本实用新型公开了属于能源利用技术领域的一种两级压缩式热质解耦换热器，该热质解耦换热器由两个相变换热器、吸收塔、冷却器、加热器、解吸器、两级压缩机、三级循环泵、节流阀、填料、热水管路、冷水管路、热管以及连接管路构成；该热质解耦换热器采用热管换热方式，建立两级压缩和热质解耦的换热器流程，以此显著减小换热器与冷源和热源的换热过程不可逆损失，实现“大温差”下热量的高效传递；实现了低温物体和高温物体的高效换热，可以从土壤、地下水、空气或者工业废热等低温物体提取热量，获得高温的水、蒸汽或化工介质，由于系统效率的显著提升因此具有显著的技术经济优势。