Gruntowe pompy ciepła zyskują coraz większą popularność w Polsce jako efektywne, ekologiczne i długoterminowo opłacalne rozwiązanie grzewcze.
Wykorzystując energię zgromadzoną w ziemi, te systemy mogą znacząco obniżyć rachunki za ogrzewanie, jednocześnie przyczyniając się do ochrony środowiska.
W tym artykule przyjrzymy się bliżej, jak działają gruntowe pompy ciepła, jakie mają zalety i wady, jakie są ich koszty oraz jakie oszczędności można osiągnąć w porównaniu z innymi systemami grzewczymi.
Czym są gruntowe pompy ciepła?
Gruntowe pompy ciepła to urządzenia grzewcze, które wykorzystują energię cieplną zakumulowaną w ziemi. W Polsce, gdzie zmiany temperatur są duże, ziemia na głębokości kilku metrów zachowuje stałą, dodatnią temperaturę przez cały rok. Pompy ciepła pobierają tę energię poprzez odwierty pionowe, w których umieszczone są rury wypełnione płynem odbierającym ciepło z gruntu. Pompy następnie przetwarzają to ciepło i rozprowadzają je po budynku.
Dzięki swojej konstrukcji, gruntowe pompy ciepła są bardziej stabilne i efektywne w porównaniu z pompami powietrznymi, ponieważ ich wydajność nie zależy od temperatury zewnętrznej.
Jak działają gruntowe pompy ciepła?
Gruntowe pompy ciepła korzystają z wymiany ciepła pomiędzy ziemią a budynkiem. Kluczowym elementem są pionowe odwierty, w których zakopane są rury z płynem (najczęściej mieszanka wody i glikolu). Płyn krąży w obiegu zamkniętym, pobierając ciepło z ziemi i dostarczając je do pompy. Ta następnie podnosi temperaturę ciepła i rozprowadza je przez system ogrzewania – najczęściej podłogowego lub tradycyjnych grzejników.
Gruntowe pompy ciepła mają współczynnik efektywności (COP) wynoszący od 3,5 do 5. Oznacza to, że na każdą jednostkę energii elektrycznej zużywanej przez pompę, generują od 3,5 do 5 jednostek energii cieplnej. Dla porównania, powietrzne pompy ciepła mają współczynnik COP w zakresie od 2,5 do 4,5, co oznacza, że gruntowe pompy są o 10-20% bardziej efektywne.
Zalety i wady gruntowych pomp ciepła
Zalety:
-
Efektywność energetyczna: Dzięki wyższemu współczynnikowi COP gruntowe pompy ciepła mogą być bardziej efektywne niż inne systemy, generując więcej ciepła na każdą zużytą jednostkę energii elektrycznej.
-
Stabilna wydajność: Pompy ciepła korzystające z odwiertów pionowych działają niezależnie od temperatury zewnętrznej, co gwarantuje stabilną pracę przez cały rok.
-
Niskie koszty eksploatacji: Mimo wysokiego kosztu instalacji, gruntowe pompy ciepła oferują znaczne oszczędności w dłuższej perspektywie, dzięki niskiemu zużyciu energii elektrycznej.
-
Ekologiczność: Używając energii odnawialnej zgromadzonej w ziemi, redukują emisje CO2 nawet o 50-60% w porównaniu do tradycyjnych systemów opartych na paliwach kopalnych.
Wady:
-
Wysoki koszt początkowy: Instalacja gruntowej pompy ciepła, zwłaszcza z odwiertami pionowymi, może kosztować od 35 000 zł do nawet 100 000 zł.
-
Konieczność odpowiednich warunków gruntowych: Choć pompy są efektywne w większości regionów, ich wydajność zależy od jakości gruntu i dostępności przestrzeni na odwierty.
-
Koszt przeglądów: Regularne przeglądy pompy ciepła wynoszą od 300 do 500 zł rocznie, co jest porównywalne z serwisowaniem innych systemów grzewczych.
Koszty instalacji i oszczędności
Średni koszt zakupu gruntowej pompy ciepła wynosi od 15 000 do 20 000 zł, natomiast całkowity koszt instalacji, obejmujący odwierty pionowe oraz system dystrybucji ciepła, wynosi od 60 000 zł do 85 000 zł. Choć są to wyższe koszty początkowe niż w przypadku innych systemów grzewczych, oszczędności w dłuższej perspektywie są znaczące.
Dla przykładu, dom o powierzchni 100 m², z rocznym zapotrzebowaniem na ciepło wynoszącym 10 000 kWh, zużyje około 2 500 kWh energii elektrycznej rocznie, jeśli pompa ciepła ma współczynnik COP równy 4. Przy cenie energii wynoszącej 1 zł/kWh, roczne rachunki za ogrzewanie wyniosą około 2 500 zł, co stanowi dużą oszczędność w porównaniu z systemami gazowymi, gdzie roczny koszt ogrzewania może wynosić od 5 000 do 8 000 zł.
Dofinansowania i ulgi
W Polsce dostępne są różne programy wsparcia, które mogą znacząco obniżyć koszty instalacji gruntowych pomp ciepła. Program „Czyste Powietrze” oferuje dofinansowanie do 50 900 zł dla systemów o wysokiej efektywności energetycznej. W połączeniu z instalacją fotowoltaiki, program „Mój Prąd” zapewnia wsparcie finansowe od 4 400 zł do nawet 28 500 zł, co dodatkowo obniża całkowity koszt inwestycji w ekologiczną energię.
Wpływ na środowisko
Gruntowe pompy ciepła to jedno z najbardziej ekologicznych rozwiązań grzewczych dostępnych na rynku. Dzięki wykorzystaniu energii odnawialnej można zaoszczędzić rocznie od 3 500 do 7 500 zł w porównaniu do tradycyjnych systemów grzewczych. Ponadto, redukcja emisji CO2 może wynosić od 3 500 kg do 7 500 kg rocznie, co ma ogromny wpływ na zmniejszenie śladu węglowego gospodarstwa domowego.
Przykłady zastosowań i oszczędności
W regionach, takich jak Kujawsko-Pomorskie, gdzie warunki gruntowe są korzystne, instalacja gruntowych pomp ciepła może prowadzić do redukcji kosztów ogrzewania nawet o 50-70% w porównaniu do tradycyjnych systemów opartych na gazie lub oleju opałowym. Dzięki stabilnym warunkom gruntowym, efektywność tych systemów jest stała przez cały rok, niezależnie od pory roku i temperatury na zewnątrz.
Podsumowanie
Gruntowe pompy ciepła to efektywne i ekologiczne rozwiązanie, które może znacząco obniżyć rachunki za ogrzewanie, jednocześnie przyczyniając się do ochrony środowiska. Choć koszty początkowe są wyższe niż w przypadku powietrznych pomp ciepła, długoterminowe oszczędności i dostępne dotacje sprawiają, że są one opłacalnym wyborem. Dzięki programom wsparcia, takim jak „Czyste Powietrze”, oraz potencjalnym oszczędnościom związanym z niższymi rachunkami za energię, inwestycja w gruntową pompę ciepła może szybko się zwrócić, zwłaszcza w regionach o odpowiednich warunkach geotermalnych, takich jak Kujawsko-Pomorskie.