本实用新型属于热能动力设备技术领域，具体公开了一种热动能转换系统，包括热气室、冷气室、动力气室和热泵；所述热气室内部设置有第一换热器，冷气室内部设置有第二换热器；所述第一换热器通过热管与所述热泵的出口连接，所述第二换热器通过冷管与所述热泵的进口连接；所述热管和冷管通过膨胀阀连通；所述动力气室顶部设置有气缸，所述气缸内设置有活塞，所述活塞顶部设置有活塞杆，所述活塞杆延伸至气缸外部，用于动能输出；所述气缸与所述动力气室连通；所述热气室、冷气室分别通过管道与所述动力气室连通。本实用新型通过管道将热气室、冷气室、热泵以及动力气室巧妙连接，使得热能带动活塞做功，提高了热动能的转化效率。