所谓热泵，就是一种利用人工技术将低温热能转换为高温热能而达到供热效果的机械装置。热泵由低温热源(如周围环境的自然空气、地下水、河水、海水、污水等)吸热能，然后转换为较高温热源释放至所需的空间(或其它区域)内。这种装置即可用作供热采暖设备，又可用作制冷降温设备，从而达到一机两用的目的。
热泵机组的能量转换，是利用其压缩机的作用，通过消耗一定的辅助能量(如电能)，在压缩机和换热系统内循环的制冷剂的共同作用下，由环境热源(如水、空气)中吸取较低温热能，然后转换为较高温热能释放至循环介质(如水、空气)中成为高温热源输出。在此因压缩机的运转做工而消耗了电能，压缩机的运转使不断循环的制冷剂在不同的系统中产生的不同的变化状态和不同的效果(即蒸发吸热和冷凝放热)，从而达到了回收低温热源制取高温热源的作用和目的。
欧洲第一台热泵机组是在1938年间制造的。它以河水低温热源，向市政厅供热，输出的热水温度可达60oC。在冬季采用热泵作为采暖需要，在夏季也能用来制冷。1973年能源危机的推动，使热泵的发展形成了一个高潮。目前，欧洲的热泵理论与技术均已高度发达，这种“一举两得”并且环保的设备在法、德、日、美等发达国家业已广泛使用。
80年代来，我国热泵在各种场合的应用研究有了许多发展。针对我国地热资源较丰富的情况，若把一次直接利用后或经过降温的地下热水作为热泵的低位热源使用，就可增大使用地下水的温度差，并提高地热的利用率，这在京津地区早已有过应用实践。而这种设备同时对于我国能源使用效率不高、分配不均匀的现状也提出了一个有效的解决方法。
随着我国“十二五”能源政策的进一步落实和实施，在实际工程中，虽然热泵供暖安装费用略高于燃煤的直接成本费用，整体配套工程初投资稍多些，但因其具有后期运行费用低廉，管理方便，能量利用率高、环保等特点，一旦完善系统相关技术的配套，热泵系统将具有很好的广泛推广应用价值。
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