Геотермалне топлотне пумпе се користе за грејање и хлађење простора, као и за загревање воде. Топлотна пумпа је уређај помоћу кога се топлотна енергија из једне средине преноси у другу. За тај пренос топлотне енергије троши се одређена количина електричне енергије која је неколико пута мања од пренете.
Предност топлотних пумпи које користе топлоту земље , било да се ради о топлоти самог тла или воде, је у томе што прикупњају постојећу топлоту, уместо да производе топлоту сагоревањем фосилних горива. Мана ових система грејања је да су зависни од извора напајања електричном енергијом.
Топлотна пумпа је у суштини спољашњи „подземни колектор“ топлотне енергије. Спољашњу топлоту предаје вашем простору, користећи електричну енергију за то. Постоје многе предности загревања вашег дома топлотном пумпом, а једна од најзначајнијих је свакако да је она је 300% ефикаснија од стандардног гасног котла самим тим вам томоже уштедети новац за грејање. Највећа уштеда постиже се правилним димензионисањем топлотне пумпе и стварањем предуслова за максимално искоришћавање њених перформанси. Првенствено се овде мисли на изолованост објекта, квалитет столарије али и на избор система за грејање. То је од изузетне важности јер одлична топлотна пумпа повезана на лош систем грејања односно уграђена у лоше изолован објекат даје лоше резултате. Топлотне пумпе резултате постижу у комбинацији са ниско-температурним системима грејања за чији рад нам није потребна висока температура флуида. Системи подног и зидног грејања су изузетно погодни у комбианацији са топлотним пумпама јер се полазне температуре воде крећу у распону од 35-40°C. Поред ових система добро решење су и фан-коил уређаји који за оптималан рад захтевају температуру од 45 или 50°C, док су радијатори као избор грејних тела нешто неповљни јер захтевају температуру и преко 60°C. Топлотна пумпа може смањити вашу потрошњу електричне енергије за грејање за приближно 50% у поређењу са грејањем са помоћу термоакумулационих пећи односно електричним котловима.
Битно је истаћи да навике корисника знатно утиче на додатну потрошњу, односно на увећане рачуне за грејање. У колико желите да вам температуру у простору буде преко 22°C, ако често и потпуно искључујете систем грејања, грејете само поједине просторије у кући и сл. стварате предуслов за повећану потрошњу енергије и увећане речуне.
Постоје три главна типа топлотних пумпи повезаних цевима: ваздух-ваздух, ваздух-вода и земља-ваздух и земља-вода. Они сакупљају топлоту из ваздуха, воде или земље изван вашег дома и користе је за употребу у унутрашњем простору. Предност ових система је чињеница да им за њихов рад нису потребни извори воде или геотермални извори (бунари)
- Топлотне пумпе ваздух – ваздух и ваздух-вода- ове топлотне пумпе користе сунчеву енергију која се акумулира у спољашњем ваздуху и предају је флуиду који се користи у систему грејања. Предност ове врсте топлотних пумпи је и та што се лако уграђује, међутим, на нижим температурама спољашњег ваздуха снага пумпе се смањује што је мали недостатак. Последњих година, технологија топлотне пумпе са ваздушним извором је напредовала тако да сада нуди реалну алтернативу за грејање простора и у хладнијим подручјима.
- Топлотне пумпе земља-вода – земља се као извор топлоте може користити на два начина – уз помоћ земног колектора (дугачка закопана цев у земљи) или дубинске сонде. Земни колектори (тачније, систем цеви земног колектора) постављају се на дубини од 1,20 до 1,50 метара где је температура током целе године од 5 до 15 степени. Што је тло влажније, то је ефикасност овог система већа. Битно је нагласити да се површина која се користи за постављање земног колектора не сме користити као грађевинско земљиште како би остала изложена свим спољашњим метеоролошким утицајима и да не би оштетила инсталацију. Овакви системи су погодни за куће са великим двориштем. Предност система са дубинским сондама у односу на цевни систем је температурна стабилност, као чињеница што је на земљишту које је искоришћено за постављање сонде могуће градити.
Геотермалне (земља или извор воде) топлотне пумпе постижу већу ефикасност преносом топлоте између ваше куће и земље или оближњег извора воде. Иако коштају више за инсталацију, геотермалне топлотне пумпе имају ниске оперативне трошкове јер користе предности релативно константне температуре тла или воде. Геотермалне (или земаљске) топлотне пумпе могу да смање потрошњу енергије за 30%-60%, регулишу влажност ваздуха у грејаном /хлађеном простору, издржљиве су на дуготрајно оптерећење, поуздане су и уклапају се у широк спектар домова.
Топлотне пумпе са извором земље или водом могу се користити у екстремнијим климатским условима од топлотних пумпи са извором ваздуха.
- Топлотне пумпе вода-вода – на местима где постоје подземне воде које су притом задовољавајућег квалитета (овде се мисли на хемијски састав), могуће је путем усисног и апсорбционог бунара користити подземне воде као извор енергије за топлотне пумпе. И овде се користи температурна стабилност воде у подземном резервоару као константан извор енергије.
Високоефикасне топлотне пумпе такође одвлажују ваздух боље од стандардних централних клима уређаја, што доводи до мање потрошње енергије и веће удобности хлађења у летњим месецима.
Релативно нов тип топлотне пумпе за стамбене системе је апсорпциона топлотна пумпа (АХП), која се назива и топлотна пумпа на гас. Апсорпционе топлотне пумпе користе топлоту или топлотну енергију као извор енергије и могу се покретати са широким спектром извора топлоте као што су сагоревање природног гаса, воде загрејане паром, ваздуха или геотермално загрејане воде, и стога се разликују од топлотне пумпе које се покрећу механичком енергијом-помоћу компресије. АХП су сложенији и захтевају веће јединице у поређењу са компресијским топлотним пумпама. У поређењу са само пећима на гориво или стандардном топлотном пумпом, овај тип система такође може бити економичнији. Стварне уштеде енергије зависе од релативних трошкова горива за сагоревање у односу на електричну енергију. За разлику од стандардних компресора који могу да раде само пуним капацитетом, компресори са две брзине омогућавају топлотним пумпама да раде близу потребног капацитета грејања или хлађења на било којој одређеној спољној температури, штедећи енергију смањењем рада укључивања/искључивања и хабања компресора. Топлотне пумпе са две брзине такође добро раде са системима зонске контроле. Системи за контролу зона, који се често налазе у већим домовима, користе аутоматске клапне како би омогућили топлотној пумпи да одржава различите просторије на различитим температурама.