Pompy ciepła gruntowe vs. pompy typu monoblock - które są lepsze?

Pompy ciepła gruntowe

Zasada działania pomp gruntowych

Pompy ciepła gruntowe to innowacyjne urządzenia, które wykorzystują energię zgromadzoną w ziemi. System grzewczy oparty na tej technologii składa się z wymiennika gruntowego (poziomego lub pionowego) oraz jednostki wewnętrznej. Jego działanie polega na tym, że wymiennik pobiera ciepło z ziemi, które następnie jest przekształcane przez pompę ciepła i przekazywane do systemu grzewczego budynku. Ten rodzaj pompy ciepła jest niezwykle wydajny i stabilny, a dzięki wykorzystaniu stałej temperatury ziemi, pompy gruntowe mogą efektywnie działać przez cały rok, bez względu na warunki atmosferyczne.

Zalety pompy gruntowej

• Wysoka efektywność energetyczna: Pompy gruntowe charakteryzują się wysokim współczynnikiem COP (Coefficient of Performance), co przekłada się na ich znakomitą efektywność energetyczną. Te rodzaje pomp ciepła mogą osiągać współczynnik COP na poziomie 4-5, co oznacza, że na każdą jednostkę zużytej energii elektrycznej mogą dostarczyć 4-5 jednostek energii cieplnej.
• Stabilność temperatury: Ziemia ma względnie stałą temperaturę przez cały rok, co zapewnia, że gruntowa pompa ciepła to stabilne źródło ciepła zarówno zimą oraz chłodzenia latem. Temperatura na głębokości kilku metrów wynosi zazwyczaj od 8°C do 12°C, co korzystnie wpływa na efektywność i wydajną pracę systemu.
• Długowieczność: Dzięki zastosowaniu wymienników gruntowych, systemy oparte na gruntowych pompach ciepła są z reguły bardziej trwałe, ponieważ są znacznie mniej narażone na zmienne warunki atmosferyczne i uszkodzenia mechaniczne. Takie pompy ciepła mogą działać bezawaryjnie nawet przez 20-25 lat.

Wady pompy gruntowej

• Dość duży koszt urządzenia: Gruntowa pompa ciepła nie należy do najtańszych urządzeń na rynku. Decydując się na jej montaż, trzeba liczyć się z wydatkiem rzędu ok. 15-50 tys. zł za samo urządzenie. Do tej ceny należy doliczyć spore koszty związane z jej montażem. 
• Wysokie koszty instalacji: Koszt instalacji wymiennika gruntowego jest szczególnie wysoki z powodu konieczności wykonania odwiertów pionowych. Średni koszt jednego odwiertu to od 100 do nawet 250 zł za metr. Zwykle należy wykonać dwa odwierty o głębokości 100 metrów, dlatego łączny koszt może wynieść nawet 20 000 - 50 000 zł. Tak wysoki koszt instalacji może stanowić barierę dla niektórych inwestorów.
• Wymogi przestrzenne: Wymienniki poziome, które nie wymagają tak głębokich odwiertów i są montowane na głębokości około 1,5–2 m, wymagają dużej powierzchni działki, stanowi ograniczenie dla wielu inwestorów zainteresowanych tym rozwiązaniem. Przykładowo, wymiennik poziomy dla domu jednorodzinnego może wymagać powierzchni od 300 do 600 m2.
• Czasochłonność instalacji: Proces instalacji jest bardziej skomplikowany i czasochłonny w porównaniu do systemów powietrze-woda Wykonanie odwiertów pionowych lub zakopanie wymienników poziomych może zająć kilka tygodni, a to znacznie wydłuża czas realizacji projektu.

Jak działa pompa monoblock?

Pompy ciepła typu monoblock pobierają energię z powietrza zewnętrznego. Taki system składa się wyłącznie z jednostki zewnętrznej, która jest połączona z instalacją grzewczą budynku. Jednostka zewnętrzna w systemie monoblock posiada wszystkie ważne elementy (tj. sprężarka, wymiennik ciepła, wentylator) zamknięte w jednym urządzeniu. Pompa ciepła wykorzystuje powietrze zewnętrzne do ogrzewania lub chłodzenia czynnika roboczego, który następnie przekazuje energię do systemu grzewczego budynku. Dzięki prostej budowie, pompy typu monoblock są chętnie wybierane przez inwestorów, a ich montaż jest prosty i szybki. 

Zalety pompy monoblock

• Niższe koszty instalacji: Instalacja pomp typu Monoblock jest zazwyczaj tańsza niż pomp gruntowych, ponieważ nie wymaga wykonania odwiertów i montażu wymienników. Koszty pompy monoblock i jej instalacji mogą wynosić do 50 000 zł, co jest bardziej przystępne dla wielu inwestorów.
• Elastyczność lokalizacji: Takie pompy ciepła mogą być zainstalowane praktycznie wszędzie, co czyni je idealnym rozwiązaniem dla obiektów o ograniczonej przestrzeni. Warto podkreślić, że jednostki zewnętrzne można umieścić na elewacji, dachu lub w ogrodzie, co daje dużą swobodę w planowaniu instalacji.
• Łatwość instalacji: Proces instalacji pompy monoblock jest mniej skomplikowany i czasochłonny w porównaniu do pomp gruntowych. 

