热泵是一种运用高位能使热量从低位热源流向高位热源的节能装置。顾名思义，热泵也就像泵那样，能够把不能直接运用的低位热源（如空气，土壤，水中所含的热能，太阳能，工业废热等）转换为能够运用的高位热能，然后到达节省有些高位能（如煤，燃气，油，电等）的意图。热泵虽然耗费了一定的高位能，但它所供给的热量却是所耗费的高位能和汲取的低位能之和，故选用热泵装置能够节省高位能。
热泵的作业原理与制冷机实际上是一样的，两者的不一样之处在于运用意图：制冷机运用吸收热量而使目标变冷，到达制冷的意图；而热泵则运用排放热量向目标供热。
依照热泵体系的热力循环型式，通常将热泵分为如下几类：
1. 蒸汽紧缩式热泵
这是热泵最首要的运用型式。依照低温热源与供热介质的组合方式不一样，蒸汽紧缩式热泵体系又分为空气——空气热泵，空气——水热泵，水——水热泵，水——空气热泵，地热——空气地源热泵和土壤热源——水热泵等几种首要运用型式。
2. 气体紧缩式热泵
与蒸汽紧缩式体系热泵不一样的是，在这类热泵体系中，作业介质的作业区域为过热区。关于气体紧缩式热泵体系，现在首要以二氧化碳，湿空气作为作业介质。
3. 蒸汽喷射式热泵
此类热泵的作业原理与蒸汽紧缩式热泵根本一样，仅仅由蒸汽喷射器替代紧缩机，见图2。这种热泵首要用于热电厂综合热能运用中，与吸收式热泵比较，蒸汽喷射式热泵功率较低，现在较少运用。
4. 吸收式热泵
吸收式热泵是一种运用低品位热源实现将热量从低温热源泵向高温热源的循环体系。
5. 热电式热泵
热电式热泵又称为温差电热泵，它是运用Peltier效应，即当直流电通过了两种不一样导体组成的回路时，就会在回路的两个衔接端发生温差现象，其作业原理见图2。
除上述几种热泵以外，还有太阳能热泵（图3），化学热泵和吸附式热泵等其它首要用于一些特别场合的别的形式的热泵。
各类热泵中，其中商用化最为广泛的是蒸汽压缩式热泵，除了传统的空气源热泵之外，地源热泵（Ground Source Heat Pump）是近期研讨的热门。它是一种利用地下浅层低温地热资源的既可供热又可制冷的高效节能热泵体系。地能分别在冬天作为热泵供暖的热源，一起蓄存冷量，以备夏用；而在夏日作为冷源，一起蓄存热量，以备冬用。有关于传统的空气源热泵空调体系，地源热泵装置本钱相对较高，可是因为地表5m以下温度一年四季相对安稳，夏日比环境空气低，冬天比环境空气高，是热泵很好的冷热源。这种温度特性使得地源热泵比传统体系运转功率要高，节能效果显着，运转愈加牢靠、安稳。此外，储存于地表浅层的地热是一种可再生且无污染的动力，无论是热带区域仍是寒带区域均有地热可供运用，因而运用规模广。一起地源热泵体系埋地换热器不需求除霜，减少了冬天除霜的能耗，还能够与太阳能联用改进冬天运转条件；机组的运用寿命长；构造紧凑，节约空间；维护费用低；自动控制程度高。地源热泵的这些长处使得它变成大家重视的焦点。地源热泵体系依据循环形式能够分为开式循环体系，闭式循环体系和混合循环体系，现在所运用的大部分为闭式。
国外早在上世纪初就开端了对地源热泵的性能研讨，现在在美国地源热泵已经变成了一种老练的，彻底产业化技能。到2001年止，已装置了400000台地源热泵，且还在以每年10%速度稳步增长。在北欧如瑞典这些国家，90%的房子装有地源热泵。相对而言，中国对地源热泵的研讨则要晚得多，直到上世纪80年代才有一些单位对它开端进行体系研讨。1998年是中国在该范畴的一个里程碑，从这一年开端，国内数家大学纷繁建立了地源热泵的实验台，一起中国也成立了一些专门的出产厂家，开端批量出产有关商品，这大大加速中国开展地源热泵的脚步。
地源热泵在中国的开展有其特有的优势。榜首，它的前期出资费用少，在建造新修建之前并入集中地源热泵体系，其本钱要远远低于旧修建物的改造；一起，中国的人工费用比较低，因而基建费用也较低。因而与发达国家比较，前期出资相对要少一些。第二，能够进步城市环境质量。地源热泵是以电力作为动力，不会因为燃料焚烧形成大气污染，并且因为厂家密封制剂，运用过程中不走漏，减少了对臭氧层的损坏。可见，地源热泵的运用，关于下降温室效应起了积极作用，能够减轻城市空气污染疑问。第三，能够解决动力严重疑问。对地源热泵技能而言，因为热泵只是用来传输热量，而不是产生热量，所需求的热量有70%来自地下，因而地源热泵这项节能技能的运用能够在必定程度上减轻中国的动力压力。第四，开展地源热泵还受到了国家有关方针的支撑。总归，地源热泵在中国的有着杰出的开展前景。
但是，咱们也要注意到地源热泵在中国的推行过程中也会遇到一些疑问。首要，中国有关低于热泵的现成技能资料不多，短少这方面的技能人员，出产制造的有关厂家少，这么的景象不利于这项技能的推行。其次，中国现在还没有出台推进地源热泵技能开展的优惠方针，许多用户看不到眼前利益而选用其它的空调体系。最终，世界上热泵技能比较发达的北美、北欧等国家因为气候条件基本上只用于供热，而中国幅员辽阔，地处温带，在不同区域气候条件区别很大，其负荷也截然不同。因而不能照搬国外的技能成果，而要开发合适中国气候特色的技能。