在上图的热泵循环中,从低温热源(室外空气或循环水,其温度均高于蒸发温度t0)中取得Q0 kcal/h的热量,消耗了机械功ALkcal/h,而向高温热源(室内取暖系统)供应了Q1 kcal/h的热量,这些热量之间的关系是符合热力学第一定律的,即Q1=Q0+AL kcal/h
如果不用热泵装置,而用机械功所转变成的热量(或用电能直接加热高温热源,则所得的热量为ALkcal/h,而用热泵装置后,高温热源(取暖系统)多获得了热量:Q1-AL=Q0 kcal/h。这一热量是从低温热源取得的,如果不用热泵装置,就无法取得这一热量。故用热泵装置既可节省燃料,又可利用余热。
热泵的工作循环与热机的工作循环正好相反,热机是利用高温热源的能量来产生机械功的,而热泵是靠消耗机械功将低温热源的热量转移到高温物体中去。
热泵具有两个相同的热源温度,则它们之间的关系为:φ=Q1╱AL=(Q0+AL)╱AL=ε+1,ε 是制冷机的制冷系数。由此可看出,热量转换系数的最小值是φ=1,在此极限情况下ε=0,Q0=0,即没有从低温热源吸取热量。