熱泵是一種運用高位能使熱量從低位熱源流向高位熱源的節能裝置。顧名思義，熱泵也就像泵那樣，能夠把不能直接運用的低位熱源（如空氣，土壤，水中所含的熱能，太陽能，工業廢熱等）轉換為能夠運用的高位熱能，然后到達節省有些高位能（如煤，燃氣，油，電等）的意圖。熱泵雖然耗費了一定的高位能，但它所供給的熱量卻是所耗費的高位能和汲取的低位能之和，故選用熱泵裝置能夠節省高位能。
熱泵的作業原理與制冷機實際上是一樣的，兩者的不一樣之處在于運用意圖：制冷機運用吸收熱量而使目標變冷，到達制冷的意圖；而熱泵則運用排放熱量向目標供熱。
依照熱泵體系的熱力循環型式，通常將熱泵分為如下幾類：
1. 蒸汽緊縮式熱泵
這是熱泵最首要的運用型式。依照低溫熱源與供熱介質的組合方式不一樣，蒸汽緊縮式熱泵體系又分為空氣——空氣熱泵，空氣——水熱泵，水——水熱泵，水——空氣熱泵，地熱——空氣地源熱泵和土壤熱源——水熱泵等幾種首要運用型式。
2. 氣體緊縮式熱泵
與蒸汽緊縮式體系熱泵不一樣的是，在這類熱泵體系中，作業介質的作業區域為過熱區。關于氣體緊縮式熱泵體系，現在首要以二氧化碳，濕空氣作為作業介質。
3. 蒸汽噴射式熱泵
此類熱泵的作業原理與蒸汽緊縮式熱泵根本一樣，僅僅由蒸汽噴射器替代緊縮機，見圖2。這種熱泵首要用于熱電廠綜合熱能運用中，與吸收式熱泵比較，蒸汽噴射式熱泵功率較低，現在較少運用。
4. 吸收式熱泵
吸收式熱泵是一種運用低品位熱源實現將熱量從低溫熱源泵向高溫熱源的循環體系。
5. 熱電式熱泵
熱電式熱泵又稱為溫差電熱泵，它是運用Peltier效應，即當直流電通過了兩種不一樣導體組成的回路時，就會在回路的兩個銜接端發生溫差現象，其作業原理見圖2。
除上述幾種熱泵以外，還有太陽能熱泵（圖3），化學熱泵和吸附式熱泵等其它首要用于一些特別場合的別的形式的熱泵。
各類熱泵中，其中商用化最為廣泛的是蒸汽壓縮式熱泵，除了傳統的空氣源熱泵之外，地源熱泵（Ground Source Heat Pump）是近期研討的熱門。它是一種利用地下淺層低溫地熱資源的既可供熱又可制冷的高效節能熱泵體系。地能分別在冬天作為熱泵供暖的熱源，一起蓄存冷量，以備夏用；而在夏日作為冷源，一起蓄存熱量，以備冬用。有關于傳統的空氣源熱泵空調體系，地源熱泵裝置本錢相對較高，可是因為地表5m以下溫度一年四季相對安穩，夏日比環境空氣低，冬天比環境空氣高，是熱泵很好的冷熱源。這種溫度特性使得地源熱泵比傳統體系運轉功率要高，節能效果顯著，運轉愈加牢靠、安穩。此外，儲存于地表淺層的地熱是一種可再生且無污染的動力，無論是熱帶區域仍是寒帶區域均有地熱可供運用，因而運用規模廣。一起地源熱泵體系埋地換熱器不需求除霜，減少了冬天除霜的能耗，還能夠與太陽能聯用改進冬天運轉條件；機組的運用壽命長；構造緊湊，節約空間；維護費用低；自動控制程度高。地源熱泵的這些長處使得它變成大家重視的焦點。地源熱泵體系依據循環形式能夠分為開式循環體系，閉式循環體系和混合循環體系，現在所運用的大部分為閉式。
國外早在上世紀初就開端了對地源熱泵的性能研討，現在在美國地源熱泵已經變成了一種老練的，徹底產業化技能。到2001年止，已裝置了400000臺地源熱泵，且還在以每年10%速度穩步增長。在北歐如瑞典這些國家，90%的房子裝有地源熱泵。相對而言，中國對地源熱泵的研討則要晚得多，直到上世紀80年代才有一些單位對它開端進行體系研討。1998年是中國在該范疇的一個里程碑，從這一年開端，國內數家大學紛繁建立了地源熱泵的實驗臺，一起中國也成立了一些專門的出產廠家，開端批量出產有關商品，這大大加速中國開展地源熱泵的腳步。
地源熱泵在中國的開展有其特有的優勢。榜首，它的前期出資費用少，在建造新修建之前并入集中地源熱泵體系，其本錢要遠遠低于舊修建物的改造；一起，中國的人工費用比較低，因而基建費用也較低。因而與發達國家比較，前期出資相對要少一些。第二，能夠進步城市環境質量。地源熱泵是以電力作為動力，不會因為燃料焚燒形成大氣污染，并且因為廠家密封制劑，運用過程中不走漏，減少了對臭氧層的損壞。可見，地源熱泵的運用，關于下降溫室效應起了積極作用，能夠減輕城市空氣污染疑問。第三，能夠解決動力嚴重疑問。對地源熱泵技能而言，因為熱泵只是用來傳輸熱量，而不是產生熱量，所需求的熱量有70%來自地下，因而地源熱泵這項節能技能的運用能夠在必定程度上減輕中國的動力壓力。第四，開展地源熱泵還受到了國家有關方針的支撐。總歸，地源熱泵在中國的有著杰出的開展前景。
但是，咱們也要注意到地源熱泵在中國的推行過程中也會遇到一些疑問。首要，中國有關低于熱泵的現成技能資料不多，短少這方面的技能人員，出產制造的有關廠家少，這么的景象不利于這項技能的推行。其次，中國現在還沒有出臺推進地源熱泵技能開展的優惠方針，許多用戶看不到眼前利益而選用其它的空調體系。最終，世界上熱泵技能比較發達的北美、北歐等國家因為氣候條件基本上只用于供熱，而中國幅員遼闊，地處溫帶，在不同區域氣候條件區別很大，其負荷也截然不同。因而不能照搬國外的技能成果，而要開發合適中國氣候特色的技能。