Wady pompy monoblock

• Zmniejszona efektywność pracy w niskich temperaturach: Współczynnik COP w pompach monoblock może znacząco spadać przy bardzo niskich temperaturach zewnętrznych, przez co obniża się cała efektywność grzewcza systemu oraz następuje wzrost kosztów jej eksploatacji.
• Możliwy hałas: Niektóre pompy ciepła monoblock mogą generować hałas i być uciążliwe dla mieszkańców i sąsiadów. W jednostce zewnętrznej najgłośniej słyszalna jest praca sprężarki, szum zasysanego powietrza i dźwięki wentylatorów. Poziom hałasu generowanego przez jednostki zewnętrzne zazwyczaj wynosi od 40 do 60 dB, co w niektórych przypadkach wymaga zastosowania dodatkowych ekranów akustycznych. Z tą wadą pomp powietrznych zaczynają radzić sobie producenci urządzeń, którzy montują w pompach dodatkowe izolacje, redukujące dźwięki ich pracy do minimum. 
• Krótsza żywotność: W porównaniu do pomp gruntowych, jednostki zewnętrzne są bardziej narażone na zmienne warunki atmosferyczne, a to może skrócić ich żywotność. Zazwyczaj jednostki monoblock działają sprawnie przez 15-20 lat, a ich nienaganna praca uzależniona jest od regularnych kontroli i konserwacji.

Dla kogo pompa ciepła monoblok?

Pompy monoblock to dobre rozwiązanie wszędzie tam, gdzie ograniczona jest przestrzeń przeznaczona na urządzenie grzewcze. Dzięki zastosowaniu tylko jednej jednostki zewnętrznej, pompa monoblock nie wymaga wygospodarowania miejsca wewnątrz budynku. To dobre rozwiązanie zarówno dla nowych, jak i modernizowanych budynków. 

Porównanie najważniejszych cech pompy gruntowej i pompy typu monoblock

Cenne wskazówki dla Instalatorów pomp ciepła 

1. Analiza lokalnych warunków klimatycznych: Przed wyborem systemu pompy ciepła, warto przeanalizować lokalne warunki klimatyczne. W regionach o bardzo niskich temperaturach zimą, znacznie efektywniejszym wyborem mogą okazać się pompy gruntowe. W takich warunkach stabilna temperatura ziemi zapewnia lepszą efektywność grzewczą niż zmienne i często bardzo niskie temperatury powietrza.
2. Sprawdź dostępność przestrzeni: Upewnij się, że dostępna przestrzeń na działce pozwala na instalację wymienników gruntowych poziomych. W przypadku ograniczonej przestrzeni, lepszym rozwiązaniem mogą być pompy typu Monoblock. 
3. Dobierz rozwiązanie pod budżet klienta: Określ z klientem zarówno maksymalny koszt urządzenia oraz instalacji. Warto oszacować też koszty związane z eksploatacją pompy ciepła - monoblock  mają niższe koszty instalacji, ale mogą być mniej efektywne przy bardzo niskich temperaturach i przez to generować wyższe rachunki. Przeprowadzenie analizy kosztów i korzyści może pomóc klientowi w podjęciu świadomej decyzji.
4. Montaż i serwis: Warto wybrać system, który będzie łatwy w montażu i serwisowaniu. Pompy typu Monoblock są często łatwiejsze w instalacji i konserwacji. Z drugiej strony, pompy gruntowe wymagają znacznie rzadszego serwisowania, więc jest to korzystne w dłuższej perspektywie.
5. Dostępność części zamiennych: Upewnij się, że wybrany system posiada dostępność części zamiennych na rynku lokalnym. Dzięki temu w razie awarii możliwe będzie szybkie usunięcie usterki, co minimalizuje przestoje w działaniu systemu grzewczego.

Podsumowanie

Zarówno pompy ciepła gruntowe, jak i pompy ciepła typu monoblock mają sporo pozytywnych cech, ale również pewne ograniczenia. Pompy gruntowe są bardziej efektywne i trwałe, ale wymagają większych nakładów inwestycyjnych oraz odpowiedniej przestrzeni na działce. Z kolei pompy typu Monoblock są tańsze w instalacji i bardziej elastyczne pod względem lokalizacji, ale ich efektywność może spadać w bardzo niskich temperaturach.

Kluczowym aspektem doboru lepszej opcji jest odpowiednie dopasowanie systemu do specyficznych warunków i wymagań danego projektu oraz do oczekiwań inwestora. Instalator powinien dokładnie przeanalizować wszystkie czynniki, aby móc doradzić swoim klientom najlepsze rozwiązanie, które zapewni im optymalną efektywność energetyczną, komfort użytkowania oraz stabilność systemu.