Odwierty pod gruntową pompę ciepła. Ile wykonać i jak głęboko?

Opublikowano: 2024-05-14

Kategorie: Projektant, Instalator, Aktualności, Inwestorzy, Profesjonaliści, Agro, Biznes, Farmy, Doradcy, Hurtownie i Sklepy, Dom

Instalacja gruntowej pompy ciepła to dość skomplikowane przedsięwzięcie, które wymaga wykonania odwiertów pod samą pompę. Odwierty te stanowią niezbędny element w pozyskiwaniu ciepła z gruntu, co ma zasadnicze znaczenie dla efektywności całego systemu grzewczego.

W artykule poniżej omawiamy szczegółowo rolę odwiertów pod pompę ciepła, ich zastosowanie, sposób wykonania, a także kwestie praktyczne związane z liczbą, głębokością oraz kosztem odwiertów.

Czym są odwierty pod pompy ciepła?

Odwierty pod gruntową pompę ciepła to specjalnie wykonane otwory w gruncie, które pełnią kluczową rolę w efektywnym funkcjonowaniu systemów grzewczych opartych na pompach ciepła typu gruntowego. Ich rola polega na zapewnieniu dostępu do naturalnych źródeł ciepła zgromadzonych w gruncie, gdzie temperatura jest stosunkowo stabilna przez cały rok.

Te warstwy gruntu są wykorzystywane do pozyskiwania ciepła, które następnie jest przekazywane do pompy ciepła w celu ogrzewania budynków, jak również do produkcji ciepłej wody użytkowej.

Pionowy i poziomy kolektor do pompy ciepła – czym się różnią?

Decyzja o systemie grzewczym w postaci pompy gruntowej wiąże się z koniecznością wykonania odwiertów. Te specjalne otwory w ziemi służą zamontowaniu sond gruntowych (kolektorów), czyli rur, najczęściej wypełnionych roztworem glikolowym, który odbiera ciepło z gruntu.

Pionowy i poziomy kolektor do pompy ciepła dwie różne metody wykorzystywane do pozyskiwania energii cieplnej z gruntu. Pionowy kolektor polega na wykuciu głębokich odwiertów, w których umieszczane są pętle lub rury zawierające czynnik chłodzący, który przekazuje ciepło z gruntu do pompy ciepła. Ten typ kolektora jest skuteczny w przypadku małych działek, gdzie dostęp do większej powierzchni gruntu może być ograniczony.

Z kolei poziomy kolektor to system, w którym rury zawierające czynnik chłodzący są układane na powierzchni gruntu, na głębokości zaledwie kilku metrów. Jest to rozwiązanie bardziej ekonomiczne i łatwiejsze w wykonaniu, ale jednocześnie wymagające większej ilości dostępnej przestrzeni na działce.

Oba typy kolektorów mają swoje zalety i ograniczenia. Dlatego wybór między nimi zależy od indywidualnych potrzeb i warunków terenowych.

Kiedy należy wykonać odwierty pod gruntową pompę ciepła?

Wykonanie odwiertów pod gruntową pompę ciepła jest niezbędne w momencie instalacji systemu grzewczego opartego na gruntowej pompie ciepła. Decyzję o wykonaniu odwiertów należy podjąć już na etapie projektowania i planowania instalacji, biorąc pod uwagę takie czynniki, jak warunki lokalne oraz wymagania techniczne konkretnego systemu.

Jeżeli jesteśmy zdecydowani na gruntową pompę ciepła to, dla nowo budowanego budynku odwierty można wykonać już na etapie prac fundamentowych. Musimy natomiast mieć dobrze przemyślany projekt izolacji i wykonać je zgodnie z założeniami jeśli chcemy cieszyć się tanią i sprawną eksploatacją urządzenia i dolnego źródła.

Jeżeli zamierzamy wykonać odwierty w późniejszym etapie należy pamiętać o wyprowadzeniu w maszynowni pompy ciepła przepustów o łagodnym łuku pozwalających na wprowadzenie do budynku sond z gruntu lub przepustu do wprowadzenia kolektora ze studzienki zbiorczej.

Od czego zależy głębokość odwiertów pod gruntową pompę ciepła?

Na głębokość odwiertów pod pompę ciepła wpływ mają przede wszystkim wielkość terenu, ilość energii potrzebnej do ogrzania budynku oraz środki finansowe dostępne na ten cel.

Na głębokość odwiertów wpływ ma także temperatura gruntu na danej głębokości oraz stabilność tej temperatury przez cały rok. Im głębiej wykonany jest odwiert, tym mniej podlega on wpływom sezonowych zmian temperatury, co przekłada się na stabilność działania całego systemu grzewczego z gruntowymi pompami.

Innymi istotnymi czynnikami są lokalne przepisy budowlane, które mogą określać maksymalną dopuszczalną głębokość odwiertów, jak również analiza geologiczna terenu, uwzględniająca obecność skał czy innych potencjalnych przeszkód.

Na jakiej głębokości wykonać odwierty pod pompę ciepła?

