Pompy ciepła pobierają ciepło zgromadzone w środowisku naturalnym: w ziemi, w wodzie, w powietrzu i oddają je do układu grzewczego w postaci systemu centralnego ogrzewania, do wymiennika ciepłej wody użytkowej lub do wentylacji z odzyskiem ciepła.
Taka instalacja składa się z trzech głównych elementów:
  - dolnego źródła ciepła, czyli układu pobierającego ciepło z otoczenia
  - urządzenia, czyli pompy ciepła
  - górnego źródła ciepła, czyli układu oddającego ciepło - najczęściej jest to instalacja centralnego ogrzewania lub instalacja ciepłej wody użytkowej
Czy jest zatem możliwe, aby wykorzystać ciepło wody lub ziemi do ogrzewania budynku? Przecież zimą temperatura gruntu i wód podziemnych wynosi zaledwie kilka stopni powyżej zera. Trudno to sobie wyobrazić, ale jest to możliwe i właśnie tak działa pompa ciepła.

Źródło mające niską temperaturę (grunt, woda) ogrzewa czynnik krążący w układzie (woda solanka), który przepływając przez parownik doprowadzany jest do wrzenia, na skutek czego paruje.

 

Gruntowe pompy ciepła pobierają energię z gruntu za pomocą wymiennika gruntowego, tzw. dolnego źródła, przez który przepływa niezamarzająca ciecz. Najczęściej wykorzystywanym źródłem ciepła w instalacjach z pompami ciepła jest grunt, skała, woda gruntowa i woda powierzchniowa. Kolektory gruntowe można ogólnie podzielić na: kolektory poziome (płaskie), które w zależności od sposobu ułożenia dzielimy jeszcze na równoległe lub spiralne oraz kolektory pionowe (sondy pionowe). Właśnie wiercenia pod kolektory pionowe są zakresem naszej działalności.

W gruncie umieszczany jest duży wymiennik ciepła, składający się najczęściej z kilkuset metrów rur, ułożonych w taki sposób, na jaki pozwala teren jego zainstalowania. Jeżeli nie można ułożyć gruntowego wymiennika ciepła w poziomie pod poziomem przemarzania gruntu wówczas wykonuje się wiercenia w głąb ziemi.

Kolektor pionowy
Gruntowy wymiennik ciepła w postaci kolektora pionowego
Tworzą go pionowe rury (sondy gruntowe) umieszczone w odwiertach.
W zależności od sposobu wykonania kolektory pionowe dzieli się na:
• kolektory o przepływie przeciwbieżnym
• kolektory o przepływie koncentrycznym
• kolektory typu U
Najczęściej stosowane i najbardziej popularne są kolektory typu U. Odwiert na głębokość 1 metra umożliwia pobranie około 50 W. Do uzyskania odpowiedniej ilości ciepła potrzeba czasem kilku odwiertów. Odległość między nimi powinna wynosić 5 – 6 m.
Dużą zaletą tego kolektora jest mała podatność na zmiany temperatury zewnętrznej, mała powierzchnia gruntu potrzebna do wykonania kolektora.