热泵依靠制冷剂来移动热力。

虽然这些物质在密闭的制冷循环中运行，但在生产、运营和停用过程中经常会发生部分或完全泄漏的情况。

由于许多制冷剂的全球变暖潜能值很高，泄露会带来气候风险。

然而，氢氟碳化物（HFCs），即全球变暖潜能值较高的含氟气体（F-gases）仍在广泛使用。

如果不改变高全球变暖潜能值的氢氟碳化物的使用，那么根据承诺目标情景的热泵部署水平，制冷剂排放量到 2030 年将增加一倍以上，到 2050 年将增加三倍以上。

良好的做法和设计优良的制冷剂以及回收和再生计划可以限制制冷剂泄漏。

此外，还可以通过改用危害较小的制冷剂来减少排放，这些制冷剂已经问世，而且在日益扩大部署。

R-32 是一种常见的含氟气体制冷剂，其全球变暖潜能值比目前使用的大多数制冷剂低一到两倍。

然而，R-32 排放的气候影响仍然是非氢氟碳化物替代品的 200 多倍。

这意味着即使大范围转用 R-32，在承诺目标情景下，到 2030 年制冷剂排放量也将比现在几乎翻一番。

制冷剂安全方面的良好做法可以将这些排放量减少约三分之一。

中国已在努力逐步减少高全球变暖潜能值的含氟气体制冷剂。

2019 年，中国提出了《绿色高效制冷行动计划》，并在 2021 年成为了旨在限制全球氢氟碳化物使用的《蒙特利尔议定书》之《基加利修正案》的正式签署国。

丙烷（R-290）和其他碳氢化合物等天然制冷剂是另一种常见的替代品，其全球变暖潜能值小到微乎其微。

因此，大规模转用此类气体可在 2050 年前基本消除中国的含氟气体排放，但实际限制因素依然存在，主要与易燃性增大有关。

分体式热泵的制冷剂在建筑内循环，与制冷剂在室外的单体机组相比，需要更严格的安全措施。

欧盟是替代制冷剂的主要市场，其在 2024 年 1 月通过的一项新规定中制定了从 2025年到 2030 年，将含氟气体总量减少近 80%的预期目标。

此外，使用全球变暖潜能值超过 150 的氢氟碳化物的单体系统和空气-水分体热泵，将在 2027 年前被禁用，同类的空气-空气分体系统将在 2029 年前被禁用。

最后，具有零消耗臭氧潜能值和低全球变暖潜能值的合成制冷剂氢氟烯烃（HFOs），可以在热力学性能、环保性能和安全性之间取得平衡。

然而，最近有研究发现，许多氢氟烯烃制冷剂属于全氟和多氟烷基物质（PFAS），可在大气中分解成对人类和环境健康有害的三氟乙酸。

二氧化碳可用作制冷剂，特别是在热泵热水器中。

虽然二氧化碳在较高温度下才最高效，而且还需要更高的压力和更坚固的材料，但与其他制冷剂相比，它不易燃，而且被释放时对气候的影响也有限。

此外，中国有大学正在研究不需要制冷剂的先进供热/制冷技术。

这些非传统固态解决方案利用材料的特性，使其在受压或暴露于磁场时移动热力。