本实用新型公开了一种基于热泵的双热源高效换热装置及供暖系统，基于热泵的双热源高效换热装置包括外壳和水箱，水箱内设置有电热膜发热管和冷媒管，外壳还设置有进水口、出水口、冷媒管入口和冷媒管出口，进水口、出水口与水箱连通，冷媒管入口、冷媒管出口与冷媒管连通。上述基于热泵的双热源高效换热装置与热泵配合使用，热泵的压缩机对冷媒做功，高温冷媒由冷媒管入口进入到水箱内的冷媒管中，加热水箱内的水，降温后的冷媒由冷媒管出口流回到热泵中。当热泵在极寒天气环境下低效运行或无法运行时，电热膜发热管通电向外辐射的热能加热水箱内的水，为用户提供满足供暖温度的要求的热水；此外，电热膜发热管通过红外波热辐射传热，效率高。