone w zintegrowany wymiennik chłodzenia pasywnego co umożliwia chłodzenie domu w upalne dni latem.