Maalämmön toimintaperiaate

Jotta maalämpöä voidaan hyödyntää, maahan porataan energiakaivo tai metrin syvyyteen maahan kaivetaan lämmönkeruuputkisto. Tavallisesti energiakaivo on noin 100–350 m syvä. Reikään upotetaan putki, jota pitkin kiertää lämmönkeruuneste, joka on useimmiten 70 % vettä ja 30 % bioetanolia. Bioetanoli toimii jäänestona lämmönkeruunesteessä ja alentaa jäätymispisteen noin -17 °C-asteeseen. Keruuputkistossa neste lämpiää maaperän lämmöstä ja tuloksena saadaan maalämpöä energiakaivosta. Lämmönkeruuneste voi myös kiertää maassa noin metrin syvyydessä maanpinnasta vaakaputkistoa pitkin. Tällöin ei tarvita porareikää.

Lämmönkeruuneste kiertää lämmönkeruuputkistossa lämmeten noin 2–5 astetta. Lämmönkeruuneste kiertää maapiiristä lämpöpumpun höyrystimeen, jossa se luovuttaa keräämänsä lämmön ja josta se palaa takaisin maapiiriin. Höyrystimen välityksellä lämpö siirtyy kylmäaineeseen, joka sen vaikutuksesta 

lämpenee ja kaasuuntuu. Kylmäaine jatkaa maalämpöpumpun sisällä höyrystimeltä kompressorille, joka nostaa sen painetta ja lämpötilaa entisestään. Kompressorilta kylmäaine johdetaan lauhduttimeen, jossa se luovuttaa lämpönsä talon lämmönjakojärjestelmään lauhtuen samalla takaisin nestemäiseen muotoon. Kylmäaine palaa paisuntaventtiilin kautta takaisin höyrystimelle, ja kierto alkaa taas alusta.

Lämmönkeruuneste kiertää maapiirissä jatkuvasti vuodesta toiseen. Maalämpö huolehtii itse itsestään. Säännöllinen huoltaminen voi kuitenkin nostaa käyttöikää huomattavasti.

Maaperään varastoitunutta aurinkoenergiaa on tarjolla lähes rajattomasti. Maalämpö ei siis voi loppua, kunhan lämpökaivojen etäisyydet pidetään riittävän pitkinä eli ainakin 15 metriä.