双级低温热泵系统
在室外温度为-30℃，冷凝温度为60℃的工况下，采用专为低温制冷设计的压缩机的单级热泵系统仍然可以稳定运行。这种压缩机主要采用R507、R404为工质，在大压缩比下仍可稳定运行，不会因过热而停机。但是相对其他低温热泵系统来说，它的COP相对较低。同时，由于压缩机专为低蒸发压力工况设计，在较高室外气温下其性能降低。随着室外温度的升高，系统的制热量逐渐增加，但是室内采暖热负荷减小，这使得热泵系统运行时间短，从而降低系统运行效率。单级低温热泵系统可以综合变频技术、并联压缩机或可替换压缩机方式、蓄热系统，但是这样会增加单级系统的投资，从而丢掉了其最大的优点——低廉的安装费用。
采变频技术
变频低温空气源热泵在低温环境下工作时通过变频技术来提高系统制热量，但是该方案只解决了低温工况可靠性问题而不能保证其经济性，此时系统COP下降幅度非常大。同时，噪声的增加、高频运行回油问题、电磁兼容问题及变频器价格问题成为该方案推广的障碍。
