Poziomy gruntowy wymiennik ciepła to zamknięty układ rur polietylenowych, w którym krąży roztwór glikolu monoetylenowego lub propylenowego. W układzie tym przenoszone jest ciepło z gruntu do parownika pompy ciepła.

Ten rodzaj wymiennika ma postać ułożonych w wykopie:

• prostych odcinków rur
• spiralnie zwiniętych odcinków rur

Wymiennik poziomy powinien być położony na głębokości poniżej warstwy przemarzania gruntu (co najmniej 20-30 cm). Temperatura gruntu do głębokości 15-25 metrów ma wartość zbliżoną do średniej rocznej temperatury powietrza. W tej strefie na temperaturę gruntu (podlegającą znacznym wahaniom) największy wpływ mają:

• opady atmosferyczne
• promieniowanie słoneczne
• wypromieniowywanie ciepła z gruntu

W chwili odbierania (przez wymiennik) ciepła z gruntu, w gruncie następuje zakłócenie naturalnego stanu równowagi cieplnej. Jego wyrównanie dokonuje się na drodze przewodzenia i konwekcji ciepła w gruncie.

Zdolność do przekazywania ciepła w gruncie zależy od:

• współczynnika przewodzenia ciepła gruntu
• współczynnika filtracji  gruntu czyli szybkości przepływu wody w gruncie

Wyrównanie deficytu ciepła w instalacjach z wymiennikami poziomymi odbywa się głównie dzięki energii promieniowania słonecznego oraz przy udziale przepływającej wody opadowej – jest to więc źródło mniej efektywne w porównaniu do wymiennika pionowego.

W trakcie wykonywania poziomego wymiennika gruntowego złożonego z prostych odcinków rur należy zwrócić uwagę na minimalne odległości pomiędzy rurami oraz maksymalną długość rury tworzącej pojedynczy wymiennik:

• dla rury o średnicy 32 mm – minimalna odległość pomiędzy rurami to 0,6 metra - maksymalna długość rury dla jednego to wymiennika - 200 metrów
• dla rury o średnicy 40 mm – minimalna odległość pomiędzy rurami to 0,4 metra – maksymalna długość rury dla jednego to wymiennika – 300 metrów
• Wymiennik spiralny wykonuje się najczęściej z rur o średnicy 32mm i długości 125 metrów. 

W trakcie jego układania należy pamiętać aby:

• odległość pomiędzy poszczególnymi ogniwami spirali wynosiła około 0,6 m
• długość wymiennika  wynosiła około 18 m
• odległość osi ułożonych obok siebie wymienników wynosiła około 5 m