Les pompes à chaleur géothermiques (GHP), parfois appelées pompes à chaleur géothermiques, géothermiques, géothermiques ou hydrauliques, sont utilisées depuis la fin des années 1940. Ils utilisent la température relativement constante de la terre comme moyen d'échange au lieu de la température de l'air extérieur.

Bien que de nombreuses régions du pays connaissent des températures extrêmes saisonnières - de la chaleur torride en été au froid sous zéro en hiver - à quelques mètres sous la surface de la terre, le sol reste à une température relativement constante. Selon la latitude, les températures au sol varient de 45 °F (7 °C) à 75 °F (21 °C). Comme une grotte, cette température du sol est plus chaude que l'air au-dessus pendant l'hiver et plus froide que l'air en été. Le GHP profite de ces températures plus favorables pour devenir très efficace en échangeant de la chaleur avec la terre à travers un échangeur de chaleur au sol.

Comme pour toute pompe à chaleur, les pompes à chaleur géothermiques et à eau peuvent chauffer, refroidir et, si elles sont équipées, fournir de l'eau chaude à la maison. Certains modèles de systèmes géothermiques sont disponibles avec des compresseurs à deux vitesses et des ventilateurs variables pour plus de confort et d'économies d'énergie. Par rapport aux thermopompes à air, elles sont plus silencieuses, durent plus longtemps, nécessitent peu d'entretien et ne dépendent pas de la température de l'air extérieur.

Une pompe à chaleur bi-source associe une pompe à chaleur aérothermique à une pompe à chaleur géothermique. Ces appareils combinent le meilleur des deux systèmes. Les pompes à chaleur à double source ont des cotes d'efficacité plus élevées que les unités à air, mais ne sont pas aussi efficaces que les unités géothermiques. Le principal avantage des systèmes à double source est qu'ils coûtent beaucoup moins cher à installer qu'une seule unité géothermique et fonctionnent presque aussi bien.

Même si le prix d'installation d'un système géothermique peut être plusieurs fois supérieur à celui d'un système à air de même capacité de chauffage et de refroidissement, les surcoûts peuvent être retournés en économies d'énergie en 5 à 10 ans, selon le coût de l'énergie et incitatifs disponibles dans votre région. La durée de vie du système est estimée à 24 ans pour les composants internes et à plus de 50 ans pour la boucle de masse. Il y a environ 50 000 pompes à chaleur géothermiques et 50 000 thermostats de pompe à chaleur installés aux États-Unis chaque année.