ذخیره‌سازی فصلی انرژی حرارتی
ذخیره‌سازی فصلی انرژی حرارتی یا STES ذخیره گرما یا سرما برای مدت چند ماهه است. زمانی‌هایی که انرژی حرارتی موجود است، می‌توان آن‌ها را برای استفاده در مکان‌ها و زمان‌هایی که گرما نیاز است ذخیره کرد. از جمله شامل ماه‌های زمستان نیز است. گرمای هدر رفته از روند کاری صنایع نیز به همین شکل می‌تواند ذخیره شود و بعداً مورد استفاده قرار گیرد. یا حتی سرمای طبیعی حاصل از هوا در زمستان می‌تواند ذخیره شود و به عنوان تهویه هوا در تابستان بکار رود. ذخایر STES می‌تواند سیستم‌های گرمایشی منطقه‌ای برای مثال یک ساختمان یا یک مجتمع را پوشش دهد. در میان ذخایر فصلی که برای گرمایش به کار می‌روند، معمولاً بازهٔ طراحی حداکثر دمای سالانه بین ۲۷ تا ۸۰ درجه سانتیگراد (۶/۸۰ تا ۱۷۶ درجه فارنهایت) است. اختلاف دمای ذخایر در طول دوره‌های خاصی از سال می‌تواند ده‌ها درجه باشد. در بعضی از سیستم‌ها از پمپ‌های حرارتی برای آسان‌سازی شارژ و تخلیه ذخایر در کل دوره یا بخشی از آن استفاده می‌شود. یک روش غیرمعمول (کم کاربرد) در فناوری STES روش ذخیره‌سازی بین فصلی انرژی حرارتی است. یک نمونه از گونه‌های مختلف STES به خوبی قابلیت ذخیره‌سازی میان فصلی حرارت را نشان می‌دهد. در آلبرتای کاناداDrakeLanding solar (که از سال۲۰۰۷ فعال است) ۹۷٪ از حرارت سالانه خود را از سیستم حرارت منطقه توسط گرمای خورشیدی حاصل از پنل‌های گرمایی خورشیدی روی سقف پارکینگ‌ها به دست می‌آورد. این شاهکار یک رکورد جهانی استکه توسط ذخیره گرمای میان فصلی در حجم زیاد از سنگ منطقه که زیر پارک مرکزی است حاصل شده‌است. تبادل حرارت از طرف مجموعه از ۱۴۴ گمانه که در عمق ۳۷ متری داخل زمین حفر شده‌است رخ می‌دهد. هر گمانه ۱۵۵ میلی‌متر قطر دارد. (۱/۶ اینچ) و شامل یک مبدل حرارتی ساده ساخته شده از لوله پلاستیکی با قطر کم است که از طریق آن آب به چرخه در می‌آیدو پمپ‌های حرارتی درگیر نیستند. بزرگترین گودال ذخیره جهان (۲۰۰٫۰۰۰ متر مکعب) در دانمارک در حال ساخت است و اجازه می‌دهد که انرژی خورشیدی ۵۰٪از انرژی سالانه را برای بزرگترین سیستم گرمایشی خورشیدی فعال جهان تأمین کند.
ذخیره‌سازی فصلی انرژی حرارتی
ذخایر BTES می‌توانند زمانی که گمانه‌ها صفر می‌شوند ساخته شوند، آن‌ها شامل یک تا صدها گمانهٔ عمودی با قطر معمول ۱۵۵ میلی‌متر می‌باشند. سیستم‌ها دراندازه‌های متفاوت از جمله سیستم با اندازهٔ بسیار بزرگ ساخته شده‌است. قشرها زمین می‌توانند متفاوت باشند مثلاً شن تا صخره‌هایی بلورین و بسته به فاکتورهای مهندسی عمق می‌تواند از ۵۰ تا ۳۰۰ متر (۱۶۴ تا ۹۸۴ فوت) متغیر باشد فاصله‌ها می‌توانند در بازهٔ ۳ تا ۸ متر (۸/۹ تا ۲/۲۶ فوت) متغیر باشد. مبدل‌های حرارتی برای پیش‌بینی تغییرات فصلی دما در داخل زمین می‌توانند به کار گرفته شود. از جمله برقرار کردن یک سیستم دمای پایدار که توسط برقراری رابطه بین ورودی و خروجی گرما دردوره‌ای چند ساله بدست می‌آید. دمای گرم مخازن حرارتی فصلی می‌تواند با استفاده از گمانه های موجود که برای ذخیره حرارت اضافی به دست آمده در تابستان که به‌طور فعال برای بالا بردن درجه حرارت در ذخایر حرارتی بزرگ در خاک است ایجاد شود و در نتیجه این گرما می‌تواند به صورت آسان تر (و ارزانتر) در زمستان استخراج شود. انتقال حرارت بین فصلی توسط گردش آب موجود در لوله‌های قرار گرفته در پوشش‌های جمع‌آوری حرارت خورشیدی انجام می‌گیرد و حرارت را به ذخایر گرمای ایجاد شده درگمانه‌ها منتقل می‌کند. با استفاده از پمپ گرمائی منابع زمین در زمستان گرمای موجود در ذخایر حرارتی استخراج می‌شود برای گرمایش محیط از طریق گرمایش کف. به دلیل شروع کار پمپ‌های گرمائی با دمای ۲۵ درجه سانتیگراد (۷۷ درجه فارنهایت) که از ذخایر گرما حاصل می‌شود به جای دمای پایین ۱۰ درجه سانتیگراد (۵۰ درجه فارنهایت) زمین سبب ضریب بالای عملکردی می‌شود. سیستم BTES در کالج ریچارد استاکتون از سال ۱۹۹۵ در اوج دمای در حدود ۲۹ درجه سانتیگراد (۲/۸۴ فارنهایت) که متشکل از ۴۰۰ گمانه به عمق ۳۰۰ متر (۴۲۷ فوت) در محدوده پارکینگ ۵/۳ هکتاری مشغول به کار است این سیستم گرما و را تنها ۲ درصد در طول شش ماه از دست می‌دهد. حداکثر دما برای ذخایر BTES 85 درجه سانتیگراد (۱۸۵ درجه فارنهایت) است که این به دلیل خاصیت‌های لوله‌های PEX که برای BHES بکار می‌رود است. اما اکثراً به این دما نمی‌رسد گمانه‌ها می‌توانند به صورت قطعات کوچک و نامنظم سنگ ویا پر از آب بسته به شرایط زمین باشند و معمولاً انتظار می‌رود که عمری بیش از ۱۰۰ سال داشته باشد. هر دوی BTES و سیستم گرمایش منطقه مرتبط با آن می‌توانند به تدریج بعد از شروع عملیات گسترش یابند، به عنوان مثال نکار سولم در آلمان به‌طور کلی ذخایر BTES کاربری زمین را مختل می‌کند ومی تواند زیر ساختمان‌ها، زمین‌های کشاورزی و پارکینگ‌ها وجود داشته باشد.