Temperaturne razmere okoli 1,5 do 2 metra pod površino zemlje so skozi celo leto skoraj konstantne s temperaturami od 10 do 13 stopinj C. To so ljudje izkoriščali že v začetku človeške zgodovine, ko so se naseljevali v jamah, pa tudi veliko vrst živali, ki si uredijo svoja domovanja pod zemljo, kjer kljubujejo poletni vročini ter zimskemu mrazu.
To darilo narave lahko izkoristimo tudi za poletno ohlajevanje in za zimsko ogrevanje svojega doma. V zemljo moramo namestiti prenosnik toplote, ki ga povežemo s prezračevalnim sistemom. Imenujemo ga zemeljski prenosnik toplote in ga uporabljamo takrat, ko je temperatura zunanjega zraka nad plus 20 stopinj C ali pod plus 5 stopinj C. Gre za izjemno energetsko učinkovito naložbo, saj je energija zemlje vedno in brezplačno na voljo.

Zemeljski prenosnik toplote je razmeroma drag, imajo ga predvsem pasivne hiše. Za delovanje prezračevanja ga ni nujno izvesti, saj se lahko zunanji zrak predgreva tudi na druge načine:

• z električnim ali toplovodnim predgrevanjem
• naprava se programira tako, da sama greje zunanji zrak na način, da poveča odvodni volumen, torej z ekscentrično regulacijo pretokov (kar pa je ustrezno samo za primer, ko v hiši ali stanovanju nimamo kamina)
• z entalpijskim prenosnikom toplote, ki vrača vlago – v tem primeru se vlaga odpadnega zraka kondenzira na prenosniku toplote, kjer odda svojo izparilno toploto, kar je dovolj da ni potrebno predgrevanja zunanjega zraka do okoli minus 10 do minus 15 stopinj Celzija. Ta način rešuje problem predgrevanja in vračanja vlage v zimskem času, ko je notranji zrak razmeroma suh. Pri še nižjih temperaturah rekuperator zazna nevarnost zmrzovanja prenosnika toplote in se izklaplja in vklaplja, dokler niso temperature višje.

Za izkoriščanje zemeljske toplote poznamo tri uveljavljene tehnične možnosti:

• zračni zemeljski prenosnik toplote
• vodni zemeljski prenosnik toplote
• navezava na toplotni vir toplotne črpalke

Sestoji iz okoli 50 m dolge posebne, orebrene fleksibilne plastične cevi (DN150 – 200 mm), ki jo položimo v globino vsaj 1,5 do 2 metra pod površino zemlje, pod naklonom s padcem proti hiši. Še bolje je speljati več krajših cevi DN150 mm (3 x 30 m, en meter medsebojne razdalje). Na delu kjer prihaja cev v objekt, uredimo jašek z odtokom kondenza (najnižja točka). Nad zemljo uredimo steber za zajem zraka, v steber vgradimo enoto s filtrom za čiščenje zraka. Na drugem koncu cev pripeljemo (pod temelji, ali v klet) v prostor, kjer bo prezračevalna naprava. Za zajem zraka direktno iz zunanjosti (pri temperaturah med 5 in 20 stopinjami C), moramo izdelati še direkten dovod zunanjega zraka DN160 – 200 mm. Med obema dovodoma svežega zraka se vgradi motorna loputa, ki se glede na zunanjo temperaturo preklaplja med obema možnostima.
Cev vgradimo v enem kosu, stikovanje ni priporočljivo, če je nujno, mora biti izvedeno povsem zrakotesno in vodotesno. Cev zakopljemo v ilovico ali zemljo, če so v materialu ostri kamni, cev obdamo s finim peskom. To rešitev izvajamo le v primeru, ko ni mogoče izvesti vodnega zemeljskega prenosnika toplote! Te rešitve na splošno ne priporočamo, v vseh ozirih (vzdrževanje, cena…) primernejša je rešitev z vodnim zemeljskim prenosnikom toplote! Od nedavnega zaradi pogostih zapletov z vdorom vode ali nabiranjem kondenza in s tem povezanimi sanitarnimi problemi to rešitev odsvetuje tudi Passihaus Institut.

Ocena stroškov: 2.000 do 3.000 EUR na hišo.

Predpriprava objekta:

• napeljava orebrene fleksibilne cevi ali naprava dveh prebojev ali kinet, po katerih bo mogoče speljati cev DN200 mm v kasnejši fazi
• direkten zajem zraka DN160 – 200 mm, lahko na fasadi
• električna vtičnica 220V za motorno loputo
• izdelava jaška za odvod kondenza, stebra za zajem zraka

V zemljo zakopljemo dve (ali več) vodovodnih plastičnih cevi preseka ene cole (ca 22 mm) v medsebojnem razmiku vsaj 50 cm na globini vsaj kot 150 cm – globlje ko je, večji bo učinek. Izberemo tanjšo cev, da jo lažje oblikujemo. Cevi napolnimo s slano vodo ali antifrizom in jih povežemo z obtočno črpalko (ta deluje takrat ko so zunanje temperature višje od 20 stopinj C in nižje od 5 stopinj C) in prenosnikom toplote voda-zrak (imenujemo ga »sole defroster«), ki ga namestimo takoj za odprtino na fasadi, skozi katero dovajamo zunanji zrak. S to napravo brezplačno poleti ohladimo, pozimi pa ogrejemo zunanji zrak. Ta način je primeren za vse lokacije, nujen pa za tla z visoko talno vodo, kjer zračni zemeljski prenosnik toplote ni ustrezna rešitev. Cevi zakopljemo tako, da jih obdamo s finim peskom, če so v terenu z ostrim kamenjem, sicer jih zasujemo kar z zemljo ali ilovico. Preprosto pravilo za dimenzioniranje je, da nazivni volumenski pretok prezračevalne naprave delimo z 2 in dobimo skupno dolžino cevi, pri čemer posamezna zanka ne sme biti daljša od 100 m. Če imamo torej napravo z nazivno kapaciteto 250-300 m³/h, zakopljemo dve zanki dolžine 70 – 80 metrov (lahko tudi malenkost) daljše, ali več zank skupne dolžine 150 do 200 metrov.

Ocena stroškov: material za cevi cca 200 EUR, delo in kopanje zelo različno glede na to, v kateri fazi najamemo mehanizacijo; od 200 do 1.200 EUR na hišo. V tej ceni ni defrosterja, ki stane ca 1.700,00 EUR.

Predpriprava objekta:

• napeljava dveh ali treh zank alkaten cevi okoli hiše (kot navedeno), ki jih pripeljemo do lokacije prezračevalne naprave. Če bomo te cevi položili kasneje, ko bo hiša že stala, pustimo v temeljih in zidovih odprtine skozi katere bomo kasneje vodili cevi (2 x 15 cm) do prezračevalne naprav
• električna vtičnica 220V za obtočno črpalko
• odvod kondenzata v meteorno kanalizacijo

Če se bo objekt ogreval s toplotno črpalko zemlja-voda ali voda-voda, ali če imamo namen izdelati geosondo imamo že na voljo toplotni vir (zemeljski prenosnik toplote, geosonda, talna voda), ki ga potrebujemo tudi za predgrevanje ali predohlajanje zraka, je možna navezava na prenosnik toplote za ogrevanje zunanjega zraka. V tem primeru naj projektant to upošteva pri projektiranju strojnih instalacij.