A geotermikus hőszivattyú működése
A Föld felszínére érkező napenergia egy része rögtön visszaverődik a világűrbe, egy kis részét a növények hasznosítják, nagy része viszont elraktározásra kerül a talajban és a felszíni vizekben. Ezt az energiát a talajból ki lehet aknázni az úgynevezett geotermikus hőszivattyú segítségével. Ez a rendszer a jól ismert hűtőgépek elvén működik, vagyis a fordított Carnot-ciklus szerint a kisebb energiájú területekről hőt von el, amit a nagyobb hőenergiájú területeken lead. Természetesen ehhez befektetett energiára van szüksége.
A hűtőgépekkel szemben azonban a geotermikus hőszivattyú esetében a leadott hőenergia nem hulladék hő, hanem fűtésre hasznosított energia. Persze ez a rendszer képes akár hűtésre is, így a nyári hónapok során is alkalmazni lehet ezt a technológiát. Egyes geotermikus hőszivattyú rendszerek, mint amilyen a talajszonda, a nyári hónapok alatt felgyűlt felesleges hőenergiát képesek elvezeti a lakóépületekből a talaj mélyére, ahol ez az energia raktározódik, és a téli hónapok alatt ki lehet termelni.
Az ilyen rendszerek másik típusa a talajkollektor, amely a talaj felszíne alatt néhány méterre húzódik csupán. Ennek a hatásfoka valamivel kisebb, így egészen nagy területre van szükség ahhoz, hogy alkalmas legyen egy nagyobb családi ház fűtésére. A geotermikus hőszivattyú rendszereknek van egy harmadik típusa is. Ez tulajdonképpen egy mélyebbre ásott talajszonda. Míg a hagyományos talajszondák csupán száz-kétszáz méter mélyre mennek le a talajban, addig egyes talajszonda típusokat akár ezer-kétezer méter mélyre is lefúrnak.
Itt már a Föld belső hője kerül kitermelésre. Ez azonban egy igen költséges és bonyolult folyamat, ezért az ilyen geotermikus hőszivattyú rendszereket csak igen ritkán alkalmazzák, és akkor is főleg ipari célokra. Tehát ez a fűtési eljárás is a kimeríthetetlen erőforrásokat alkalmazó technológiák közé tartozik, ezért bátran nevezhetjük környezetbarát folyamatnak. Már csak azért is, mert a folyamat során semmilyen szennyező anyag nem jut a környezetbe, és a talaj szerkezetére sincs káros hatása.