
Toplinske pumpe s izvora na tlu koje izvlače toplinu iz zemlje za grijanje su vodeći primjer uređaja za obnovljive izvore energije. Sredstvo za grijanje cirkulira u sustavu podzemnih cijevi poznatih kao kolektor ili izmjenjivač topline. Ovisno o količini prostora na parceli, možemo odabrati vertikalni, vodoravni ili spiralni zemljani izmjenjivač topline.

Toplinska pumpa je uređaj koji koristi prostornu toplinu za zagrijavanje prostorija, tj. niži izvor topline. Za toplinske pumpe izvora tla, donji izvor je tlo. Poželjno kada je zemlja mokri i ilovasti, jer suhi pijesak pruža nekoliko puta manje topline.
Prizemni izmjenjivač topline smješten u tlu - ovisno o veličini naše parcele - vertikalno, vodoravno ili spiralno - prima toplinu i prenosi je u cirkulirajući faktor u cjevovodu, a zatim ga prenosi u sustav grijanja.
Takvo grijanje ima gotovo iste prednosti: ne troši nikakvo gorivo, ne emitira ispušne plinove i ne morate plaćati upotrebu proizvedene topline. Međutim, i dalje ostaje trošak električne energije potrebne za napajanje toplinske pumpe. Srećom, pumpi ne treba puno …
Na velikoj parceli - vodoravni izmjenjivač topline
Horizontalni zemljani izmjenjivač topline najpopularniji je. Cijevi (obično polietilen, rjeđe bakar) položene su u obliku vodoravne zavojnice u zemlju. Zakopane su ispod razine smrzavanja zemlje, obično na dubini od oko 1, 8 m. U cijevima cirkulira slani vod - tekućina sa niskim vrelištem. Pretpostavlja se da je za dobivanje 1 kW toplinske energije potrebno od 30 do 100 m zemljišne površine.

Također se može reći da se od 1 m 2 suhog tla dobiva 10 do 30 W energije, a iz vlažnog tla - čak i iznad 40 W. Zahvaljujući takvim općim podacima, lako je samostalno izračunati ima li parcela dovoljno površine da pokrije potrebe kuće za toplinom, Može se razviti područje iznad zakopanog sakupljača - na primjer, posaditi biljke na njega ili napraviti igralište za djecu. Međutim, zgrade ne možete smjestiti iznad kolektora, čak ni one kao garaže ili šupe za vrtni alat.
Nedostatak zemljanih crpki s vodoravnim izmjenjivačem topline je potreba da im se dodijeli značajno područje i izvode brojna iskopavanja.
Spiralni zemljani izmjenjivač topline na srednjoj plohi
Spiralni izmjenjivači su druga vrsta kolektora. Postavljaju se na istom principu kao vodoravni izmjenjivači, osim što cijev ima spiralni oblik. Za postavljanje im je potrebno manje prostora nego za vodoravni izmjenjivač, a radovi na montaži su manje glomazni nego za vodoravni izmjenjivač.
Toplinska pumpa s vertikalnim izmjenjivačem će raditi na maloj parceli
Kad imamo samo malo ili šumovito područje, bolje je koristiti vertikalni izmjenjivač. U vertikalnu rupu malog promjera (bunar) je umetnuta kolekcionarska cijev. Bušenje dubine od 12 do 25 m potrebno je za dobivanje 1 kW energije.