为使热泵在低温环境中高效、安全运行，国内外进行了许多技术研发和改进.主要的研究集中在采用燃油燃烧器在低温环境时作为辅助加热器来提高热泵的低温性能和采用变频系统，低温工况下让压缩机高速工作增加制冷剂的循环量，同时向压缩腔喷液防止其过热。
对适应寒冷地区使用的热泵技术研究发现，采用涡旋压缩机经济器系统可以明显提高热泵的制热量，同时有效地解决了超低温环境下无法启动和压缩机排气温度过高的问题，经过实测，机组运行平稳，性能良好。
循环性能分析补气DDD压缩过程分析模型与常规系统相比，带经济器的涡旋压缩机制冷循环的主要特征在于中间补气，因此整个压缩过程分成三个阶段：（1）补气前的准低压级的压缩过程。这时系统仅仅依靠基元容积的减小，使得压缩机将从蒸发器吸入的状态1的过热蒸气压缩到状态2，这是一个纯压缩过程。可按等熵过程考虑修正。
补气过程分析模型以一次节流循环为例，分析其补气过程影响。
（1）补气量对于涡旋压缩机，工作腔与补气口从连通到脱离时间极短，在分析时可以将涡旋压缩机的补气过程模型化为绝热增压、等容混和过程。假设通过冷凝器的制冷剂流量为1，通过经济器的制冷剂流量为X，则通过经济器的热交换量。
q=x（h7-h6）=（1-x）（h5-h8）（2）补气过程终了状态的焓假设过程1-2为等熵压缩过程，则状态2的焓：h2=h1+wiq则h3=xh7+（1-x）h2（3）机组的主要性能参数制热量：qk=h4-h5单位工质压缩过程消耗的功：w0=（1-x）（h2-h1）+（h4-h3）制热性能系数：COPh=qk/w04性能分析对一台涡旋压缩机工作容积为64cm3的热泵机组进行了性能分析，假定：蒸发温度：-20℃，-15℃，-10℃（空气侧换热器考虑10℃的传热温差）；冷凝温度：48℃；吸气过热度：8℃；冷凝器出口过冷度：6℃。
为了综合比较补气系统（经济器系统）的性能，在相同低温工况下，分别采用了变频系统和单级系统，各个系统机组的运行性能如所示。
可以看出，在蒸发温度为-15℃，冷凝温度48℃的工况环境下，与按照单级循环工作的热泵机组相比，按照经济器循环工作的热泵机组的制热量可以提高25%左右，制热性能系数可以提高20.3%左右。与变频系统工作的热泵机组相比，按照经济器循环工作的热泵机组的制热量可以提高7%，制热性能系数可以提高0.7%.但此时变频系统变频状态在超频区，是不允许长期运转的。因此，采用经济器系统可以明显改善空气源热泵的低温性能。
结果分析与讨论其它条件不变的情况下，通过改变中间补气压力来实测其他性能参数的变化情况，并寻找适宜的中间压力值。为便于研究，以下中间压力值取相对值，即实际补气压力与压缩机吸、排气压力几何平均值的比值。
特定工况下各个主要性能参数随中间补气压力的变化情况（1）制热量随相对补气压力的变化如所示，制热量随相对补气压力几乎线性变化，补气压力增加，制热量也相应增大。这是因为其它条件不变时，补气压力变大，即补气量增大。这不仅仅使冷凝器中制冷剂流量增加，而且也使压缩机的功率消耗增大。这两者均能增大冷凝器负荷。相应的机组制热量也就增加了。从中可以看出，制热量随蒸发温度的降低而减少，但减少速度不一样。当蒸发温度从-10℃降低到-15℃时，制热量降低7%左右。而当蒸发温度从-15℃降低到-20℃时候，制热量下降20%左右。
这说明：蒸发温度越低，补气效果越明显。不同蒸发温度时制热量随相对补气压力的变化（2）输入功率随相对补气压力的变化压缩机输入功率随相对补气压力升高而增加，但增加十分缓慢。计算工况范围内，压缩功的*大值与*小值相差只有5%左右。这是因为一方面补气压力的升高，增加了压缩机的输气量，致使压缩功增大。而另一方面补气压力升高增加了补气量，又可以改善压缩过程后半部分的冷却效果，使压缩机排气焓有所降低。这又使压缩功降低（参）。前者占主导作用，但两部分因素综合作用后，压缩机输入功率变化不大。
（3）制热性能系数随相对补气压力的变化从可以看出，制热COP随相对补气压力变化的情况不明显，相对补气压力在0.7～1.2时，变化相对较快；而在1.2后，变化十分缓慢。
结论（1）与单级压缩系统及变频系统相比，涡旋压缩机经济器系统可以显著提高机组制热量及性能系数，大大的增加了其低温适应性。（2）中间补气可以增加机组的制热量和功率消耗，但制热量增加的速度大于功耗的速度，所以可以通过补气可以提高系统的制热性能系数。
