将低温热源的热量转移到温度高于环境温度的物体﹐从而获得热量的机器和设备。在空气调节设备中热泵的工作过程与制冷机相仿﹐但它是向高于环境温度的物体供给热量﹐例如向建筑物供暖﹑供应生活或某些生产过程用的热水等。热泵的低温热源最常用的是环境介质(空气或地面水)的热量﹐也可用地热或生产过程中排出的废汽﹑废水和废油等的热量。

图 压缩式热泵的工作原理图 为压缩式热泵的工作原理。它的组成和工作过程与压缩式制冷机相同﹐也是用一般的制冷剂(氨或氟利昂)作为工质。工业废水在泵的作用下流经蒸发器的传热管﹐加热管外的工质并使之蒸发﹐产生的蒸气经压缩机压缩后进入冷凝器即凝汽器中冷凝成液体﹐液体再经节流阀节流降压后进入蒸发器中继续蒸发﹐从而完成热泵的工作循环。在冷凝器中工质是在较高的温度下冷凝的﹐将热量传给载热质(冷却水)﹐载热质遂将热量源源不断地供给需要供热的用户。

衡量热泵工作有效性的一个重要技术指针是热量变换系数Φ＝Q 1 /N ﹐式中Q1为热泵向高温物体供热的速率(千焦/秒)﹔N为压缩机消耗的功率(千瓦)。因在数值上Q1总是大于N(因Q1中尚包括从低温热源吸收的热量)﹐Φ的数值也总是大于1。Φ的值是随热泵的工作温度而变的﹐蒸发温度越低﹑冷凝温度越高则Φ的值越小。例如﹐当冷凝温度为50℃﹐蒸发温度为0～10℃时﹐φ值约为3.5～4.5﹔但当冷凝温度提高到80℃﹐蒸发温度降低到-20～0℃时﹐ Φ＝1.4～1.9。因此﹐在供热温度较高而低温热源温度较低的情况下﹐用热泵供热便不很经济。在电力供应不足和电费价格较高的情况下﹐压缩式热泵不宜大量使用。

仿照吸收式制冷机的工作过程可组成吸收式热泵﹐它只消耗热能就可达到热量转移的目的。同样﹐根据半导体制冷器的原理也可制成半导体供热器。

应用压缩式制冷机和压缩式热泵的工作原理﹐可以组成热泵型空调机组(见空气调节设备)。夏季按制冷循环工作﹐可用来使房间降温﹔冬季按热泵循环工作﹐可用来向房间供热。