制冷系统以消耗少量的功从低温热源取热，向需热对象供应更多的热量，这种装置称为热泵。采用热泵既可在夏季制冷，又可在冬季供暖；既可提高效率，节约能量，又可实现一机多用,热泵类型很多，有地源热泵 ，水源热泵，空气源热泵，泳池热泵等等。
在实际使用中，热泵的性能系数COP （热泵的供热量与输人功能的比值）可达到2.5~4, 即用热泵得到的热能是消耗电能热当量的2.5 一4倍。热泵取热的低沮热源可以是室外空气、室内排气、土坡或地下水，以及废弃不用的其他余热。
据估计，全世界在100 ℃ 左右低温用热的耗能量占总耗能量的一半左右。一方面，把石油、煤炭、天然气等高品位的一次能源和电能等高品位的二次能源，无效降级而获得100 ℃ 左右的低位能，有效损失太大。另一方面，接近环境温度的大且低温位能和余热没被利用。因为低位的余热用一般换热器回收，其效率是很低的。热泵可将不能直接利用的低位能余热，提高热位后变为有用能，是有效利用低位能的一种节能技术手段。
空气源热泵
空气源热泵是以室外空气为热源，加热室内空气的热泵机组，如小型热泵式空调器（窗式、立柜式等）。这种小型热泵空调机组可以有不同的组装方法，适用于住宅建筑和一般小型公共、商业性设施。它的优点是安装方便，使用简单，并可以冬夏两用（通过四通换向阀使冷凝器和蒸发器相互转换）。其主要缺点是室外空气温度越低时，室内热的需求最越大，而机组的供热量反而减少，效率越低。因此，使用空气热源热泵必须精确地计算热负荷，并在此基础上选择合适的辅助热源加以配合。此外，当室外空气温度低于0 ℃ 时，在一定的温度下蒸发器上还会结霜，这将对传热不利，必要时需采用除霜循环（实际是制冷循环）加以消除。
