地緣熱泵原理冬季供暖提供從源中提取熱量和轉(zhuǎn)移到建設(shè)。理論上，可以提取熱量從任何來源，不管有多冷，而是一個(gè)溫暖的來源允許更高的效率。地源熱泵應(yīng)用層的上層地殼（通常為三到500英尺深）作為熱源，從而以其季節(jié)性溫度適中的優(yōu)勢(shì)。
在夏天，這個(gè)過程可以扭轉(zhuǎn)，熱泵提取熱量的建設(shè)和轉(zhuǎn)讓到地面。熱量轉(zhuǎn)移到?jīng)鏊目臻g占用較少的能源，所以冷卻熱泵效率降低地面溫度從獲取利益。
地源熱泵機(jī)組必須有一個(gè)熱交換器接觸地面或地下水提取或散熱。這部分占五分之一到一半的總系統(tǒng)成本，而且往往是最麻煩的部分修理或更換。目前他們往往是設(shè)計(jì)有最小的安裝成本，而不是凍結(jié)在地面上。即使下輕微上漿這部分導(dǎo)致減少能源效率和增加電費(fèi)。在長(zhǎng)期來看，這會(huì)導(dǎo)致凍結(jié)的地面，造成上升的電力成本和熱泵自動(dòng)停止防止凍害的冷凝器。在漿紗這部分往往是非常有益的長(zhǎng)期：系統(tǒng)的能量效率提高約百分之4，每度而已，不會(huì)經(jīng)過上漿。花更多的錢在漿紗地源通常是更經(jīng)濟(jì)，比把同樣的錢上更好地?zé)岜谩?br /> 淺層（3英尺）水平換熱器的經(jīng)驗(yàn)，由于季節(jié)溫度循環(huán)太陽能收益和損失的空氣在地面水平。這些溫度的周期滯后，因?yàn)榧竟?jié)的熱慣性，因此換熱器將收獲熱交存的太陽在幾個(gè)月前，在被壓在冬末春，由于積累的冬天的寒冷。深垂直系統(tǒng)（100 - 500英尺）依靠從周圍的熱遷移地質(zhì)，除非他們充電，每年由空調(diào)熱廢氣或屋頂系統(tǒng)。
幾個(gè)主要的設(shè)計(jì)可供選擇，這是由液體和布局分類。直接交換系統(tǒng)循環(huán)制冷劑在地下，閉環(huán)系統(tǒng)使用的防凍液和水的混合物，以及開環(huán)系統(tǒng)使用天然地下水。
直接交換
主要文章：地源熱泵機(jī)組
在地?zé)釤岜玫闹苯咏涣魇亲罟爬系牡卦礋岜眉夹g(shù)。它是最簡(jiǎn)單和最容易理解的。地面耦合是通過一個(gè)回路中循環(huán)的制冷劑熱力直接與地面接觸（而不是一個(gè)制冷劑循環(huán)組合和水循環(huán)）。這個(gè)制冷劑熱泵設(shè)備柜，通過循環(huán)一個(gè)循環(huán)銅管埋入地下，熱交換，然后返回到地面泵。名字中的“直接交流”是指制冷劑之間的熱傳遞和地面不使用中間流體。不存在直接的相互作用的流體和地球；只有通過傳熱管壁。直接交換熱泵不要混淆“水源熱泵”或“水環(huán)熱泵”由于沒有在地上的水循環(huán)。協(xié)會(huì)定義的“土壤源熱泵包括閉環(huán)和直接交換系統(tǒng)，而不包括開放式循環(huán)。
直接交換系統(tǒng)明顯更有效（現(xiàn)在的差距是封閉的）和有可能降低安裝成本比閉式循環(huán)水系統(tǒng)。銅的高導(dǎo)熱性有助于更高的系統(tǒng)效率，但熱的流動(dòng)主要是由地面的導(dǎo)熱性，不是管。主要原因是較高的效率是消除水泵（用電），消除了水熱交換器（這是熱損失），最重要的是，潛熱相變的制冷劑在地面本身。