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.
مواد هوشمند
مصالح هوشمند ذخیره‌کننده انرژی: این مصالح و فراورده‌ها قادرند انرژی را چه به صورت نمایان و چه نهانی در خو د ذخیره نمایند، مثلاً به شکل نور، گرما، هیدروژن یا الکتریسته. قابل ذکر است که این مصالح قابلیت برگشت‌پذیری نیز دارند؛ بنابراین این مصالح قادر به ذخیره انرژی بصورت‌های مختلفی می‌باشند. اما در این بین مصالح هوشمند ذخیره‌کننده حرارت (گرما) بیشتر مورد توجه بوده‌اند این مصالح نوعی ویژگی ذاتی دارند که آن‌ها را قادر می‌سازد که انرژی را به صورت گرما یا سرما (معکوس گرما) به صورت انرژی نهانی در خود ذخیره کنند. این مصالح در معماری دارای کاربرد و مورد توجه بسیار هستند. پرکاربردترین آن‌ها که با عنو ان مصالح تغییر حالت دهنده (Phase Changing Material) با نام اختصاری PCM مشهور است، به آن دسته از مصالح و فراورده‌هایی اطلاق می‌شود که می‌توانند به عنوان واسطه تنظیم دما عمل کنند مثلاً به عنوان عنصر واسطه ذخیره سرما یا گرمای نهانی تنظیمات دمای داخل اتاق. مصا لح PCM این ویژگی را دارند که وضعیت خود را از حالت مایع به جامد به وسیلهٔ کریستاله شدن (بلوره شدن) تغییر دهند و میزان مشخصی از انرژی گرمایی که قبلاً در درجه حرارت بالاتر ذخیره کرده بودند، از خود آزاد کنند و در حالت معکوس با تغییر وضعیت از جامد به مایع در زمان ورود انرژی گرمایی میزان حرارت یا دما را ثابت نگه دارند. ذکر این نکته ضروری است که مصالحی با ظرفیت ذخیره حرارتی بالا یا اتلاف حرارتی پایین در این دسته از مصالح هوشمند جای نمی‌گیرند. اولین استفاده‌کننده مصالح PCM سازمان NASA در سال ۱۹۶۰ میلادی بود که از این مصالح با توجه به کاربردهای ویژه آن در پروژه‌های فضایی استفاده نمود.