Geotermalna toplotna črpalka postaja vse bolj priljubljena kot čista in učinkovita tehnologija obnovljive energije, ki se uporablja za ogrevanje in hlajenje doma. Geotermalna toplotna črpalka je električno gnana ogrevalna oz. hladilna enota, ki prenaša energijo iz zemlje s pomočjo geosonde. Za njeno nameščanje pa je najprej potrebna izvedba vrtine.

V vašem domu že imate toplotno črpalko – vaš hladilnik. Če položite roko za njo, boste občutili toploto, ki je bila črpana iz notranjosti hladilnika. Kako deluje? Pod zemeljsko površino je temperatura konstantna od 10 do 15 °C, naravni in večni vir toplote. Geotermalna toplotna črpalka izkorišča ta stalni vir toplote tako, da prenaša in koncentrira toploto, ki zagotavlja:

• vir toplotne energije za ogrevanje prostorov,
• hladen zrak za hlajenje prostora,
• vir toplote za sanitarno vodo.

Geotermalne toplotne črpalke so za razliko od drugih tipov toplotnih črpalk povezane z zemljo, ne z zunanjim zrakom. Ko je zunaj hladno, postajajo običajne toplotne črpalke vse manj učinkovite, saj poskušajo v vašo hišo prenesti toploto iz hladnega zunanjega zraka, kar je neučinkovito in drago. Geotermalne toplotne črpalke nimajo te težave, ker prenašajo toploto iz globin razmeroma tople zemlje. Poleti se delovanje geotermalne toplotne črpalke obrne v učinkovit način za hlajenje hiše.

Geotermalne toplotne črpalke delujejo tako, da izkoriščajo obnovljivo sončno energijo, shranjeno v tleh, kar zagotavlja prihranke do 72 % pri stroških ogrevanja in hlajenja. Čeprav deluje podobno kot standardna toplotna črpalka, geotermalna toplotna črpalka izmenjuje toploto z zemljo namesto z zunanjim zrakom. Zunanje temperature zraka se lahko zelo razlikujejo od dneva do noči ali od zime do poletja, medtem ko temperatura le nekaj metrov pod zemeljsko površino ostane v povprečju 10 do 15 °C skozi vse leto. 

Tipičen sistem geotermalne toplotne črpalke je sestavljen iz sistema ozemljitvene zanke, napolnjene z vodno raztopino, toplotnega izmenjevalnika in cevi. Pozimi toploto iz tal absorbira vodna raztopina, ko kroži po ceveh v tleh, ki so nameščene s pomočjo geosonde. Ogreta voda se prenaša v dom, kjer geotermalna toplotna črpalka oddaja toplotno energijo in jo po sistemu prenaša v zrak, ter na ta način ogreva prostore. Poleti se ta proces obrne in odvečna toplota se črpa iz doma bodisi v tla ali pa se preusmeri v ogrevanje sanitarne vode, da se dom ohladi.

Geotermalna toplotna črpalka vrne do 75 % toplote za vsak porabljen € elektrike. To je zato, ker geotermalna toplotna črpalka za razliko npr. od peči ne ustvarja toplote z zgorevanjem, ampak jo preprosto zbira in premika.

Geotermalni sistemi so priznani kot najbolj okolju prijazna, stroškovno učinkovita in energetsko učinkovita tehnologija ogrevanja in hlajenja, ki je na voljo. Geotermalne toplotne črpalke pomagajo električnim podjetjem doseči znatno zmanjšanje svojih največjih obremenitev. Z zmanjšanjem povpraševanja po električnih omrežjih geotermalni sistemi zmanjšujejo potrebo po novih elektrarnah, ki jih običajno poganja premog ali zemeljski plin. To je najučinkovitejši sistem klimatizacije, ki je na voljo. Je okolju prijazen. Ima najdaljšo življenjsko dobo in zagotavlja tiho udobje. Zato se šteje med pametne investicije.