Neki vlasnici kuća koji žele da zameni svoje sisteme grejanja i hlađenja okreću se kućnim geotermalnim toplotnim pumpama – poznatim i kao izvor zemlje. To je tehnologija koja se oslanja na jednostavnu fizičku činjenicu: kopati nekoliko stopa ispod površine Zemlje, u najhladnijoj zimi ili najtoplijem letu, a temperatura će biti oko 55 stepeni.
Geotermal koristi tu konstantnu temperaturu tako što gura vodu sa malo antifriza kroz petlju fleksibilne cevi koja prolazi duboko ispod zemlje. Voda cirkuliše pomoću sistema toplotne pumpe, koji se obično nalazi u podrumu.
Kada je kući potrebno hlađenje — recimo u julskom danu od 85 stepeni — rashladni fluid, koji je posebna tečnost, apsorbuje neželjenu toplotu u zatvorenom prostoru i prenosi je na vodu u dugačkim cevovodima, cirkulišući je pod zemljom, dajući joj vremena da se stalno ohladi. sredinom 50-ih ispod. Kućni vazduh duva preko hladne tečnosti. Nakon što je ispustio toplotu, može da apsorbuje više za prenos napolje.
Zagrevanje zgrade funkcioniše skoro isto, obrnuto. Januarskog dana ispod smrzavanja, sistem cirkuliše vodu ispod zemlje, zagrevajući je na oko 55 stepeni. Vraćajući se na pumpu, voda u petlji sada zagreva rashladno sredstvo, zbog čega želi da se proširi. Električna pumpa ga zatim komprimira, što povećava temperaturu. Sistem zatim gura vazduh preko vrućeg rashladnog sredstva i ulazi u kuću dok vazduh u kući ne dostigne temperaturu termostata.
U stambenim zgradama, školama ili drugim poslovnim zgradama, podzemna petlja može biti duboka samo nekoliko stopa i horizontalno se prostirati na širokom području. Za manje stambene parcele, rešenje je da se buši dublje – čak 300 stopa ili više – da se dobije petlja koja je dovoljno duga da voda bude u kontaktu sa zemljom i da se izjednači sa svojom konstantnom temperaturom.
Geotermalni sistemi koštaju više unapred od tipičnih peći, ponekad teže hiljadama dolara. Pristalice kažu da niži operativni troškovi na kraju to čine vrednim truda, jer je supermoć toplotnih pumpi sa zemljom u tome što koriste vrlo malo električne energije za prenos toplote. Dizajnirani su da traju više od 50 godina za podzemne delove, a za nadzemne komponente se očekuje da traju 25 godina ili više. Peći na gas obično traju u proseku 15 do 30 godina.
Geotermalne toplotne pumpe ili toplotne pumpe iz zemlje su i dalje izuzetak nego pravilo. Toplotne pumpe sa vazdušnim izvorom su daleko češće i rade tako što izvlače energiju iz spoljašnjeg vazduha za grejanje i hlađenje doma.
