相對于輸出溫度55度以下的熱泵技術，高溫地源熱泵在不提高低溫熱源（地源）溫度的情況下，熱泵供熱溫度達到60度以上，并保持較高的運行效率和穩定的運行狀態，一般需要解決如下幾個關鍵技術。
壓縮機的選擇：目前熱泵設備常用壓縮機類型主要有螺桿壓縮機、全封閉渦旋壓縮機與半封閉的活塞壓縮機等，經過對不同類型壓縮機工作特性進行比較研究，目前高溫熱泵設備一般選用半封閉活塞壓縮機。
工質的選擇：根據高溫熱泵設備最大工作壓力小于等于25BAR，采用對環境友好的R134A作為制冷劑為工質，對環境無污染，對臭氧層無破壞作用；
循環系統的設計：采用多路獨立制冷循環系統，共用一個水循環系統，降低了設備的冷凝工作溫度和壓力；
在設備內部增設一特殊換熱裝置（經濟器），增加設備運行時的穩定性；
系統控制的優化：采用平均壓縮機運行時間的優化控制模式，保證整體機組的長時間高溫穩定運行和使用壽命，并根據地源溫度和冬季熱溫度，調節高溫熱泵運行工作狀態和條件。
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