Pytanie o liczbę odwiertów pada zwykle jeszcze przed pierwszą rozmową z wykonawcą, bo od niej zależy i koszt inwestycji, i to, czy sondy w ogóle zmieszczą się na działce. Odpowiedź brzmi jednak inaczej dla niemal każdego budynku. Ta sama pompa ciepła o mocy 8 kW może potrzebować stu metrów sond albo ponad dwustu, w zależności od tego, co znajduje się pod powierzchnią gruntu i ile energii realnie zużywa dom.
Od czego zależy liczba i głębokość odwiertów?
Projektant dolnego źródła nie zaczyna od metrów, tylko od budynku i działki. Na ostateczny wynik składa się kilka parametrów:
- zapotrzebowanie cieplne budynku wyliczone z projektu, a nie oszacowane z metrażu,
- moc pompy ciepła oraz to, czy przygotowuje ona również ciepłą wodę użytkową,
- przewodność cieplna gruntu, czyli rodzaj podłoża i jego wilgotność,
- obecność wód gruntowych, która wyraźnie poprawia wymianę ciepła,
- powierzchnia i kształt działki oraz przebieg istniejących instalacji,
- minimalne odstępy między sondami, zwykle od 6 do 10 metrów.
Dopiero zestawienie tych danych pozwala rozstrzygnąć, czy sensowniejszy będzie jeden głębszy otwór, czy kilka płytszych.
Ile metrów sond przypada na kilowat mocy?
Wytyczne VDI 4640 podają, że jednostkowa wydajność cieplna sondy mieści się w przedziale od 20 do 100 W na metr odwiertu. Suche piaski i żwiry wypadają najsłabiej, bo oddają zaledwie 20-30 W z metra. Podłoża nawodnione oraz wilgotne gliny pozwalają liczyć na 50-60 W, a przy braku rozpoznania geologii przyjmuje się ostrożnie około 50 W przy 1800 godzinach pracy pompy w roku i 40 W przy 2400 godzinach.
Przykład dla domu o zapotrzebowaniu 8 kW: przy współczynniku COP na poziomie 4,5 z gruntu trzeba odebrać mniej więcej 6,2 kW. W korzystnym podłożu daje to około 125 metrów sond, ale w suchym piasku ta sama instalacja potrzebuje już ponad 200 metrów. Rzetelną wartość dla konkretnej działki daje dopiero test reakcji termicznej TRT, trwający do 72 godzin.
Kto powinien policzyć dolne źródło przed wierceniem?
Bilans cieplny budynku i dobór długości sond to zadanie dla projektanta dolnego źródła, nie dla ryczałtowego przelicznika z cennika. Problem pojawia się wtedy, gdy projekt, wiercenie i montaż pompy prowadzą trzy niezależne firmy, bo każda odpowiada wyłącznie za swój fragment, a przy słabszych parametrach instalacji ustalenie przyczyny potrafi ciągnąć się tygodniami.
Model, w którym jeden podmiot odpowiada za projekt, wiercenie i montaż, proponuje między innymi krakowska firma SevroGeo – odwierty pod pompy ciepła, która przed wjazdem na plac analizuje warunki gruntowe oraz bilans cieplny budynku i dopiero na tej podstawie ustala liczbę i głębokość sond.
Niezależnie od wybranego wykonawcy inwestor powinien otrzymać projekt dolnego źródła, dokumentację powykonawczą oraz protokoły prób ciśnieniowych. To jedyne dokumenty, które po zasypaniu odwiertu potwierdzają, co faktycznie znalazło się pod ziemią.
Jeden głęboki odwiert czy kilka krótszych?
Oba warianty są poprawne, jeśli łączna długość sond zgadza się z projektem. Jeden głębszy otwór zajmuje mniej miejsca i ogranicza ryzyko wzajemnego wychładzania sond, bywa jednak trudniejszy technicznie i wymaga sprzętu przystosowanego do większych głębokości. Kilka płytszych odwiertów łatwiej wykonać, ale potrzebują one działki na tyle dużej, żeby zachować wymagane odstępy. W praktyce o wyborze przesądza geologia oraz to, ile wolnej przestrzeni realnie zostało wokół budynku.
Co się dzieje, gdy dolne źródło jest za małe?
Niedowymiarowane sondy nie powodują natychmiastowej awarii, dlatego problem ujawnia się zwykle dopiero w drugim lub trzecim sezonie grzewczym. Grunt wokół odwiertu wychładza się szybciej, niż zdąży się zregenerować, temperatura solanki spada, a sprężarka pracuje dłużej, żeby dostarczyć tę samą ilość ciepła. Efektem jest niższy współczynnik SCOP i rosnące rachunki za prąd, a w skrajnych przypadkach ryzyko zamarzania czynnika w obiegu dolnego źródła.
Czy sondy da się dowiercić po zakończeniu budowy?
Technicznie tak, ale rzadko kończy się to tanio. Na działkę musi ponownie wjechać wiertnica, co zwykle oznacza rozkopanie zagospodarowanego terenu, a dodatkową sondę trzeba jeszcze doprowadzić do rozdzielacza i zbilansować z istniejącym układem. Do tego potrzebna jest wolna przestrzeń z zachowaniem odstępów od pozostałych otworów, o którą po urządzeniu ogrodu bywa trudno. Znacznie taniej wychodzi policzenie dolnego źródła z zapasem jeszcze przed pierwszym wierceniem.
