ذخیره سازی فصلی انرژی حرارتی یا STES ذخیره گرما یا سرما برای مدت چند ماهه است. زمانی هایی که انرژی حرارتی موجود است، می توان آن ها را برای استفاده در مکان ها و زمان هایی که گرما نیاز است ذخیره کرد. از جمله شامل ماه های زمستان نیز است. گرمای هدر رفته از روند کاری صنایع نیز به همین شکل می تواندذخیره شود و بعداً مورد استفاده قرار گیرد. یا حتی سرمای طبیعی حاصل از هوا در زمستان می تواند ذخیره شود و به عنوان تهویه هوا در تابستان بکار رود. ذخایر STES می تواند سیستم های گرمایشی منطقه ای برای مثال یک ساختمان یا یک مجتمع را پوشش دهد. در میان ذخایر فصلی که برای گرمایش به کار می روند، معمولاً بازهٔ طراحی حداکثر دمای سالانه بین ۲۷ تا ۸۰ درجه سانتیگراد (۶/۸۰ تا ۱۷۶ درجه فارنهایت) است. اختلاف دمای ذخایر در طول دوره های خاصی از سال می تواند ده ها درجه باشد. در بعضی از سیستم ها از پمپ های حرارتی برای آسان سازی شارژ وتخلیه ذخایر در کل دوره یا بخشی از آن استفاده می شود. یک روش غیرمعمول (کم کاربرد) در فناوری STES روش ذخیره سازی بین فصلی انرژی حرارتی است.یک نمونه از گونه های مختلف STES به خوبی قابلیت ذخیره سازی میان فصلی حرارت را نشان می دهد. در آلبرتای کاناداDrakeLanding solar (که از سال۲۰۰۷ فعال است) ۹۷٪ از حرارت سالانه خود را از سیستم حرارت منطقه توسط گرمای خورشیدی حاصل از پنل های گرمایی خورشیدی روی سقف پارکینگ ها به دست می آورد. این شاهکار یک رکورد جهانی استکه توسط ذخیره گرمای میان فصلی درحجم زیاد از سنگ منطقه که زیر پارک مرکزی است حاصل شده است. تبادل حرارت از طرف مجموعه از ۱۴۴ گمانه که در عمق ۳۷ متری داخل زمین حفر شده است رخ می دهد. هر گمانه ۱۵۵ میلی متر 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 می آیدو پمپ های حرارتی درگیر نیستند. بزرگترین گودال ذخیره جهان (۲۰۰٫۰۰۰ متر مکعب) در دانمارک در حال ساخت است واجازه می دهد که انرژی خورشیدی ۵۰٪از انرژی سالانه را برای بزرگترین سیستم گرمایشی خورشیدی فعال جهان تأمین کند.
گونه های متفاوتی از فناوری STES وجود دارد که دامنه یکاربری وسیعی از ساختمان های کوچک یک طبقه تا مجموعه شبکه حرارتی منطقه را می پوشاند. در صورت کلی بازده افزایش می یابد وبا تغییر اندازه هزینهٔ ساخت و سازهای خاص کاهش می یابد.UTES(ذخایر انرژی حرارتی زیر زمینی)، که در آن رسانه ذخیره سازی ممکن است قشرها زمین شناس اعم از زمین یا شن تا سنگ بستر باشدیا سفره های آبی باشد فناوری UTES شامل:ATES(ذخایر انرژی گرمایی سفره های آبی)، ذخایر ATES از یک رابطه از مجموع دو یا چند چاه در سفره های آبی عمیق موجود در بین لایه نفوذ ناپذیر زمین شناسی بالا و پایین تشکیل شده است. نیمی از روابط برای استخراج آب و نیمی دیگر برای دوباره تزریق کردن آب است؛ بنابراین ستون های آبی با وجود استخراج در تعادل هیدرولوژیکی باقی می مانند. رسانه مخازن گرما یا سرما شامل آب وبستر که پوشانده است. ساختمان رایتاگ آلمان از تاریخ ۱۹۹۹ به وسیلهٔ ذخایر ATES که در دوسفره آبی در اعماق مختلف هستند، گرم وسرد شده است.در هلند در حال حاضر، بیش از ۱۰۰۰ سیستم ATES است که در گزینهٔ ساخت وساز استاندارد است. در کالج ریچارد استاکتون (نیوجرسی) برای چندین سال مشغول کار است. ATES بخاطر اینکه معمولاً جاهای کمتری برای کندن نیاز دارد هزینه نصب کمتری در مقایسه با BTES دارد اما هزینهٔ عملیاتی بالاتری دارد. ATES همچنین نیاز به شرایط زیر زمینی خاصی برای نمونه وجود سفره آبی، برای امکان پذیر بودن دارد.
