在過(guò)去的十幾年間，大量使用化石燃料以及地下能源資源有限的問(wèn)題加強了人們對發(fā)展可再生能源的興趣。減少二氧化碳的排放以及控制它對環(huán)境的影響也已成為世界當務(wù)之急。

在建筑能效方面提出的近零能耗建筑的概念（nZEB）以及20-20-20的客觀(guān)目標被認為是減少能耗的重要挑戰，尤其是占能耗總量40%的建筑行業(yè)，在這方面改善那些老舊且不保溫建筑的能效有很大的潛力。

利用可再生能源和廢熱的主要問(wèn)題在于很難長(cháng)時(shí)間的儲熱。以前人們一直注重改善用于利用可再生能源或廢熱的單一組件上。目前提高長(cháng)時(shí)間儲存效率被認為是一個(gè)重大的挑戰，尤其是當可再生能源需要被保留下來(lái)時(shí)。在這個(gè)方面，最廣泛的各種規模的可再生能源技術(shù)都涉及到太陽(yáng)能。例如太陽(yáng)能電廠(chǎng)產(chǎn)生熱量為建筑提供熱能或生活熱水，又如混合干燥劑冷卻系統和太陽(yáng)能吸收廠(chǎng)。最廣泛的太陽(yáng)能集熱器是平板式和真空管式，后者常用于制造高溫或減少太陽(yáng)能集熱面積，而其他種類(lèi)的集熱器也可以在市場(chǎng)上找到，但它們都用于一些特殊的場(chǎng)合。例如：未上釉的類(lèi)型常用于加熱游泳池，同心管集熱器、拋物面槽式太陽(yáng)能集熱器、拋物面碟式太陽(yáng)能集熱器都用于電廠(chǎng)系統。

近年來(lái)，地源熱泵技術(shù)已被廣泛研究，因為相比于應用更廣泛的空氣源熱泵，它是競爭最激烈的暖通空調系統。地源熱泵系統是一項很有前途的技術(shù)，它既可以把地下巖土作為一個(gè)熱源，也可以作為一個(gè)儲存熱量的散熱器。作為熱源，巖土體溫度影響熱泵的效率?？諝?水熱泵的應用中，環(huán)境溫度隨著(zhù)當地氣溫全年都是相當易變的；空氣源熱泵的能源效率也是隨時(shí)間變化的。熱泵制熱模式下化霜能引起性能衰減。由于利用低溫可以使熱泵獲得更穩定的性能。

當地源熱泵系統的累計熱負荷和累計冷負荷幾乎是平衡的時(shí)候，它可以高效的工作。事實(shí)上，在冬季從地下提取熱量用于供熱，而熱量在夏天注入地下，即實(shí)現了熱力補償。當建筑負荷曲線(xiàn)以供熱或制冷為主時(shí)，地下負荷將不平衡，平均地溫會(huì )降低或增加。這一現象被稱(chēng)為“熱漂移”，其主要后果是降低了熱泵的長(cháng)期效率。在某些情況下盡管建筑的熱負荷不平衡，但地下水徑流可減少熱漂移的影響，恢復周邊地區的熱力條件。