提升热泵的产热温度是高温热泵技术的主要难点。如果能够使热泵产热温度大幅度提升，将有可能使低温热的再利用范围得到极大的扩展。一方面是突破传统热泵的产热温度（45℃左右）限制，扩展再利用领域。如将热泵应用于建筑采暖一级管网、工业热泵余热回用技术等。现在欧盟很多国家的热泵系统已经开始取代燃气锅炉和燃油锅炉，因其减少矿物燃料的使用而成为降低二氧化碳排放的最有效的办法之一。另一方面是在提高热泵提升温差的同时保持较高的COP。目前的高温热泵在提升温度超过65℃时，其COP值较低，经济性及可推广性较差，如何有效地解决此问题也一直是国内外的研究难点和热门课题。

目前普遍的高温热泵的定义是指在不改变设备运行环境的情况下，热泵供热温度达到65℃以上，并且能保持较高的运行效率和较稳定的运行状态。由于高温热泵较宽的温度提升范围，使其在节能减排的大环境下，逐渐受到各行业的关注。

一项技术能否可以广泛推广，首先要看是否具有市场需求，其次要看是否具备应用的条件。热泵的应用方向主要集中于建筑供热以及工业工艺流程。传统的工业炉用于加热工艺、生产过程和采暖系统，主要是通过燃烧燃料提供热量，其燃烧温度在1000℃以上，而大量的需求温度为60～150℃温区，其结果必然是消耗宝贵的矿物能源，造成能源品位的极大浪费，同时亦排放出大量的有害气体。若利用高温热泵回收大量存在的低温热，用于供热及工艺流程等，即可节约大量高品位能源。

性能优良的工质是高温热泵中关键的技术之一。如何根据运行工况合理地选择工质，并设计与之匹配的机组，使热泵经济、安全、环保、稳定地运行，是热泵研究的关键问题。自热泵技术开始发展以来，对工质性能的研究就一直持续，其研究重点主要在工质的热力学性质、安全性质、环保性质这三项之间平衡发展。

合适的工质需要满足多方面的要求，其选择因素主要包括以下几方面：

1）工质临界温度T_c高，提高工质可利用的温度范围。

2）导热性好，热物性稳定，黏度低。

3）自润滑性及溶油性好，与材料不相溶。

4）环境性能好，无毒，不可燃。(www.daowen.com)

5）饱和气、液线尽量陡峭，以使冷凝过程更接近定温放热过程。饱和液体线陡峭表明液态质量定压热容C_p小，可以减少绝热节流引起的制冷能力的降低。

6）COP较高。COP是评价热泵经济性的关键指标。

7）工作压力要合适。蒸发温度所对应的压力不宜过低，防止空气漏入系统。冷凝温度对应的饱和压力不宜过高，以降低对设备耐压和密封的要求。

8）工质比体积小，比热容大，降低设备尺寸。

9）蒸发、冷凝过程的焓降大等。

由于一般工质很难同时满足这几项要求，故在高温压缩式热泵领域中，仍未有统一的高温热泵工质，而在空调与中温热泵领域中，也未找到一种优质的替代工质。混合工质可以通过几种组元的优势互补，优化其热力学性能并改善运行条件，因此混合工质成为现阶段高温工质选择的主要方向。

高温热泵在我国建筑环境改善、生产工艺等领域都有广泛的应用。高温热泵在建筑中的应用以供热为主，随着人们对室内环境的重视，室内湿度条调节也已经成为高温热泵应用的方向之一。有研究对除湿转轮与中高温热泵耦合的空调系统性能进行比较，结果表明，与常规系统相比，高温热泵系统有较高的节能潜力，可以看出，高温热泵在建筑环境的改善中应用形式多样。与此同时，高温热泵在生产工艺中被广泛地应用于生产、运输等环节。研究人员将高温热泵应用到木材干燥工艺中，与常规干燥方式相比，平均能量回收率达28％以上，节能效果显著。近年来，高温热泵在原油运输中的应用也受到重视。在我国一些油田中，油水混采的情况较为普遍，采出的低温水在30～50℃温区，其含量在20％～60％不等；而采出的原油在输运过程中需要85℃加热工艺。现状是低温井水全部排放，另外加设燃气锅炉对原油实施加热，经济费用和能源消耗极大。利用高温热泵的新技术路线是以具有高温制热能力的热泵取代燃气锅炉，高温热泵的热源是30～50℃温区的低温井水，提取出20～40℃的温差热，产生出85℃的热源，为原油加热工艺提供热量。新的生产工艺节省每天消耗的天然气，而取代的是消耗原需热量1/3的电能，避免了燃烧产生的大气污染，优势明显。

除了上述的传统工艺流程之外，高温热泵技术以其独特优势已被广泛应用于有特殊需求的工农业生产环节。在食品加工行业中，高温热泵烘干技术除了可以节能降耗之外，还可以提高食品品质以及干燥效率。因为热泵干燥接近自然干燥，食品表面水分的蒸发速度与内部水分向表面迁移速度比较接近，干燥过程温和。这使得被干燥物品内在品质稳定、色泽好、等级高，较少出现因干燥效果差而导致的返工现象，极大地提高了生产效率。另外一个特殊性的应用领域是电镀行业。电镀镍、铬等工艺的前处理过程都要保持50～80℃的热水。目前小型工厂一般直接采用电加热，中型工厂一般采用燃油锅炉加热，大型工厂则一般采用蒸汽加热。这些加热方式能耗大，成本高，水温不稳定，并且会有一定的危险性。而高温热泵系统可以避免上述问题，故受到了越来越多的关注。