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(jié)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(yè)廢熱等）轉(zhuǎn)換為能夠運用的高位熱能，然后到達(dá)節(jié)省有些高位能（如煤，燃?xì)?，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(jié)省高位能。
熱泵的作業(yè)原理與制冷機(jī)實際上是一樣的，兩者的不一樣之處在于運用意圖：制冷機(jī)運用吸收熱量而使目標(biāo)變冷，到達(dá)制冷的意圖；而熱泵則運用排放熱量向目標(biāo)供熱。
依照熱泵體系的熱力循環(huán)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?zé)嵩磁c供熱介質(zhì)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?zé)?mdash;—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(yè)介質(zhì)的作業(yè)區(qū)域為過熱區(qū)。關(guān)于氣體緊縮式熱泵體系，現(xiàn)在首要以二氧化碳，濕空氣作為作業(yè)介質(zhì)。
3. 蒸汽噴射式熱泵
此類熱泵的作業(yè)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(jī)，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(xiàn)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(xiàn)將熱量從低溫?zé)嵩幢孟蚋邷責(zé)嵩吹难h(huán)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(yīng)，即當(dāng)直流電通過了兩種不一樣導(dǎo)體組成的回路時，就會在回路的兩個銜接端發(fā)生溫差現(xiàn)象，其作業(yè)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(xué)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(tǒng)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?zé)豳Y源的既可供熱又可制冷的高效節(jié)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(guān)于傳統(tǒng)的空氣源熱泵空調(diào)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(wěn)，夏日比環(huán)境空氣低，冬天比環(huán)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(tǒng)體系運轉(zhuǎn)功率要高，節(jié)能效果顯著，運轉(zhuǎn)愈加牢靠、安穩(wěn)。此外，儲存于地表淺層的地?zé)崾且环N可再生且無污染的動力，無論是熱帶區(qū)域仍是寒帶區(qū)域均有地?zé)峥晒┻\用，因而運用規(guī)模廣。一起地源熱泵體系埋地?fù)Q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(lián)用改進(jìn)冬天運轉(zhuǎn)條件；機(jī)組的運用壽命長；構(gòu)造緊湊，節(jié)約空間；維護(hù)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(jù)循環(huán)形式能夠分為開式循環(huán)體系，閉式循環(huán)體系和混合循環(huán)體系，現(xiàn)在所運用的大部分為閉式。
國外早在上世紀(jì)初就開端了對地源熱泵的性能研討，現(xiàn)在在美國地源熱泵已經(jīng)變成了一種老練的，徹底產(chǎn)業(yè)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(wěn)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(jì)80年代才有一些單位對它開端進(jìn)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(nèi)數(shù)家大學(xué)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(chǎn)廠家，開端批量出產(chǎn)有關(guān)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(yōu)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(fā)達(dá)國家比較，前期出資相對要少一些。第二，能夠進(jìn)步城市環(huán)境質(zhì)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?？梢姡卦礋岜玫倪\用，關(guān)于下降溫室效應(yīng)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(yán)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(chǎn)生熱量，所需求的熱量有70%來自地下，因而地源熱泵這項節(jié)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(guān)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(guān)低于熱泵的現(xiàn)成技能資料不多，短少這方面的技能人員，出產(chǎn)制造的有關(guān)廠家少，這么的景象不利于這項技能的推行。其次，中國現(xiàn)在還沒有出臺推進(jìn)地源熱泵技能開展的優(yōu)惠方針，許多用戶看不到眼前利益而選用其它的空調(diào)體系。最終，世界上熱泵技能比較發(fā)達(dá)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(qū)域氣候條件區(qū)別很大，其負(fù)荷也截然不同。因而不能照搬國外的技能成果，而要開發(fā)合適中國氣候特色的技能。