Powietrzne czy gruntowe pompy ciepła – które rozwiązanie lepiej sprawdzi się w konkretnej sytuacji?

Rosnące ceny energii oraz coraz większe znaczenie rozwiązań przyjaznych środowisku sprawiają, że inwestorzy indywidualni i przedsiębiorstwa coraz chętniej sięgają po nowoczesne technologie grzewcze. Wśród nich szczególnym zainteresowaniem cieszą się pompy ciepła powietrzne i pompy ciepła gruntowe – dwie główne kategorie urządzeń, które różnią się zarówno sposobem działania, jak i wymaganiami instalacyjnymi. Wybór odpowiedniego systemu nie jest jednak oczywisty i zależy od wielu czynników.

Charakterystyka i zasada działania powietrznych oraz gruntowych pomp ciepła

Pompy ciepła powietrzne oraz pompy ciepła gruntowe należą do kategorii urządzeń wykorzystujących odnawialne źródła energii do ogrzewania budynków i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Ich wspólną cechą jest zdolność do pobierania energii z otoczenia i przekazywania jej do wnętrza budynku, jednak różnią się źródłem, z którego czerpią tę energię oraz konstrukcją systemu.

Pompa ciepła powietrzna pobiera ciepło z powietrza atmosferycznego, nawet przy ujemnych temperaturach zewnętrznych. Jest to technologia stosunkowo prosta w instalacji, nie wymagająca głębokich odwiertów ani dużych prac ziemnych. Najczęściej spotykanym rozwiązaniem jest system powietrze-woda, który przekazuje ciepło do instalacji centralnego ogrzewania lub zasobnika CWU.

Z kolei pompa ciepła gruntowa wykorzystuje ciepło zakumulowane w gruncie. Wymaga to instalacji wymiennika ciepła w postaci sond pionowych lub kolektorów poziomych, które zakopywane są w ziemi na odpowiedniej głębokości. System ten cechuje się większą stabilnością temperaturową, co bezpośrednio przekłada się na wyższą efektywność działania, szczególnie zimą.

O wyborze pomiędzy tymi dwoma rozwiązaniami decydują czynniki takie jak dostępność terenu, warunki geologiczne, oczekiwana wydajność oraz możliwości inwestycyjne. Kluczowe znaczenie ma również rodzaj i charakterystyka budynku, jego zapotrzebowanie na energię oraz sposób eksploatacji instalacji grzewczej.

Efektywność energetyczna i warunki pracy obu typów systemów

W kontekście efektywności energetycznej pompy ciepła gruntowe często wypadają korzystniej niż pompy ciepła powietrzne, co wynika z ich bardziej stabilnych warunków pracy. Temperatura gruntu, na głębokości kilku metrów, jest względnie stała przez cały rok i nie podlega gwałtownym wahaniom, jak ma to miejsce w przypadku powietrza atmosferycznego.

W praktyce oznacza to, że:

• Pompy ciepła gruntowe osiągają wyższe współczynniki efektywności sezonowej (SCOP), co przekłada się na niższe koszty eksploatacyjne w długim okresie.

• Pompy ciepła powietrzne, mimo niższej efektywności w ekstremalnych warunkach zimowych, są coraz lepiej przystosowane do pracy w klimacie umiarkowanym dzięki zastosowaniu nowoczesnych sprężarek oraz technologii inwerterowych.

• Efektywność obu systemów zależy również od jakości projektu instalacji oraz jej integracji z systemem grzewczym budynku.

• W przypadku obiektów o wysokim zapotrzebowaniu na ciepło, takich jak domy pasywne lub dobrze zaizolowane budynki energooszczędne, różnice w efektywności mogą mieć znaczący wpływ na całkowity bilans energetyczny.

Rzetelna analiza warunków lokalnych, charakterystyki cieplnej budynku oraz preferencji użytkownika powinna stanowić punkt wyjścia do wyboru systemu, który zapewni największą efektywność w konkretnych warunkach eksploatacyjnych. Warto także brać pod uwagę zmienność temperatur w danej strefie klimatycznej oraz dostępność przestrzeni montażowej.

Koszty instalacji, eksploatacji i opłacalność inwestycji

Analiza kosztów związanych z instalacją oraz późniejszą eksploatacją powietrznych pomp ciepła i gruntowych pomp ciepła jest jednym z kluczowych aspektów, którymi kierują się inwestorzy indywidualni oraz firmy. Choć oba systemy oferują znaczne oszczędności w długim okresie, różnice w początkowych nakładach inwestycyjnych i kosztach użytkowania mogą istotnie wpływać na decyzję o wyborze technologii.

