Geothermal energy and ground source heat pump use in buildings, a bibliometric review on research trends, collaboration networks and emerging theme

Abstract

In the search for new and clean energy sources, the use of geothermal energy—particularly through geothermal heat pumps—has established itself as a sustainable and efficient alternative for heating and cooling buildings. To better understand research progress regarding the use of GSHP technology in buildings, this article presents an in-depth bibliometric review of the use of geothermal energy and GSHPs in buildings, specifically analysing general trends in scientific output over the last 30 years. It examines the development of key trends, as well as the evolution of annual publications and fluctuations in the scientific community’s interests. Furthermore, the most influential authors, institutions, journals and countries are highlighted, and a detailed assessment of keywords and co-occurrence is carried out to identify the thematic evolution of the research. This review offers an overview of the body of knowledge on geothermal energy and the use of GSHPs, and aims to help future academics, professionals and regulators gain a broad understanding of the subject. Building on this topic and the latest trends, the focus is likely to intensify towards greater system integration with smart grids, enabling geothermal systems to act as flexible loads or sources and contribute to grid stability, multi-objective optimisation and predictive control, delving into sophisticated optimisation techniques that balance energy efficiency, economic viability, environmental impact and user comfort; applications of artificial intelligence and big data, based on a strong focus on the keywords ‘simulation’ and ‘optimisation’, designed for system monitoring, fault detection, predictive maintenance and optimised operational strategies.

En la búsqueda de fuentes de energía nuevas y limpias, el uso de la energía geotérmica, en particular mediante bombas de calor geotérmicas, se ha consolidado como una alternativa sostenible y eficiente para la calefacción y la refrigeración de edificios. Con el fin de comprender mejor los avances de la investigación en torno al uso de la tecnología de bombas de calor geotérmicas en edificios, este artículo recoge una revisión bibliométrica en profundidad sobre el uso de la energía geotérmica y las bombas de calor geotérmicas en edificios, analizando específicamente las tendencias generales en la producción científica de los últimos 30 años. Se estudia el desarrollo de las principales tendencias, así como la evolución de las publicaciones anuales y las fluctuaciones en los intereses de la comunidad científica. Además, se destacan los autores, instituciones, revistas y países más influyentes, y se lleva a cabo una evaluación detallada de palabras clave y coocurrencias con el fin de determinar la evolución temática de la investigación. Esta revisión ofrece una visión general del corpus de conocimientos en torno a la energía geotérmica y el uso de las GSHP, y tiene como objetivo ayudar a futuros académicos, profesionales y reguladores a adquirir una comprensión amplia del tema. análisis sofisticados de la integración y optimización de sistemas, centrados actualmente en la sostenibilidad y en una integración más amplia de los sistemas energéticos. Basándose en esta evolución temática, en particular en las tendencias observadas en el período más reciente, es probable que se intensifique el enfoque hacia una mayor integración de los sistemas con las redes inteligentes, lo que permitirá a los sistemas geotérmicos actuar como cargas o fuentes flexibles y contribuir a la estabilidad de la red, la optimización multiobjetivo y el control predictivo, profundizando en técnicas sofisticadas de optimización que equilibran la eficiencia energética, la viabilidad económica, el impacto medioambiental y el confort del usuario, así como las aplicaciones de IA y big data, basadas en el fuerte énfasis en las palabras clave «simulación» y «optimización», diseñadas para la monitorización de sistemas, la detección de fallos, el mantenimiento predictivo y las estrategias operativas optimizadas. Palabras C