A talajhőszivattyú egy központi fűtési és/vagy hűtőrendszer, amely a föld hőjét használja fel, egyfajta hőszivattyú . A geotermikus rendszerekben a föld nyáron radiátor, télen pedig hőforrás. A talajhőmérséklet különbség a fűtési-hűtési rendszer hatásfokának növelésére, üzemeltetési költségeinek csökkentésére szolgál, kiegészíthető napenergiával. A geotermikus hőszivattyúk a hőtehetetlenség jelenségét alkalmazzák: a föld 6 méter alatti hőmérséklete megközelítőleg megegyezik a terület éves átlagos levegőhőmérsékletével, és az év során keveset változik.
a) zárt típusú
A kollektort gyűrűkben vagy tekercselve vízszintes árkokban helyezik el a talaj fagyásának mélysége alatt (általában 1,2 m-től vagy annál nagyobbtól) [1] . Ez a módszer a legköltséghatékonyabb lakóépületeknél, feltéve, hogy nincs hiány a kontúrhoz.
A kollektort függőlegesen, legfeljebb 200 m mély kutakba helyezik el [2] . Ezt a módszert olyan esetekben alkalmazzák, amikor a földterület nem teszi lehetővé a kontúr vízszintes elhelyezését, vagy fennáll a táj károsodásának veszélye.
A kollektort kanyargósan vagy gyűrűkben egy tározóban (tó, tó, folyó) a fagymélység alatt helyezzük el. Ez a legolcsóbb lehetőség, de egy adott régióban megkövetelik a víz minimális mélységét és térfogatát a tározóban.
A spirális tartály a függőleges kutak és a vízszintes tartály kombinációja. Ott alkalmazzák, ahol geológiai okok miatt a fúrás nagyon költséges (például gránitlap előfordulása). A számítás alapja a hőszivattyú 100 watt hűtőteljesítménye 1 méteres spirálból egy 25 mm-es cső alapján, legfeljebb 200 mm-es tekercselési szöggel. Drágább, mint a vízszintes kollektor opció, mivel ehhez vékonyabb (általában 25 mm-es) csőspirálokat kell előre legyártani, amelyek magassága 2-3 méter. Szükség van előre gyártott kutakra is, mivel az átmérő csökkenése miatt a rendszerben lévő cső teljes hossza megnő. [3]
Az előző típusoktól eltérően a hűtőközeget a hőszivattyú kompresszora szállítja az alábbi rézcsöveken keresztül:
A hűtőközeg hőszivattyús kompresszor általi keringtetése és a freon hőcseréje közvetlenül a nagyobb hővezető képességű rézcső falán keresztül biztosítja a geotermikus fűtési rendszer nagy hatékonyságát és megbízhatóságát. Ezenkívül ennek a technológiának a használata lehetővé teszi a kutak fúrásának teljes hosszának csökkentését, ezáltal csökkentve a DX Direct Exchange hőszivattyú telepítési költségeit.
b) nyílt típusú
Ez a rendszer hőcserélő folyadékként a talajhőszivattyús rendszeren keresztül nyílt körfolyamatban közvetlenül keringő vizet használ, vagyis a rendszeren áthaladó víz visszakerül a talajba. Ez a lehetőség csak akkor valósítható meg a gyakorlatban, ha elegendő mennyiségű, viszonylag tiszta víz áll rendelkezésre, és feltéve, hogy a talajvíz felhasználásának ezt a módját jogszabály nem tiltja.