Którą gruntową pompę ciepła wybrać – z wymiennikiem poziomym, czy pionowym?

Np. powietrze ma zmienną temperaturę nie tylko w różnych porach roku, ale nawet w czasie 1 doby – dnia i nocy. Tymczasem grunt nie ulega takim przemianom. Im niżej badamy, tym jego temperatura ulega mniejszym wahaniom i wartość ta nie zmienia się w ciągu całego roku. Nie oznacza to jednak, że grunt jest zawsze najcieplejszym dolnym źródłem ciepła – wraz z głębokością maleje też dopływ słońca i w związku z tym ziemia jest coraz mniej nagrzana. Z drugiej strony nie jest wychłodzona mrozem i zimnym wiatrem. Jej temperatura jest więc stała i stabilna – na głębokości poniżej 10 m wynosi zawsze ok. 10 st. C. A w działaniu pompy ciepła bardzo ważna jest praca na tych samych, stałych parametrach. Dzięki temu urządzenie nie musi mieć szerokiego zakresu funkcjonowania parownika, jest więc tańsze od tych, działających w granicach -20 st. C do +40 st. C.

Dlatego też różnica pomiędzy gruntową pompą ciepła z wymiennikiem poziomym, a  pionowym rozstrzygnięta jest na korzyść pionowego. COP jest najwyższy, gdy rury wymiennika znajdują się w głębokich odwiertach o głębokości 40-150 m. Przy zastosowaniu wymiennika poziomego są one ułożone co prawda na bardzo dużym terenie, ale dość płytko – na głębokości zaledwie do 0,5 m poniżej poziomu przemarzania. Decydującym czynnikiem w wyborze rodzaju wymiennika jest więc wielkość działki i rodzaj gruntu.

Jeżeli mamy nieduży teren, ale nie na podłożu skalnym i z nisko przepływającymi wodami gruntowymi, najlepiej zdecydować się na wywiercenie bardzo głębokich otworów i umieszczenie w nich sond geotermalnych. Sondy są zwykle dwie, w dwóch otworach, a odległość między nimi wynosi, przy głębokościach do 50 m – min. 5 m, a powyżej 50 m – ponad 8 m.  Trzeba jednak pamiętać, że odwierty wykonywane są specjalistycznym sprzętem, który musi wjechać na działkę i zająć na niej w ciągu jednego lub dwóch dni sporo miejsca – ok. kilkadziesiąt metrów kwadratowych. Lepiej więc zrobić to zanim wybudujemy dom, który może zablokować przejazd urządzenia i przeszkodzić w inwestycji. Instalacja wymiennika pionowego jest najbardziej opłacalna w eksploatacji, ale też droga na etapie inwestycji. 

Wynajęcie sprzętu i ekipy do zrobienia odwiertów jest dużo droższe od przygotowania wykopu pod wymiennik poziomy. Ten z kolei wymaga dużego terenu, nieograniczonego sąsiadami i zabudową. Kolektor poziomy zajmuje kilkaset metrów kwadratowych i najważniejsza jest w nim nie długość ułożonych rur, ale powierzchnia gruntu, w którym są one umieszczone. Rury nie mogą być więc leżeć zbyt blisko siebie – w odległości min. 0,4 m, ale też nie większej niż 1,2 m. Wpływ na odstępy między poszczególnymi elementami ma znowu rodzaj gruntu i jego zdolność do „odzyskiwania” ciepła. Im więcej tego ciepła ziemia traci w zimie np. podczas mrozów, tym większe powinny być odległości pomiędzy rurami wymiennika. Wykop musi wtedy być szeroki. Jeżeli nie pozwala na to kształt działki, można zmniejszyć odstępy poprzeczne kosztem wydłużenia rur. Wtedy wymiennik poziomy zajmie mniej więcej tyle samo miejsca, ale kształt wykopu się zmieni na bardziej podłużny. Nie jest to jednak obojętne finansowo – im dłuższe rury, tym droższe jest pompowanie w nich czynnika grzewczego. Zatem przed podjęciem decyzji o rodzaju instalowanej pompy ciepła warto dokładnie obejrzeć działkę i zbadać jej grunt.