Слой земли до 3,2 м включает диапазон толщин, представляющих практический интерес для энергоактивных зданий, работающих с использованием геотермальной энергии низкого потенциала. Именно слой толщиной 1,5— 3 м по теплотехническим и экономическим соображениям может рассматриваться как естественный аккумулятор легкодоступной и имеющейся повсеместно геотермальной энергии.
Ниже приведены значения среднемесячной и среднегодовой температуры воздуха и почвы на глубинах 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2 м в Петропавловске-Камчатском. Из сопоставления приведенных данных следует, что с октября по апрель, т. е. практически на протяжении всего отопительного периода, температура почв на глубине 0,8—3,2 м положительна и превышает среднюю температуру наружного воздуха. Такое же соотношение среднегодовых температур наблюдается для всех указанных глубин почвы.
Отсюда вытекает, что геотермальную энергию низкого потенциала можно использовать следующим образом:
для снижения тепловых нагрузок на отопительную систему зданий, по крайней мере на протяжении части отопительного сезона, путем извлечения непреобразованной теплоты низкого потенциала из грунта и подводки ее к наружным ограждениям;
для расширенного использования геотермальной энергии низкого потенциала для тепло- и холодоснабжения зданий посредством систем с тепловым насосом.
Эффективность использования геотермальной энергии может быть повышена путем применения двухконтурных систем с расположением внешнего контура в массиве грунта и назначения режима работы, обеспечивающего отбор теплоты из массива в диапазоне температур, соответствующем попеременному замораживанию и оттаиванию примыкающей к теплообменнику массы грунта, т. е. в режиме фазовых превращений грунтовой влаги, а также применением инженерных средств, повышающих энтальпию грунта в летний период.
Аналогично решаются вопросы оценки и использования в энергоактивных зданиях низкопотенциальной теплоты гидротермальной энергии, рассматриваемой как энергия грунтовых вод в водонасыщенных слоях почвы. Эффективность использования низкопотенциальной гидротермальной энергии в гидроэнерго-активных зданиях существенно возрастает в районах расположения глубинных термальных запасов воды, вызывающих дополнительный подогрев массивов земли под зданиями.
Дополнительные сведения о максимуме и минимуме температуры, глубине промерзания, датах наступления и продолжительности безморозного периода, температурных амплитудах могут быть получены из Справочника по климату, либо путем проведения расширенных термогидрологических исследований района предполагаемого строительства энергоактивных зданий, в которых используются рассматриваемые виды возобновляемой энергии. Результатом такого рода рекогносцировочных исследований является развернутая информация о ресурсах тепловой энергии грунтового массива обследуемого участка, включая водосодержащие слои, а также о сезонных эволюциях энтальпии и экологически безвредно извлекаемых (возобновляемых) запасах теплоты или холода.