在浅层地下（<200 m深度），土壤温度通常保持不变。通过地源热泵系统（GSHPS），越来越多的地热能被用于加热和冷却建筑物。在加热模式下，GSHPS的一般原理是通过循环带热流体通过单个或多个井孔热交换器（BHE）从浅层地下提取热量，这些热交换器通常在相对较低的温度下运行。循环流体所携带的能量然后通过热泵提升到适合国内应用的水平。
对于冷却应用，该系统可以逆转，多余的热量可以从建筑中移除并储存在地下。
由于浅层地下的温度保持不变，与其他技术相比，GSHPS非常有效。例如，如果需要1千瓦时的能量来加热建筑，则只消耗0.25-0.3千瓦时的电力来驱动热泵。用GSHPS替代燃煤锅炉和燃气锅炉，不仅会降低燃料成本，而且会大幅降低二氧化碳和空气污染物的排放。因此，在能源转型的背景下，GSHPS已成为减少国内供暖部门二氧化碳排放的一种非常有吸引力的技术。
可持续开发的浅层地热能的量化
对于政策制定者和城市规划者来说，知道从浅层地下可以可持续地提取多少热能是很重要的。传统上，这种评估是通过体积的方法进行的。简单地说，评价是将地下体积与土壤热容相乘，并假设含水层温度降为2-6°C。虽然这种方法已经被广泛应用，但温度降的2-6°C被认为是一个经验参数，其灵敏度仍然未知。
