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卡诺定律的热效率公式对于制冷（热泵）行业，同样有着极为重要的指导意义，因为制冷（热泵）循环，是卡诺循环的“逆向”循环，循环过程为a-d-c-b-a；而制冷（热泵）的效率是正向（ 动力）循环的倒数：
（制冷循环效率）η1=t2/t1-t2
（热泵循环）ηr=t1/t1-t2=η1+1（热泵效率，等于制冷效率加1）
分析这个制热效率公式，同样可以得到这样的结论：热泵制热的理论效率与工质无关，仅与装置的高低温热源的温度相关，提高高温热源的温度t1，将会降低循环的效率，而提高低温热源的 温度T2，将会减少高低温热源的温差，促使热效率提高。
 空气能热水器工作原理示意图 在实际的热泵装置运行中，其高温端温度t1，往往是变化不大的，而t2却会因为环境等因素出现较大的变化，这时候高低端的温差△t（△t=t1-t2）决定了系统的效率：环境温度的提高，将 有利于循环效率的提高，有利于温差减少的措施。例如加强换热，减少换热温差，就会提高效率。同时，这个公式还告诉我们，热泵制热的效率，是恒大于100%的，也就是说，理论上只要是 热泵，效率就高于100%。
这里所说的制热效率高于100%，并没有破坏能量守恒定律，从它的能量平衡上来看，是将输入功部分转换的热量，与蒸发器从环境吸收的另外一部分热量，获得数份热量的效果。
对逆向卡诺循环的分析反映出提高热泵效率的根本方法，即降低高温度端的温度，和提高低温端的温度（降低循环温差）。与此相反的方法必然导致热效率的下降。
这也是在热泵热水器装置中努力提高蒸发器温度的理论本质：根本这个定律，热泵要想提高循环热泵，就必须努力降低两个工作端的温差，这一点和热动力机恰好相反，热动力机如蒸汽轮机 等，要想提高效率就必须提高冷热两端的温差，要努力使热端更热，冷端更冷，这样才能提高效率；但是热泵要提高能效比（COP），就要尽量降低高温端的温度，同时努力提高低温端的温度 。加强换热，减少循环过程的实际温差，是所有热泵提高效率的总原则。
在后面关于换热器的文章中，我们反复会提高换热器对热泵热水器实际效率的重要性，原因是在循环的冷热温差基本确定之后（如环境温度已经无法提高，制热温度也是必须条件时），两个 换热器本身所需的“换热温差”实际上就成功为了确定热泵效率的主要因素：蒸发器和冷凝器的传热温差较大，系统效率就降低，反之，传热温差越小，传热效果越好，系统效率就越高。
在热泵热水器设计中，为了使设备的造价和体积合理，并不会以无限加大换热器的方式来获得极小的传热温差，一般是取水换热器温差为5℃，空气换热器温差为10℃。应该过程中，温差会逐 渐由于换热器表面的污垢而增大。
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