制冷机组和热泵机组都是逆卡诺循环，但逆卡诺循环的效率是由高温冷凝器和低温蒸发器之间的温差决定的。 基于热能守恒的思想和永动机不可能的原理，卡诺进一步证明，在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的所有实际热机的效率不会大于在同一热源之间工作的可逆卡诺热机的效率。 卡诺由此推断，理想的可逆卡诺热机的效率最大这仅由加热器和冷凝器的温度决定，并且所有实际热机的效率都低于这个极端值。
当卡诺循环过程沿顺时针方向运行时，系统确实在外部工作，它是 0，而 q=a 0 系统是吸热过程。 当卡诺循环过程以逆时针方向运行时，则外部世界确实在系统上起作用，它是 0，当 q = 0 时，系统是放热过程。 该系统利用热能做外功，为正卡诺循环，其效率为=a q=（q1-q2） q1=1-q2 q1。 反向卡诺循环的制冷效率（系数）为=q2 a=q2（q1-q2），因为q1 q2=t1 t2，则=t2（t1-t2）=1 -1 ，取值区间为0，可以看出低温热源温度越低温差越大，制冷系数越小，制冷效率越大。可以看出，制冷系数或热泵效率是由冷凝器和蒸发器之间的温差决定的。
在极寒天气下，热泵运行难以稳定，其能效比也非常低，为了应对极寒天气下的供暖，采用堆焊技术方案和两级压缩或气体增焓技术方法解决供暖温度不足的问题， 并且会产生新的问题，这个新的问题是很难调整供热负荷变化，冬季会有70%以上的时间进行低负荷运行而低负荷运行的控制一般采用变频技术来实现。但是，叠层式热泵和两级压缩热泵必须由两台压缩机同时运行才能保持正常运行，即使采用变频技术，控制范围也很小，而两级压缩热泵技术更是如此。 当热泵以额定功率的75%左右运行时，其能效比最高，如果低于50%，其能效比将急剧下降。 最近，一些相关科技工作者发明和创新了复叠式热泵机组，可实现单台压缩机在低负荷下运行，但其工艺结构复杂，增加了用户的投资成本并且运行过程中的故障也相应增加，因此不受用户的青睐，其市场推广也困难。
为了解决上述问题，发明了互助双循环热泵技术，既能解决极寒天气下供暖温度不足的问题，又能解决极高温天气下制冷空调运行困难的问题，还可以适应更大范围负荷的调节， 而单台压缩机的变频也能实现良好的运行。还有一个更大的值得关注的点是，其运行能效比是目前所有热泵技术无法比拟的，在所有大温差分段技术方案中它的大温差分段是最完善的，是不能提高蒸发器与冷凝器机组温差的优点，能实现介质温差大与外界空气热交换的优点，是目前两级压缩或叠加方案无法实现的。互助双循环热泵采用热反馈原理，达到热放大效果，大大提高了机组的能效比。 所谓大温差换热优势，就是基于温差是换热的唯一动力的原理，实现系统介质与外界空气温差大的优势如果系统内部热交换的高效循环不是与外界空气进行热交换的最终结果，那么温差大，因为热交换循环系统的最终目的是将系统内部的热量排出或将外界空气的热量带进来，而外界空气与热交换之间的大温差等于高效率是毋庸置疑的， 但必须基于蒸发器和冷凝器之间的温差保持相对不变的事实，这样，如果蒸发器和冷凝器之间的温差较大，则认为较大的温差是一种优势它不可避免地会消耗压缩机更多的输出功率。
互助双循环热泵是一种循环系统，可以通过两个独立的制冷剂循环系统与外界空气进行热交换，一组制冷剂循环是主循环系统，另一组制冷剂循环是辅助循环系统，主循环系统是面向用户目标的系统， 辅助循环系统是面向外界空气热量或散热输入到外界空气中的系统，主循环系统与外界空气换热工液循环系统通过热交换可以紧密相连，主循环系统与辅助循环系统相互协助，实现热量的传递无论是热泵循环还是制冷循环我们追求的目标是尽可能少地消耗输入电能，同时从空气中获取更多的热能，或者从外界空气中释放更多的热量，而技术方法是依靠更多的气流来获得更多的热量或排出更多的热量还是降低空气热源的温度以获得更多的水蒸气潜热？