Kühlung

Beim Tausch der Energie zwischen Quelle und Wasser oder Luft werden Wärmepumpen eingesetzt. Ihr Vorteil ist hohe Leistungsfähigkeit, denn sie erzeugen dreimal mehr Energie als sie sie verbrauchen. Sie können unabhängiges Heizungssystem werden, wenn sie mit Photovoltaik-Solarkollektoren kombiniert werden, um die erneuerbare und kostenlose Sonnenenergie für die Arbeit zu nutzen. Die Energiequelle kann Erdboden, Wasser und Luft sein. Die zugänglichste Energiequelle ist Luft, denn sie ist überall verfügbar, jedoch ist Erdboden die beste Energiequelle, denn Erde hat bereits in weniger Tiefe fast unveränderliche Temperatur unabhängig von der Lufttemperatur über dem Erdboden.
Beim Kühlen wird die Energie über das Arbeitsmedium vom Übertragungsmedium auf die Energiequelle übertragen. Das Arbeitsmedium hat einen sehr tiefen Siedepunkt, wird schnell erwärmt und verdampft. Die leistungsfähigsten Systeme sind jene, die als Energiequelle Erdboden oder Wasser nutzen, denn sie haben konstante und relativ niedrige Temperatur. Deswegen besteht kein Bedarf an zusätzliche Abkühlung des Arbeitsmediums mit der elektrischen Energie. Dafür werden Wärmepumpen eingesetzt, die Wasser oder Luft abkühlen, die für die Kühlung des Raumes genutzt wird. Die Systeme zur Kühlung des Raumes sind sehr wirkungsvoll, ihr Preis ist jedoch höher. Sie nehmen viel Platz ein und sind nicht für alle Räume geeignet. Wassersysteme sind viel praktischer, denn als Kühlkörper können Großflächensysteme oder Fan Coil verwendet werden. Optimale Lösung sind Wärmepumpen in Kombination mit Bodenheizung und Fan Coil Kühlung wegen des energetischen Gleichgewichts.

Kraft-Wärme-Kopplung ist die gleichzeitige Gewinnung von elektrischer Energie und nutzbarer Wärme in einem gemeinsamen thermodynamischen Prozess, und das Grundziel ist möglichst gute Ausnutzung der Brennstoffe. Außer für Heizung können sie auch zur Kühlung eingesetzt werden und dann heißen sie Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung.
Beispielsweise werden mit der Abwärme, die an die Umgebung abgegeben wird, die umliegenden Räume geheizt. Der Umkehrprozess ist besonders geeignet für Gebäude, wo die Wärmeerzeugung primär ist, und mit der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung wird zusätzlich elektrische Energie erzeugt, die vor Ort genutzt oder in das System eingespeist werden kann. Zwei Typen der Kraft-Wärme-Kopplung sind Mini- und Mikro-Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen. Mikro-KWK kommen zum Einsatz im Haushaltsbereich, und in Gebäuden Mini-KWK.