مبدل حرارتی زمینی
اثربخشی

پیاده‌سازی مبدل‌های حرارتی زمین هوا برای هر دو خنک‌کنندهٔ مشتقات جزئی یا کامل و / یا گرم‌سازی تهویه تأسیسات هوا، موفقیت‌هایی داشته‌اند. بدون شک مطبوعات شناخت خوبی در مورد استفاده از سیستم‌های پشتیبان و غیر پشتیبان عمومیت بخشیده‌است. از جنبه‌های کلیدی، مبدل‌های حرارتی زمین هوا ماهیتی منفعل و تنوع گسترده‌ای از شرایط در سیستم‌های طبیعی دارند.
مبدل‌های حرارتی زمین هوا می‌توانند در هر دو نوع بالا /جلو بسیار مقرون به صرفه باشند ازجمله هزینه‌های سرمایشی و همچنین عملیات طولانی مدت و هزینه‌های نگهداری با این حال، این تفاوت عمیق بسته به عرض جغرافیایی محل، ارتفاع، درجه حرارت محدودهٔ زمین، درجه حرارت مطلق و حداکثر رطوبت نسبی، تابش خورشیدی، جدول آب، نوع خاک (هدایت حرارتی)، بهره‌وری رطوبت خاک و طراحی فراگیر از قسمت بیرونی ساختمان / عایق می‌باشد. به‌طور کلی، خاک خشک و چگالی کم با عدم یا کمبود سایه به روی زمین حداقل سود عملکرد را خواهد داشت، در حالی که خاک متراکم مرطوب با سایه قابل توجهی باید به خوبی نقش ایفا کند. سیستم‌های آبیاری قطره‌ای آهسته ممکن است عملکرد حرارتی را بهبود بخشند. خاک مرطوب در تماس با لوله‌های خنک‌کننده خاصیت هدایت حرارتی بهتری از خاک خشک دارد.
لوله‌های خنک‌کنندهٔ زمین در آب و هوای گرم و مرطوب بسیار کمتر مؤثر هستند (مانند فلوریدا) که در آن محدودهٔ دمای زمین به دمای آسایش انسان نزدیک است. درجه حرارت زمینی بالاتر از محیط، اثر کمتری را برای خنک‌کننده گی و رطوبت دهندگی دارا می‌باشد. با این حال، می‌توان آن‌ها را در نیمه سرد و مرطوب، جایگزین مصرف هوای تازه برای منطقه حائل حرارتی خورشیدی منفعل مانند مناطق اتاق رختشویی، یا اتاق حمام آفتاب / گلخانه، به ویژه جاهای دارای وان آب داغ، شنا آبگرم، یا استخر شنا داخل ساختمان، جایی که هوای گرم و مرطوب در تابستان، و یک منبع از خشک کن خنک‌کننده، مورد استفاده واقع شود.
برای مبدل‌های حرارتی زمین هوا، به‌طور کامل همهٔ مناطق و سایت‌ها مناسب نمی‌باشند. شرایطی که ممکن است مانع یا جلوگیری از اجرای صحیح می‌شود: شامل سنگ بستر کم عمق، سطح آب بالا، و فضای کافی در میان دیگران است. در برخی مناطق، تنها خنک‌کننده یا گرم‌کننده ممکن است توسط مبدل‌های حرارتی زمین هوا پشتیبانی شوند. در این مناطق، پیش‌بینی برای پرسازی مجدد حرارتی از زمین، باید مخصوص در نظر گرفته شود. در سیستم‌های عملکرد دوگانه (هر دو گرمایش و سرمایش)، در فصل گرم، شارژ حرارتی زمین را برای فصل سرد و در فصل سرد، شارژ حرارتی زمین را برای فصل گرم فراهم می‌کند، هر چند، بار سنگین مخزن حرارتی باید حتی با سیستم‌های کارکرد دوگانه در نظر گرفته شود. در محدودهٔ رناتا، یک شرکت برجسته داروسازی در بنگلادش، سعی در رهبری یک پروژه آزمایشی و تلاش برای پیدا کردن اینکه آیا می‌توانند از تکنولوژی تونل هوا زمین برای تکمیل سیستم تهویه مطبوع معمولی استفاده کنند، دارند. لوله‌های بتنی (طول کل ۶۰ فوت، قطر داخلی ۹ اینچ، قطر خارجی ۱۱ اینچ) در عمق ۹ فوت در زیر زمین قرار داده شد و یک دمنده ۱٫۵ کیلو وات قدرت مجاز بکارگرفته شد. درجه حرارت زیرزمینی در آن عمق حدود ۲۸ درجه سانتی گراد به دست آمد. میانگین سرعت هوا در تونل حدود 5 m / s بود. ضریب عملکرد (COP) از مبدل حرارتی زیرزمینی در نتیجه طراحی ضعیف در محدوده ۱٫۵–۳ بود. نتایج، مقامات را متقاعد کرد که در آب و هوای گرم و مرطوب، پیاده‌سازی مفهوم مبدل‌های حرارتی زمین هوا غیرعاقلانه است. خنک‌کنندهٔ متوسط (زمین خود را) محیط زیست، به علت‌های اساسی عدم موفقیت در اصول گرمایی، مناطق مرطوب (بخش‌هایی از جنوب شرقی آسیا، فلوریدا در ایالات متحده آمریکا و غیره) در دمای نزدیک به محیط اطراف اتفاق می‌افتد. با این حال، محققان از مکان‌هایی مانند انگلستان و ترکیه گزارش دلگرم‌کنندهٔ (COP)های بالاتر از ۲۰ را داده‌اند. به نظر می‌رسد در هنگام برنامه‌ریزی مبدل حرارتی زمین هوا، درجه حرارت زیرِ زمین باید از اهمیت بالایی برخوردار باشد.