Głębokość i liczba odwiertów pod gruntową pompę ciepła zależy od wielu czynników, takich jak rodzaj systemu, lokalizacja budynku oraz warunki geologiczne danego obszaru. W przypadku systemów z wymiennikami gruntowymi, odwierty mogą mieć głębokość od kilkudziesięciu do kilkuset metrów. Ich liczba jest również zależna od zapotrzebowania na ciepło budynku.

Co do zasady, poziome kolektory pod pompy ciepła wykonuje się na głębokości 140-200 cm. Z kolei kolektory pionowe montuje się nawet do 150-200 m głębokości, chociaż najczęściej wykonywane są instalacje o głębokości od 70 do 100 m. Pionowe odwierty powinny być też umieszczone w odpowiedniej odległości od siebie – dla kolektora o długości do 70 m minimalna odległość wynosi 6 metrów, a dla kolektora od 70 do 100 m wymagana jest odległość minimalna 8 metrów.

Odwierty pod pompy ciepła wykonane na większej głębokości pozwalają na uzyskanie większej ilości energii cieplnej. Jednocześnie są też bardziej kosztowne w realizacji.

Ile odwiertów do pompy ciepła należy wykonać?

Liczba odwiertów ciepła powinna być dopasowana do zapotrzebowania danego budynku na ciepło. Rozważając, ile odwiertów do pompy ciepła będzie nam potrzebne, warto skorzystać z pomocy ekspertów, którzy pomogą nam w ustaleniu odpowiedniej liczby. Już jeden pojedynczy odwiert może efektywnie pozyskać znaczną ilość energii cieplnej dla gruntowej pompy ciepła. Dlatego też zazwyczaj instalacja obejmuje dwa lub trzy odwierty.

Odwierty pod pompę ciepła a moc instalacji – jaka jest między nimi zależność?

Z jednego metra odwiertu pod pompę ciepła można uzyskać ok. 30-70 kW energii cieplnej. Głębokość odwiertów będzie zależna od oczekiwanego zysku energii.

Pompa ciepła 8 kW – na ile metrów budynku wystarczy? Urządzenie o tej mocy może być wystarczające dla dobrze zaizolowanego domu 200 m2 (lub dla starszego budynku o powierzchni 100 m2). W budynku na ile metrów pompa ciepła 10 kW będzie właściwa? Wystarczy ona dla domu o powierzchni 250 m2 (250 m2 x 40 W/m2 = 10000 W , czyli 10 kW).

Łatwo zatem określić, na ile metrów pompa 12 kW będzie najlepsza – urządzenie tej mocy będzie w stanie zaspokoić potrzeby ogrzewania domu o powierzchni nawet do 300 metrów kwadratowych (w przypadku nowego budynku).

Optymalna moc pompy ciepła powinna być dopasowana do potrzeb budynku, zapewniając komfortowe warunki oraz minimalne zużycie energii. Wybór pompy ciepła o zbyt dużej mocy może prowadzić do nadmiernego zużycia energii oraz skrócenia jej żywotności z powodu częstego włączania i wyłączania się.

Większa moc pompy ciepła może wymagać większej ilości odwiertów, aby zapewnić odpowiednią ilość ciepła. Przy czym lepsze są odwierty pod pompy ciepła płytsze, ale wykonane w większej ilości. Przykładowo, dla domu o powierzchni 150 m2 (pompa o mocy 6 kW), potrzebną moc cieplną dolnego źródła otrzymać można dzięki odwiertom długim na ok. 140 m np. 2 x po 70 m). Minimalna głębokość odwiertu pozwalająca na wykorzystanie stabilnej temperatury gruntu to 70 m.

Odwierty pod pompę ciepła – czy potrzebne pozwolenie?

Montaż pompy ciepła nie wymaga pozwolenia, co regulują przepisy Prawa budowlanego. Art. 29 ust. 1 pkt 20 określa, że pozwolenia na budowę nie wymaga budowa przyłączy: elektroenergetycznych, wodociągowych, kanalizacyjnych, gazowych, cieplnych i telekomunikacyjnych.

W tym przypadku, zgodnie z wprowadzonymi przepisami, odwierty do pomp ciepła o głębokości do 30 m nie podlegają przepisom ustawy Prawo geologiczne i górnicze. Tak płytkie odwierty nie są jednak wystarczające – im większa ich głębokość, tym wyższa, a jednocześnie stabilniejsza temperatura ziemi.

Planując odwierty pod pompę ciepła powyżej 30 m (ale nie więcej niż 100 m), należy przedstawić projekt robót geologicznych. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska podlega on zgłoszeniu staroście. Brak sprzeciwu w terminie 30 dni oznacza możliwość rozpoczęcia prac. Sprzeciw starosty może wynikać z sytuacji, kiedy roboty zagrażają środowisku naturalnemu bądź projekt nie spełnia wymagań prawnych.