Pompy ciepła powietrzne są zdecydowanie tańsze w zakupie i montażu. Ich instalacja jest prostsza i nie wymaga zaawansowanych robót ziemnych, takich jak odwierty geotermalne czy zakopywanie poziomych kolektorów. Koszty całkowite zazwyczaj zamykają się w przedziale 25–45 tys. zł dla domu jednorodzinnego, w zależności od mocy urządzenia i rozbudowania systemu. Czas montażu to często zaledwie kilka dni.

Pompy ciepła gruntowe natomiast wiążą się z większymi nakładami początkowymi – instalacja systemu z sondami pionowymi może kosztować nawet 60–90 tys. zł, a w przypadku rozległych kolektorów poziomych nieco mniej, choć nadal istotnie więcej niż systemy powietrzne. Na ten koszt składają się nie tylko same urządzenia, ale też odwierty, projekt geotermalny i prace ziemne.

Opłacalność obu rozwiązań rozkłada się w czasie. Pomimo wyższej ceny wyjściowej, pompy ciepła gruntowe oferują niższe koszty eksploatacyjne, szczególnie przy intensywnej pracy w sezonie grzewczym. W perspektywie kilkunastu lat mogą one zrekompensować wyższy koszt instalacji. Jednak w przypadku użytkowników, którzy nie potrzebują ekstremalnie wydajnych systemów lub posiadają ograniczony budżet, pompy ciepła powietrzne będą rozwiązaniem bardziej dostępnym i szybszym do wdrożenia.

Warto również wspomnieć o aspektach dofinansowania – wiele krajów, w tym Polska, oferuje programy wsparcia finansowego (np. „Czyste Powietrze”), które mogą znacznie obniżyć próg wejścia w technologię pomp ciepła, zarówno powietrznych, jak i gruntowych.

Wybór pompy ciepła w zależności od specyfiki budynku i działki

Wybór pomiędzy powietrzną pompą ciepła a gruntową pompą ciepła nie może być dokonany wyłącznie na podstawie ceny czy efektywności energetycznej. Ogromne znaczenie ma specyfika danego obiektu i jego otoczenia. Architektura budynku, powierzchnia działki, lokalizacja geograficzna oraz dostępność terenu pod instalację – wszystkie te elementy determinują, które z rozwiązań będzie rzeczywiście optymalne.

Poniżej przedstawiam główne kryteria, które warto uwzględnić:

• Powierzchnia działki: jeżeli działka jest niewielka lub zabudowana, instalacja kolektorów poziomych dla pompy gruntowej będzie niemożliwa. W takim przypadku lepszym wyborem będzie pompa ciepła powietrzna, lub – przy odpowiednim budżecie – gruntowa z sondami pionowymi.

• Dostępność terenu do prac ziemnych: jeśli teren jest trudno dostępny dla ciężkiego sprzętu, odwierty pod gruntową pompę ciepła mogą okazać się logistycznie skomplikowane i kosztowne.

• Izolacja cieplna budynku: w budynkach energooszczędnych różnice pomiędzy systemami mogą być mniejsze, natomiast w starszych domach o wysokim zapotrzebowaniu na ciepło, gruntowe pompy ciepła będą bardziej wydajne w skali roku.

• Rodzaj instalacji grzewczej: pompy najlepiej współpracują z niskotemperaturowym ogrzewaniem podłogowym. W przypadku grzejników o wysokiej temperaturze zasilania system gruntowy może sprawdzić się lepiej, choć wymaga dokładnych obliczeń.

• Warunki klimatyczne: w regionach o długich i mroźnych zimach, pompa ciepła gruntowa zapewni stabilniejsze i bardziej ekonomiczne ogrzewanie niż pompa ciepła powietrzna, której sprawność może spadać przy niskich temperaturach.

Właściwe dopasowanie technologii do konkretnej sytuacji jest kluczowe. Tylko wtedy możliwe będzie osiągnięcie pełnych korzyści energetycznych, finansowych i środowiskowych z inwestycji w pompę ciepła.

Zainteresowany? Szczegóły dostępne na stronie: https://www.arctic-klimat.pl