还是增加系统排出的热量的温差？这绝对不是可以最大化系统效率的随机选择，它必须遵循热力学定律和反卡诺循环原理来权衡利弊。 我们还必须考虑空气中水蒸气潜热的利用值，换热介质低于空气5和小于10的换热差绝对不是简单的双热关系因为将空气降低5的温差不一定有水蒸气潜热释放出来，如果不降低到与其相对湿度对应的**温度，下面就不可能有冷凝水或霜层，即使能得到水蒸气的潜热，其热量也很少;我们知道，两种相对湿度不同、冷却幅度相同的等体积空气释放的热量会相差数百倍，甚至一千倍，而这个假设就是相对湿度大于50%，当冷却幅度超过10时，就会有几十倍或几百倍的热差。 明显地在相同气流下，大温差所获得的空气能优势比小温差所获得的空气能优势大很多倍。虽然温差小，流量大，可以降低压缩机的压缩比，降低压缩机的输出功率，但会增加循环泵和轴流风机的电机功率，换热器设备的体积也会增加很多倍。 要使热循环系统高效运行，归根结底是要寻求系统能够与外界空气进行高效的热交换，而高效的热交换是指大温差与外界空气的热交换是前提而关键是如何实现大温差的前提。不宜用过大的耗电量来获得与外界空气较大的温差，目前的热泵蒸汽生产原理就是这样实现的。 具体来说，压缩机不能形成过高的压缩比，只有在这种情况下实现系统介质与外界空气之间温差较大的热交换才是最好的技术方法。 如何做到这一点，这是本文的关键技术内容。 要与外界空气的大温差形成热交换的优势，同时减小蒸发器与冷凝器之间的温差，促进压缩机压缩比的降低这是一个可以同时实现的很好的技术方案。互助双循环热泵系统是借助辅助循环为主循环的热源提供二次加热条件，同时可以促进辅助循环热泵的热源温度得到提高，从而降低主循环压缩机的压缩比， 它是将共享换热介质流体的低温热量从主循环系统的蒸发器通过辅助循环热泵系统传递到主循环蒸发器过程中反馈给溶液，这是二次加热热源的技术方法，同时， 共享热交换介质流体的温度也可以降低得更低从而便于利用较大的温差从外界空气中获取更多的水蒸气潜热。复叠式热泵只能通过一次循环热泵来提高二次循环热泵的热源温度，但一次循环热泵仍然面临着外界空气的极冷天气。
无需增加蒸发器与冷凝器之间的温差来获得与外界空气之间较大的温差进行热交换的优势，这是我们的最终目标，从而在面对极寒天气时保证机组的能效是比较高水平的运行， 同时，它能更好地吸收外界空气中水蒸气的潜热。明显地吸收水蒸气的潜热比吸收空气的显热更具成本效益。我们不需要更大的换热设备，我们不需要更多的风量，流体循环量也会减少，我们不需要消耗更多的电能，只要将共享换热介质流体的温度再降低5倍，就可以得到很多倍的热量**，但必须考虑到压缩机的压缩比不能提高。 因此，互助双循环热泵技术与现有技术相比具有以下八大优势：
1.不增加压缩机的压缩比能获得与外界空气热交换的优点，温差大;
2、可实现小流量、大温差的换热，使换热器体积大大减小，节约设备投资成本
3、小流量、大温差换热，使循环泵和轴流风机的电机功率降低40%以上。
4、小流量还可以减少流体对换热器壁面的磨损，从而延长换热器设备的使用寿命
5、在不影响系统正常运行的情况下，可实现单台压缩机的独立工作，与两级压缩方案和叠加热泵技术相比，具有应对负荷变化调节的优势当负载变化较大时，系统输出功率的调节能力非常突出
6、能应对极寒天气下高效稳定的供暖运行，为用户提供较高的供暖温度需求
7、非常适合超低温制冷，可用于液化氢气，对氢能汽车的蓬勃发展起到助力作用，与两级压缩相比具有诸多优势
8、 可以获得更高温度的热能进行干燥，甚至生产蒸汽比燃烧化石能源产生的蒸汽更经济，用于某些企业工艺对蒸汽的需求，也可以采用相互多循环来满足更高温度的热量需求，也许在不久的将来可以采用互助多循环技术从空气中获取热量，然后将热量转化为电能将成为现实，而空气储能的工艺过程可以将空气势能中的热量传递到相变材料上，然后通过互助多循环热泵获得更高温度的蒸汽用于发电。