ذخایر BTES می توانند زمانی که گمانه ها صفر می شوند ساخته شوند، آن ها شامل یک تا صدها گمانهٔ عمودی با قطر معمول ۱۵۵ میلی متر می باشند. سیستم ها دراندازه های متفاوتاز جمله سیستم با اندازهٔ بسیار بزرگ ساخته شده است. قشرها زمین می توانند متفاوت باشند مثلاً شن تا صخره هایی بلورین و بسته به فاکتورهای مهندسی عمق می تواند از ۵۰ تا ۳۰۰ متر (۱۶۴ تا ۹۸۴ فوت) متغیر باشد فاصله ها می توانند در بازهٔ ۳ تا ۸ متر (۸/۹ تا ۲/۲۶ فوت) متغیر باشد.مبدل های حرارتی برای پیش بینی تغییرات فصلی دمادر داخل زمین می توانند به کار گرفته شود. از جمله برقرار کردن یک سیستم دمای پایدار که توسط برقراری رابطه بین ورودی و خروجی گرما دردوره ای چند ساله بدست می آید. دمای گرم مخازن حرارتی فصلی می تواند با استفاده از گمانه هایموجود که برای ذخیره حرارتاضافی به دستآمده در تابستان که به طور فعال برای بالا بردن درجه حرارت در ذخایر حرارتی بزرگ در خاک است ایجاد شود و در نتیجه این گرما می تواند به صورت آسان تر (و ارزانتر) در زمستان استخراج شود. انتقال حرارت بین فصلی توسط گردش آب موجود در لوله های قرار گرفته در پوشش های جمع آوری حرارت خورشیدی انجام می گیرد و حرارت را به ذخایر گرمای ایجاد شده درگمانه ها منتقل می کند. با استفاده از پمپ گرمائی منابع زمین در زمستان گرمای موجود در ذخایر حرارتی استخراج می شود برای گرمایش محیط از طریق گرمایش کف. به دلیل شروع کار پمپ های گرمائی بادمای ۲۵ درجه سانتیگراد (۷۷ درجه فارنهایت) که از ذخایر گرما حاصل می شود به جای دمای پایین ۱۰ درجه سانتیگراد (۵۰ درجه فارنهایت) زمین سبب ضریب بالای عملکردی می شود.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 می دهد. حداکثر دما برای ذخایر BTES 85 درجه سانتیگراد (۱۸۵ درجه فارنهایت) است که این به دلیل خاصیت های لوله های PEX که برای BHES بکار می رود است.اما اکثراً به این دما نمی رسد گمانه ها می توانند به صورت قطعات کوچک و نامنظم سنگ ویا پر از آب بسته به شرایط زمین باشند و معمولاً انتظار می رود که عمری بیش از ۱۰۰ سال داشته باشد.هر دوی BTES و سیستم گرمایش منطقه مرتبط با آن می توانند به تدریج بعد از شروع عملیات گسترش یابند، به عنوان مثال نکار سولم در آلمان به طور کلی ذخایر BTES کاربری زمین را مختل می کند ومی تواند زیر ساختمان ها، زمین های کشاورزی و پارکینگ ها وجود داشته باشد.
ذخایر STES ممکن است در معادن آب گرفته، اتاق هایی که برای همین هدف ساخته شده یا مخازن نفت رها شدهٔ زیرزمینی باشد. (برای مثال معادن کریستالی سفره های سخت در نروژ)، در صورتی که به اندازه کافی به منابع گرم (یاسرد) نزدیک باشند.انرژی ستون بندی در طول ساخت و ساز ساختمان های بزرگ، مبدل های حرارتی BHS مشابه همان هایی که برای BTES بکار می روند، به صورت مارپیچ در داخل قفس های میله های تقویت شده برای ایجاد ستون وارد می شوند و با بتن در آن مکان پر می شوند. این ستون ها ولایه های اطراف آن تبدیل به رسانهٔ ذخیره سازی می شوند.
گونه های متفاوتی از فناوری STES وجود دارد که دامنه یکاربری وسیعی از ساختمان های کوچک یک طبقه تا مجموعه شبکه حرارتی منطقه را می پوشاند. در صورت کلی بازده افزایش می یابد وبا تغییر اندازه هزینهٔ ساخت و سازهای خاص کاهش می یابد.UTES(ذخایر انرژی حرارتی زیر زمینی)، که در آن رسانه ذخیره سازی ممکن است قشرها زمین شناس اعم از زمین یا شن تا سنگ بستر باشدیا سفره های آبی باشد فناوری UTES شامل:ATES(ذخایر انرژی گرمایی سفره های آبی)، ذخایر ATES از یک رابطه از مجموع دو یا چند چاه در سفره های آبی عمیق موجود در بین لایه نفوذ ناپذیر زمین شناسی بالا و پایین تشکیل شده است. نیمی از روابط برای استخراج آب و نیمی دیگر برای دوباره تزریق کردن آب است؛ بنابراین ستون های آبی با وجود استخراج در تعادل هیدرولوژیکی باقی می مانند. رسانه مخازن گرما یا سرما شامل آب وبستر که پوشانده است. ساختمان رایتاگ آلمان از تاریخ ۱۹۹۹ به وسیلهٔ ذخایر ATES که در دوسفره آبی در اعماق مختلف هستند، گرم وسرد شده است.در هلند در حال حاضر، بیش از ۱۰۰۰ سیستم ATES است که در گزینهٔ ساخت وساز استاندارد است. در کالج ریچارد استاکتون (نیوجرسی) برای چندین سال مشغول کار است. ATES بخاطر اینکه معمولاً جاهای کمتری برای کندن نیاز دارد هزینه نصب کمتری در مقایسه با BTES دارد اما هزینهٔ عملیاتی بالاتری دارد. ATES همچنین نیاز به شرایط زیر زمینی خاصی برای نمونه وجود سفره آبی، برای امکان پذیر بودن دارد.
