Geothermische Wärmepumpen (GHPs), manchmal auch als GeoExchange, Earth-coupled, Ground-Source oder Water-Source Wärmepumpen bezeichnet, sind seit den späten 1940er Jahren im Einsatz. Sie nutzen die relativ konstante Temperatur der Erde als Austauschmedium anstelle der Außenlufttemperatur.
Obwohl viele Teile des Landes saisonale Temperaturextreme erleben – von sengender Hitze im Sommer bis zu Kälte unter Null im Winter – bleibt der Boden einige Meter unter der Erdoberfläche auf einer relativ konstanten Temperatur. Je nach Breitengrad liegen die Bodentemperaturen zwischen 45 ° F (7 ° C) und 75 ° F (21 ° C). Wie eine Höhle ist diese Bodentemperatur im Winter wärmer als die Luft darüber und im Sommer kühler als die Luft. Das GHP nutzt diese günstigeren Temperaturen, um hocheffizient zu werden, indem es Wärme mit der Erde über einen Erdwärmetauscher austauscht.
Wie bei jeder Wärmepumpe können Geothermie- und Wasserwärmepumpen das Haus heizen, kühlen und, falls vorhanden, mit heißem Wasser versorgen. Einige Modelle von geothermischen Systemen sind mit zweistufigen Kompressoren und variablen Lüftern für mehr Komfort und Energieeinsparung erhältlich. Im Vergleich zu Luftwärmepumpen sind sie leiser, halten länger, benötigen wenig Wartung und sind nicht von der Temperatur der Außenluft abhängig.
Eine Dual-Source-Wärmepumpe kombiniert eine Luftwärmepumpe mit einer Erdwärmepumpe. Diese Geräte kombinieren das Beste aus beiden Systemen. Dual-Source-Wärmepumpen haben höhere Wirkungsgrade als Luftquelleneinheiten, sind aber nicht so effizient wie geothermische Einheiten. Der Hauptvorteil von Dual-Source-Systemen besteht darin, dass sie viel weniger kosten als eine einzelne geothermische Einheit und fast genauso gut funktionieren.
Auch wenn der Installationspreis eines Geothermiesystems um ein Vielfaches höher sein kann als der eines Luftquellensystems mit derselben Heiz- und Kühlleistung, können sich die zusätzlichen Kosten in 5 bis 10 Jahren in Energieeinsparungen niederschlagen, abhängig von den Energiekosten und den verfügbaren Anreizen in Ihrer Region. Die Systemlebensdauer wird für die inneren Komponenten auf bis zu 24 Jahre und für die Erdungsschleife auf über 50 Jahre geschätzt. Jedes Jahr werden in den USA etwa 50.000 Erdwärmepumpen installiert. Für weitere Informationen besuchen Sie die International Ground Source Heat Pump Association.