Geothermische Wohnanlagen nutzen die Erde als kostenlose Wärmequelle. Ein Wärmeaustausch- und Übertragungsprozess bildet ein Erdschleifensystem. Die Arten von Erdschleifensystemen für Wohngebäude sind geschlossene Schleifen und offene Schleifen. Zu den Optionen für geschlossene Schleifen gehören horizontal, vertikal oder Teich/See. Vertikale Systeme werden hauptsächlich kommerziell für große Gebäude verwendet.
Ein geothermisches System verwendet eine Wärmepumpe, um Wärme aus einem unterirdischen Fluid – normalerweise Wasser – zu entnehmen und an das Kanalnetz zu übertragen. Beim Kühlen passiert das Umgekehrte. Die Kanäle verteilen die erwärmte oder gekühlte Luft im gesamten Raum eines Hauses.
Horizontale Installationen sind für den Neubau von Wohnungen geeignet, wenn ausreichend Landfläche vorhanden ist. Für erdverlegte nebeneinander liegende Rohre sind Gräben erforderlich. Das Schleifen der Rohre wie Spulen in einem kürzeren Graben kann die Installationskosten senken. Dieses Verfahren ermöglicht es auch, dass ein geothermisches System in einen Bereich passt, in dem ansonsten keine horizontale Installation möglich ist.
Häuser mit einem eigenen Gewässer können das kostengünstige Teich-/Seesystem installieren. Unterirdisch verläuft ein Rohr vom Haus zum Teich oder See. Dieses Versorgungsrohr sollte mindestens 8 m (2.4 Fuß) tief eingegraben sein, damit es nie einfriert. Die gewickelten Rohrkreise werden in das Gewässer gelegt. Es ist wichtig, dass der Teich oder See ständig eine Mindesttiefe, Qualität und Volumen einhält.
Geothermische Systeme mit offenem Kreislauf für Wohngebäude verwenden Wasser aus einem Brunnen oder einem Gewässer. Dieses Wasser wird als Wärmeaustauscher verwendet, der durch das System zirkuliert und dann über einen Brunnen oder einen Oberflächenabfluss in den Boden zurückfließt. Für diese Rückgabefunktion werden manchmal Aufladebrunnen verwendet. Systeme mit offenem Kreislauf sind nur bei sauberer Wasserversorgung geeignet, da die Wasserversorgung den örtlichen Grundwasserableitungsnormen entsprechen muss.
Neben dem Heizen und Kühlen der Räume eines Hauses können geothermische Systeme für Wohngebäude auch das Brauchwasser effizient erwärmen. Diese Systeme sind mit Enthitzern ausgestattet, die zusätzliche Wärme aus der Erdwärmepumpe für den Warmwasserspeicher des Hauses nutzen. Hersteller von Erdwärmepumpen bieten jetzt Vollbedarfssysteme für Warmwasser auf Abruf an. Diese Systeme liefern auch dann Warmwasser, wenn die Geothermieanlage nicht in Betrieb ist.
Alle Arten von Wohn-Geothermie-Systemen müssen fachmännisch installiert werden. Akkreditierte Installateure, Trainer und zertifizierte Planer können über Berufsverbände wie die International Ground Source Heat Pump Association (IGSHPA) gefunden werden. Diese Verbände sollten in der Lage sein, lokale Auftragnehmer nach Gebieten aufzulisten.
Das beste Wohn-Geothermie-System für ein Haus hängt vom Klima des Standorts, der verfügbaren Landfläche und den Bodenbedingungen ab. Mit durchdachtem, professionellem Design und Installation können geothermische Systeme für Wohngebäude langfristige Energieeinsparungen ermöglichen.