ذخایر BTES می توانند زمانی که گمانه ها صفر می شوند ساخته شوند، آن ها شامل یک تا صدها گمانهٔ عمودی با قطر معمول ۱۵۵ میلی متر می باشند. سیستم ها دراندازه های متفاوتاز جمله سیستم با اندازهٔ بسیار بزرگ ساخته شده است. قشرها زمین می توانند متفاوت باشند مثلاً شن تا صخره هایی بلورین و بسته به فاکتورهای مهندسی عمق می تواند از ۵۰ تا ۳۰۰ متر (۱۶۴ تا ۹۸۴ فوت) متغیر باشد فاصله ها می توانند در بازهٔ ۳ تا ۸ متر (۸/۹ تا ۲/۲۶ فوت) متغیر باشد.مبدل های حرارتی برای پیش بینی تغییرات فصلی دمادر داخل زمین می توانند به کار گرفته شود. از جمله برقرار کردن یک سیستم دمای پایدار که توسط برقراری رابطه بین ورودی و خروجی گرما دردوره ای چند ساله بدست می آید. دمای گرم مخازن حرارتی فصلی می تواند با استفاده از گمانه هایموجود که برای ذخیره حرارتاضافی به دستآمده در تابستان که به طور فعال برای بالا بردن درجه حرارت در ذخایر حرارتی بزرگ در خاک است ایجاد شود و در نتیجه این گرما می تواند به صورت آسان تر (و ارزانتر) در زمستان استخراج شود. انتقال حرارت بین فصلی توسط گردش آب موجود در لوله های قرار گرفته در پوشش های جمع آوری حرارت خورشیدی انجام می گیرد و حرارت را به ذخایر گرمای ایجاد شده درگمانه ها منتقل می کند. با استفاده از پمپ گرمائی منابع زمین در زمستان گرمای موجود در ذخایر حرارتی استخراج می شود برای گرمایش محیط از طریق گرمایش کف. به دلیل شروع کار پمپ های گرمائی بادمای ۲۵ درجه سانتیگراد (۷۷ درجه فارنهایت) که از ذخایر گرما حاصل می شود به جای دمای پایین ۱۰ درجه سانتیگراد (۵۰ درجه فارنهایت) زمین سبب ضریب بالای عملکردی می شود.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 می دهد. حداکثر دما برای ذخایر BTES 85 درجه سانتیگراد (۱۸۵ درجه فارنهایت) است که این به دلیل خاصیت های لوله های PEX که برای BHES بکار می رود است.اما اکثراً به این دما نمی رسد گمانه ها می توانند به صورت قطعات کوچک و نامنظم سنگ ویا پر از آب بسته به شرایط زمین باشند و معمولاً انتظار می رود که عمری بیش از ۱۰۰ سال داشته باشد.هر دوی BTES و سیستم گرمایش منطقه مرتبط با آن می توانند به تدریج بعد از شروع عملیات گسترش یابند، به عنوان مثال نکار سولم در آلمان به طور کلی ذخایر BTES کاربری زمین را مختل می کند ومی تواند زیر ساختمان ها، زمین های کشاورزی و پارکینگ ها وجود داشته باشد.
ذخایر STES ممکن است در معادن آب گرفته، اتاق هایی که برای همین هدف ساخته شده یا مخازن نفت رها شدهٔ زیرزمینی باشد. (برای مثال معادن کریستالی سفره های سخت در نروژ)، در صورتی که به اندازه کافی به منابع گرم (یاسرد) نزدیک باشند.انرژی ستون بندی در طول ساخت و ساز ساختمان های بزرگ، مبدل های حرارتی BHS مشابه همان هایی که برای BTES بکار می روند، به صورت مارپیچ در داخل قفس های میله های تقویت شده برای ایجاد ستون وارد می شوند و با بتن در آن مکان پر می شوند. این ستون ها ولایه های اطراف آن تبدیل به رسانهٔ ذخیره سازی می شوند.