地源热泵系统利用地下储存的热能为家庭提供供暖和热水，其核心功能等同于传统的燃气、燃油或LPG锅炉，但不再燃烧化石燃料，而是直接提取环境中的地热。这种技术在排放端实现了零碳排放，更加环保。虽然运行仍需电力驱动，但随着英国电网向可再生能源转型，预计到2035年实现完全脱碳后，包括热泵在内的所有电加热设备都将实现真正的零碳运行。
地源热泵通过埋设在地下的管道循环工作，管道内充满含有水和生物可降解防冻剂的热传递流体（即“卤水”）。这些管道可以铺设成浅层沟槽中的盘管，也可以钻入深层竖井形成垂直回路，具体选择取决于土地面积和当地地质条件。被地温加热的卤水回流至热泵机组，经压缩机提升温度后，通过热交换器将热量传递给暖气片、地暖系统或储水罐。释放热量后的卤水经膨胀阀降压，再次进入地下循环吸收热量，形成闭环。
对于考虑更换供暖系统的家庭，空气源热泵因安装成本低、占地少而更为普遍。然而，地源热泵在冬季等寒冷时段的能效表现更优，特别适合大型房产、高供暖需求且拥有充足土地的家庭。根据英国节能信托基金估算，新建三居室住宅通常需要两条长达30至40米的沟槽。若花园面积有限，可考虑钻深约75至200米、直径仅20厘米的竖井，虽然初期投入更高，但深层地温更稳定，运行效率更佳。
在供暖效果方面，设计良好的地源热泵能提供与化石燃料锅炉相当甚至更舒适的恒温体验。系统可将地温提升至60°C以上，但为保持高效，建议尽量在较低温度下运行。房屋保温性能至关重要，保温良好的住宅仅需50°C的供水温度即可达标，而老旧或保温差的房屋则需更高温度，这将大幅增加能耗。因此，无论是否安装热泵，提升房屋保温性能都是降低运行成本的关键。
购买地源热泵需综合考量多项因素。安装成本较高，英国平均三居室住宅的造价约为2万至3万英镑，是空气源热泵的两倍，尽管有最高7500英镑的锅炉升级计划（BUS）补贴，但自付部分依然不菲。在能效上，每消耗1单位电能可产生3至4单位热量，远超传统锅炉。此外，施工过程可能带来较大干扰，且需预留室内设备空间及储水罐位置。对于大型或受保护建筑，地源热泵往往因规模效应而更具财务吸引力。
从能效对比来看，地源热泵通常优于空气源热泵。典型空气源热泵效率约为280%-380%，而地源热泵可达320%-420%。这主要得益于地下土壤温度全年恒定（通常不低于5°C），不受外界气温剧烈波动影响，使得地源热泵在全年运行中的能效波动更小，尤其在严寒天气下表现更为稳定可靠。
对中国从业者而言，随着国内“双碳”目标的推进，地源热泵技术虽受限于地质条件和初期投资，但在北方寒冷地区及大型公共建筑改造中具有巨大的应用潜力，未来应重点关注其在地热资源评估、低成本施工技术及智能温控系统方面的本土化创新。