Stambeni geotermalni sustavi koriste Zemlju kao slobodan izvor topline. Proces izmjene i prijenosa topline tvori sustav petlje uzemljenja. Vrste stambenih sustava petlje uzemljenja su zatvorena petlja i otvorena petlja. Opcije zatvorene petlje uključuju vodoravno, okomito ili ribnjak/jezero. Vertikalni sustavi se uglavnom komercijalno koriste za velike zgrade.
Geotermalni sustav koristi toplinsku pumpu za uzimanje topline iz podzemne tekućine – obično vode – i prijenosa na rad kanala. Za hlađenje se događa obrnuto. Kanali distribuiraju grijani ili ohlađeni zrak kroz prostor kuće.
Horizontalne instalacije su prikladne za gradnju novih kuća, ako ima dovoljno prostora na zemljištu. Za ukopane bočne cijevi potrebni su rovovi. Omotavanje cijevi poput zavojnica u kraćem rovu može smanjiti troškove instalacije. Ova metoda također omogućuje da se geotermalni sustav uklopi u područje koje inače nije prostorno nedovoljno za horizontalnu instalaciju.
Kuće s vodenim tijelom na licu mjesta mogu instalirati jeftin sustav tipa ribnjak/jezera. Od kuće do ribnjaka ili jezera podzemno prolazi cijev. Ova dovodna cijev treba biti ukopana najmanje 8 stopa (2.4 m) tako da se nikada ne smrzne. Namotani krugovi cijevi stavljaju se u tijelo vode. Važno je da ribnjak ili jezero stalno održavaju minimalnu dubinu, kvalitetu i volumen.
Otvoreni stambeni geotermalni sustavi koriste vodu iz bunara ili vodenog tijela. Ova voda se koristi kao sredstvo za izmjenu topline, koja cirkulira kroz sustav, a zatim se vraća u tlo preko bunara ili površinskog pražnjenja. Za ovu povratnu funkciju ponekad se koriste bunari za ponovno punjenje. Sustavi otvorenog kruga prikladni su samo kada je vodoopskrba čista, budući da vodoopskrba mora zadovoljavati lokalne standarde za ispuštanje podzemnih voda.
Osim grijanja i hlađenja prostora u kući, stambeni geotermalni sustavi mogu učinkovito zagrijavati vodu za domaćinstvo. Ovi sustavi su opremljeni odogrijačima koji koriste dodatnu toplinu iz geotermalne toplinske pumpe za spremnik tople vode u kući. Proizvođači geotermalnih dizalica topline sada nude sustave pune potražnje za toplu vodu na zahtjev. Ovi sustavi opskrbljuju toplu vodu čak i kada geotermalni sustav ne radi.
Sve vrste stambenih geotermalnih sustava moraju biti profesionalno instalirane. Akreditirani instalateri, treneri i certificirani dizajneri mogu se pronaći putem profesionalnih udruga kao što je Međunarodna udruga za toplinske pumpe tla (IGSHPA). Te bi udruge trebale biti u mogućnosti osigurati lokalne izvođače koji su navedeni po područjima.
Najbolji stambeni geotermalni sustav za dom ovisi o klimi mjesta, dostupnom zemljišnom prostoru i uvjetima tla. Uz promišljen profesionalni dizajn i instalaciju, stambeni geotermalni sustavi mogu osigurati dugoročne uštede energije.