Jaka pompa ciepła jest tańsza w użytkowaniu – powietrzna czy gruntowa?

Pierwsze pytanie, na które musimy sobie odpowiedzieć przed zakupem pompy ciepła, brzmi: Jaki rodzaj pompy ciepła nas interesuje? Aby znaleźć na nie odpowiedź, należy poznać różnice między tymi produktami oraz ocenić, która pompa będzie nam się bardziej opłacać. W artykule skupimy się na kosztach eksploatacji obu urządzeń.

Różnice mające wpływ na koszt eksploatacji

Podstawową różnicą pomiędzy pompą powietrzną a gruntową jest rodzaj dolnego źródła, czyli miejsce, skąd pobierana jest energia. Oczywiście w przypadku gruntowej pompy ciepła jest to grunt. Energia pobierana jest dzięki pionowym sondom lub przy pomocy kolektora ułożonego poziomo, przez który przepływa niezamarzająca ciecz. Powietrzne pompy ciepła pobierają energię z powietrza atmosferycznego. Wykorzystują do tego między innymi  wentylator oraz  wymiennik lamelowo-rurowy. Najważniejszą różnicą pomiędzy tymi źródłami ciepła jest ich temperatura. Jak wiemy, temperatura powietrza w Polsce waha się od -20 do nawet 30°C, natomiast temperatura gruntu jest bardziej stabilna. Zależnie od rodzaju gruntu na głębokości 2 m temperatura oscyluje w granicy 4-12°C. Im głębiej, tym temperatura gruntu jest bardziej stabilna.

Sprawność pompy ciepła

Jedną ze zmiennych, które  mają wpływ na sprawność (COP) pompy ciepła, jest temperatura w dolnym źródle. Jak widzimy na wykresie, wraz ze spadkiem temperatury spada również COP pompy ciepła.

Jeśli przyjmiemy, że średnia temperatura zewnętrzna w okresie grzewczym oscyluje wokół 0°C, a temperatura gruntu wynosi 5°C, to różnica COP może być większa o 1. Oznacza to, że pobierając 1 kWh energii z sieci elektrycznej, powietrzna pompa ciepła przekaże do instalacji 3,5 kWh, natomiast gruntowa – 4,5 kW. Wniosek z tego jest jednoznaczny: gruntowa pompa ciepła będzie tańsza w eksploatacji. Jest to szczególnie zauważalne w miejscach, w których sezon grzewczy trwa dłużej, a średnia roczna temperatura jest niższa, np. na Podhalu czy Suwalszczyźnie. Nie oznacza to, że pompa ciepła jest nieopłacalna, natomiast trzeba mieć na uwadze, że gruntowa pompa ciepła jest tańsza w eksploatacji. Do kosztów użytkowania musimy doliczyć również koszty dodatkowe, takie jak koszt pracy pompy obiegowej, wentylatora czy koszt serwisu. Oprócz sprężarki, której praca w obu przypadkach jest podobna, to gruntowa pompa ciepła do poprawnego działania dodatkowo wymaga pracy pompy obiegowej, która będzie tłoczyć solankę przez grunt. Powietrzna pompa ciepła wymaga natomiast pracy wentylatora, który będzie dostarczał powietrze do wymiennika. Roczny koszt obsługi obu tych urządzeń jest do siebie zbliżony. Ze względu na budowę gruntowej pompy ciepła koszt jej przeglądu jest jednak niższy. Firma Vaillant w swojej ofercie ma zarówno pompy ciepła gruntowe jak i powietrzne.

Kiedy powietrzna pompa ciepła jest tańsza w eksploatacji?

Powietrzne pompy ciepła doskonale sprawdzą się w przypadku basenów wykorzystywanych latem. Sprawność pompy ciepła jest wtedy największa, więc koszt eksploatacji – najmniejszy.

Powietrzne pompy ciepła również idealnie sprawdzą się w przypadku domków letniskowych, które w zimie będą tylko lekko ogrzewane, a w okresie przejściowym – normalnie eksploatowane lub chłodzone. Koszt przygotowania ciepłej wody w okresach letnich również będzie niższy. Powietrzna pompa ciepła ma także przewagę w domach o bardzo małym zapotrzebowaniu. Przy produkcji niewielkiej ilości energii różnice w koszcie eksploatacji się zacierają, a koszt inwestycji w pompę gruntową jest większy. Podobna sytuacja wystąpi w momencie, gdy pompę ciepła wykorzystujemy jedynie do przygotowania ciepłej wody użytkowej dla jednej rodziny. Zużycie energii jest niewielkie, dlatego lepszym wyborem jest powietrzna pompa ciepła do ciepłej wody użytkowej z wbudowanym zasobnikiem. Wybierając gruntową pompę ciepła, musimy uwzględnić również wielkość działki, która nie zawsze jest odpowiednio duża.

Chłodzenie latem

Obie technologie umożliwiają chłodzenie budynków. Podobnie jak w przypadku ogrzewania sprawność pompy ciepła podczas chłodzenia zależy od temperatury dolnego źródła. Ze względu na to, że funkcja chłodzenia wykorzystywana jest głównie w czasie dużych upałów, przewagę ma gruntowa pompa ciepła, która może chłodzić nawet z pominięciem sprężarki. Przy wyborze tej opcji, czyli chłodzenia pasywnego z pominięciem sprężarki, koszt chłodzenia ogranicza się tylko do kosztów związanych z pracą pompy obiegowej, czyli jest niewielki. Aby zwiększyć moc chłodniczą, możemy dodatkowo użyć sprężarki, która będzie miała wyższą sprawność, ponieważ temperatura gruntu latem jest niższa niż temperatura powietrza. Odwrócenie kierunku pracy powodujące chłodzenie budynku jest możliwe również w pompach powietrznych, jednak koszt chłodzenia będzie wyższy.

Ostateczny wybór należy do inwestora. Obie technologie świetnie sobie radzą w ogrzewaniu domów jedno- i wielorodzinnych. Zarówno gruntowe, jak i powietrzne pompy ciepła są dofinansowywane w programie Czyste Powietrze.

Przed wyborem odpowiedniego źródła ciepła warto również porównać koszty inwestycji. Więcej informacji o pompach ciepła można znaleźć na stronie firmy Vaillant.