La calefacción geotérmica aprovecha la energía térmica natural del interior de la corteza terrestre para calentar el agua y el espacio. Este método de calefacción es aclamado por su eficiencia energética, falta de contaminación y beneficios económicos. Áreas como Islandia con abundantes fuentes geotérmicas, llamadas puntos calientes, pueden usar libremente la energía para calefacción. Las regiones que carecen de puntos calientes también pueden lograr calefacción geotérmica, sin embargo, utilizando una bomba de calor geotérmica.
Originalmente, el calor dentro de la Tierra se creó durante la formación del planeta por la energía del impacto de los meteoritos y el calor de compresión. Hoy, el calor de compresión en el núcleo de la Tierra y la desintegración de materiales radiactivos en el manto de la Tierra continúan generando calor. Los puntos calientes, donde la superficie de la Tierra tiene bolsas de calor más densas, ocurren cuando el magma está más cerca de la superficie y generalmente están marcados por volcanes.
Islandia, un excelente ejemplo de un punto caliente, ha instalado plantas de energía geotérmica para transformar el calor en electricidad y utiliza la calefacción urbana para calentar el agua y el espacio en la mayoría de los edificios. La calefacción urbana geotérmica toma calor del sitio del punto caliente y distribuye agua caliente o vapor a través de tuberías aisladas a los edificios. Una forma de este método se ha utilizado desde el Imperio Romano, que utilizó calor geotérmico en sus spas y algunos edificios.
Para que la calefacción geotérmica sea posible en áreas sin los beneficios de un punto caliente, se debe usar una bomba. La mayoría de los lugares de la Tierra mantienen una temperatura de cincuenta a cincuenta y cinco grados Fahrenheit (50-54 ° F, 0-12 ° C) debajo de la superficie, independientemente del clima de arriba. Una bomba de calefacción geotérmica utiliza esta temperatura constante para calentar y enfriar el espacio y el agua en un edificio, generalmente una residencia.
Una serie de tuberías se colocan en un circuito debajo de la casa y se bombea agua enfriada. A medida que el agua atraviesa el suelo, conduce el calor, que luego se vuelve a extraer en un intercambiador de calor debajo de la casa. El calor que el intercambiador extrae del agua y el calor creado como subproducto del trabajo del intercambiador se utilizan para calentar la casa. Cuando se invierte el circuito y se bombea agua caliente a través del suelo para perder calor en el suelo relativamente más frío, el sistema se puede utilizar para enfriar la casa. La calefacción geotérmica utiliza mucha menos energía que la calefacción y el enfriamiento eléctricos o una bomba de calor de fuente de aire.
La calefacción geotérmica se celebra por varias razones medioambientales y económicas. Este método de calefacción extrae energía de una fuente renovable y genera menos contaminación común a la quema de combustibles fósiles. Desde una perspectiva financiera, los sistemas de calefacción geotérmica requieren menos mantenimiento, duran décadas, aumentan el valor de un edificio y reducen los costos que normalmente se acumulan en las facturas mensuales de petróleo o electricidad. Sin embargo, la instalación inicial del sistema puede ser muy costosa y requiere un conocimiento adecuado de la geología del sitio para que el agua subterránea no se contamine y la integridad del suelo no se dañe. Las bombas de calefacción geotérmicas también requieren electricidad para hacer funcionar las bombas, lo que a menudo requiere la quema de combustibles fósiles y puede emplear un refrigerante tóxico en el agua que corre por las tuberías.