Geoterminiai gręžiniai naudoja žemės teikiamą šilumą. Nors paviršiuje oras vasarą ir žiemą kinta ekstremaliai, vos keliolika metrų po žeme temperatūra yra beveik nekintanti. Kuo toliau nuo paviršiaus, tuo temperatūra vidutiniškai didėja maždaug 9.57°C kas 20 metrų. Tačiau dėl tektoninio ir vulkaninio aktyvumo kai kuriose vietovėse gali būti aukštesnės temperatūros ir karštų vandens bei garų kišenes.
Yra trys esminiai būdai, kaip Žemė gali tapti šilumos tiekėja:
- Žemės šilumos siurbliai
- Tiesioginis geoterminis panaudojimas
- Giliųjų ir patobulintų geoterminių sistemų įrengimai. Geoterminis potencialas yra laikomas atsinaujinančia energija. Žemės šilumos siurbliai ir tiesioginė geoterminė technika daugiausia tinka pastatų šildymui ir aušinimui, o giliosios ir patobulintos geoterminės sistemos yra skirtos elektrai gauti iš aukštesnės temperatūros geoterminės energijos šaltinių.
Žemės šaltinių šilumos siurbliai
Žemės šilumos siurbliai pasinaudoja temperatūros pokyčiu tarp paviršinio oro ir požemio, siekdami perkelti šilumą, kuri gali būti panaudota namų šildymui, aušinimui ar vandens šildymui. Ši sistema susideda iš siurblio, kuris yra sujungtas su po žeme esančiais vamzdeliais. Vamzdžiai gali būti padėti horizontaliai po žeme arba vertikaliai į žemę kelis šimtus pėdų gylyje. Per šiuos vamzdelius cirkuliuoja šilumą pernešanti medžiaga, dažnai tai būna vanduo, kad šiluma būtų efektyviai perduodama.
Kai žemės temperatūra yra didesnė nei oras, šilumos siurbliai gali perkelti šilumą iš žemės į patalpas. Taip pat, šilumos siurbliai gali dirbti priešinga kryptimi, išvesdamas šilumą iš patalpų į žemę, tokiu būdu aušindamas patalpas. Nors žemės šilumos siurbliams reikia elektros energijos veikti, jis yra labai efektyvus: vienam sunaudotam elektros energijos vienetui, siurblys gali iš žemės gauti iki penkių kartų daugiau energijos, suteikdamas puikų energijos grąžos koeficientą. Svarbu pažymėti, kad norint, jog geoterminis šilumos siurblys būtų visiškai ekologiškas, jo veikimui reikalinga elektros energija turėtų būti gaunama iš atsinaujinančių energijos šaltinių, o ne iš iškastinio kuro.
