Χρήσεις των γεωθερμικών ρευστών χαμηλής ενθαλπίας

Σημαντική παγκοσμίως είναι η άμεση χρήση της γεωθερμικής ενέργειας συχνά σε μορφή ταμιευτήρων μικρότερες των 100 βαθμών Κελσίου. Η γεωθερμική ενέργεια χρησιμοποιείται  άμεσα για την θέρμανση κτηρίων (ανεξάρτητες κατοικίες, συγκροτήματα διαμερισμάτων, μέχρι και ολόκληρες κοινότητες), ψύξη κτηρίων (με χρήση μονάδων απορρόφησης βρωμιούχου λιθίου), θέρμανση θερμοκηπίων και εδαφών για καλλιέργειες και για την παροχή ζεστού ή χλιαρού νερού για οικιακή χρήση, επεξεργασία προϊόντων (πχ. παραγωγή χαρτιού), καλλιέργεια οστρακοειδών και ψαριών, θέρμανση κολυμβητικών δεξαμενών και θεραπευτικούς σκοπούς όπως ιαματικά νερά και για θερμικές διεργασίες πχ. ξήρανση προϊόντων. 

Η άμεση θέρμανση χώρων είναι η παλαιότερη μορφή χρήσης της γεωθερμικής ενέργειας και η πλέον διαδεδομένη στην Ευρώπη. Περιλαμβάνει επίσης την παραγωγή ζεστού νερού για οικιακές  χρήσεις. Η τεχνολογία που υιοθετείται είναι απλή. Το γεωθερμικό ρευστό από μία ή δύο γεωτρήσεις αποδίδει θερμότητα στο σύστημα θέρμανσης του ενεργειακού χρήστη, είτε άμεσα, είτε μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας. Γι’ αυτό στην εφαρμογή αυτή απαιτούνται γεωθερμικά ρευστά με θερμοκρασία μεγαλύτερη των 45 βαθμών Κελσίου.

Όσον αφορά στην θέρμανση και στην ψύξη των χώρων της κατοικίας,  η οποία εφαρμόζεται εδώ και αρκετά χρόνια στις χώρες του δυτικού κόσμου χρησιμοποιούνται κυρίως γεωθερμικές αντλίες θερμότητας. Τα συστήματα αυτά λειτουργούν εκμεταλλευόμενα την σταθερή θερμοκρασία της γης με σκοπό να αντλούν ενέργεια και είτε να θερμαίνουν τους χώρους είτε να αποβάλλουν την θερμότητα και να ψύχουν ένα κτήριο. Τα συστήματα που λειτουργούν χρησιμοποιώντας  γεωθερμικές αντλίες θερμότητας περιλαμβάνουν τρία μέρη.

Το πρώτο αποτελείται από ένα δίκτυο σωληνώσεων  μέσα στο οποίο κυκλοφορεί νερό και αποκαλείται  εναλλάκτης κλειστού κυκλώματος, σε αυτό το δίκτυο οι σωλήνες απλώνονται σε χαντάκια όπου υπάρχει διαθέσιμη έκταση οικοπέδου, επίσης μπορούν να τοποθετηθούν  σε πολλές κάθετες γεωτρήσεις  σε περίπτωση που ο διαθέσιμος χώρος είναι περιορισμένος  ή η κατοικία βρίσκεται σε βραχώδη έκταση. Επιπλέον αντί για το δίκτυο σωληνώσεων  μπορούν να χρησιμοποιηθούν υπόγεια ύδατα, μια μικρή λίμνη ή και θάλασσα εφόσον υπάρχουν. Τότε ο γεωθερμικός εναλλάκτης καλείται εναλλάκτης ανοιχτού κυκλώματος.

Το δεύτερο μέρος αποτελείται από την αντλία θερμότητας , στην αντλία θερμότητας το νερό φτάνει από το δίκτυο του γεωθερμικού εναλλάκτη, σε σταθερή θερμοκρασία και χρησιμοποιείται  είτε για την θέρμανση του χώρου είτε για την ψύξη του. Η λειτουργία αυτού του συστήματος είναι παρόμοια με αυτήν των κλιματιστικών , η διαφορά είναι ότι τα κλιματιστικά χρησιμοποιούν την θερμοκρασία του εξωτερικού αέρα εξαερώνοντας ή υγροποιώντας  το πτητικό αέριο που περιέχουν ενώ η γεωθερμική αντλία χρησιμοποιεί  την θερμκρασία του νερού.

Το τρίτο τμήμα του συστήματος αποτελείται και αυτό από δίκτυο σωληνώσεων που τρέχει μέσα στο δίκτυο στο οποίο αποδίδει ή από το οποίο παραλαμβάνει θερμότητα  και αυτό μπορεί να είναι είτε ενδοδαπέδιο είτε επιτοίχιο είτε δίκτυο με θερμαντικά σώματα με ενσωματωμένο ανεμιστήρα, τα λεγόμενα fan coils.