Planowane odwierty o głębokości powyżej 100 m wymagają dodatkowo wykonania planu ruchu Zakładu Górniczego i jego zaakceptowania przez Okręgowy Urząd Górniczy (właściwy dla miejsca wykonywania prac). Podobnie – brak sprzeciwu w przeciągu 30 dni jest równoznaczny z akceptacją projektu, więc inwestor może przystąpić do prac.

Zamiar instalacji sond gruntowych podlega jednak zgłoszeniu staroście, wójtowi, prezydentowi miasta (właściwym dla miejsca wykonywania prac). Takie zgłoszenie powinno zawierać:

datę rozpoczęcia prac,
zakres robót,
rodzaj planowanych robót,
sposób wykonania odwiertów pod pompy ciepła.

Jak wskazuje art. 122a Kodeksu postępowania administracyjnego, jeśli w ciągu 30 dni starosta nie sprzeciwi się takiemu działaniu, inwestor może przystąpić do rozpoczęcia prac.

Bardziej skomplikowane jest wykonanie pionowych odwiertów do pompy ciepła. W tym przypadku, zgodnie z wprowadzonymi przepisami, odwierty do pomp ciepła o głębokości do 30 m nie podlegają przepisom ustawy Prawo geologiczne i górnicze. Tak płytkie odwierty nie są jednak powszechne – im większa ich głębokość, tym wyższa, a jednocześnie stabilniejsza temperatura ziemi.

Jakie są zalety głębokich odwiertów pod pompę ciepła?

Głębokie odwierty pod pompę ciepła gruntową posiadają kilka istotnych zalet, które czynią je atrakcyjnym rozwiązaniem w systemach grzewczych opartych na pompach ciepła. Po pierwsze, głębokość odwiertów umożliwia dostęp do warstw gruntu, gdzie temperatura jest bardziej stabilna przez cały rok, co przekłada się na niezawodne działanie całego systemu. Głębsze odwierty pozwalają na efektywne wykorzystanie naturalnych zasobów ciepła zgromadzonych w głębszych warstwach ziemi, co zapewnia większą wydajność i efektywność pompy ciepła.

Pompa ciepła wykorzystująca głębokie odwierty generuje większą ilość energii niż tradycyjne systemy grzewcze, co skutkuje oszczędnościami energii i niższymi rachunkami. System ten cechuje się niskim poziomem hałasu, co sprawia, że nie będzie przeszkadzał w codziennym życiu mieszkańców. Pompa ciepła z głębokimi odwiertami nie emituje szkodliwych substancji do atmosfery, co czyni ją ekologicznym rozwiązaniem, przyjaznym dla środowiska naturalnego.

Jak wykonać odwierty pod pompę ciepła?

Odwierty pod pompę ciepła wykonuje się na dwa sposoby – metodą udarową i (popularniejszą) obrotową. Teren, na którym ma być zainstalowana pompa ciepła typu gruntowego, jest dokładnie oceniany pod kątem warunków geologicznych. Przy użyciu specjalistycznych wiertnic lub dłutownic hydraulicznych, wykonywane są odwierty o odpowiedniej głębokości. Po wykonaniu odwiertów, do nich instalowane są sondy zawierające glikol, który przenosi ciepło z gruntu do pompy ciepła.

Cały proces powinien być prowadzony z najwyższą starannością, aby zapewnić efektywność i niezawodność działania całego systemu grzewczego opartego na pompie ciepła. Zaleca się skorzystanie z usług profesjonalnych firm specjalizujących się w instalacjach systemów grzewczych, które posiadają odpowiednią wiedzę i doświadczenie w wykonywaniu odwiertów pod pompę ciepła.

Po wykonaniu odwiertu, można przystąpić do instalacji samej pompy ciepła. Zależnie od wybranego modelu, urządzenie może zostać zamontowane na zewnątrz lub wewnątrz budynku.

Gruntowa pompa ciepła. Jaki jest koszt odwiertu?

Koszt wykonania odwiertów pod gruntową pompę ciepła jest zależny od wielu czynników, takich jak rodzaj systemu, głębokość i liczba odwiertów, technologia wykonania, sposób wypełnienia odwiertu, a także lokalne warunki geologiczne.

Trudno o jednoznacznie określenie kosztu odwiertu do gruntowej pompy ciepły. Ceny zależne są również od stawek poszczególnych wykonawców. Orientacyjne ceny wynoszą od 80 zł/m.b (przy pionowych kolektorach) i od ok 25 zł za m2. (przy poziomych kolektorach).

Odwierty pod pompy ciepła – podsumowanie

Odwierty pod gruntowe pompy ciepła stanowią kluczowy element tych coraz popularniejszych systemów grzewczych, umożliwiając efektywne pozyskiwanie energii cieplnej z gruntu. Ich odpowiednie wykonanie i lokalizacja są kluczowe dla efektywności i niezawodności całego systemu grzewczego. Warto skorzystać z usług profesjonalistów oraz przeprowadzić dokładną analizę warunków terenowych przed przystąpieniem do wykonania odwiertów pod gruntową pompę ciepła.