本实用新型涉及好氧发酵技术领域，具体涉及一种保持热泵系统内部热平衡的发酵仓除湿系统，其包括热泵系统；所述热泵系统包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀；发酵仓出来的湿热气所含热量的一部分与热泵系统的蒸发器直接或间接热交换，使蒸发器吸热且湿热气冷凝产生冷凝水和冷干气，另一部分则被放散或被换热器的介质所吸收；所述蒸发器吸收热量后使蒸发器中的工质升温蒸发产生工质蒸汽，工质蒸汽经压缩机升压升温后进入冷凝器，冷凝器中的工质放热使冷干气升温变成热干气，所述热干气用于发酵仓补气；冷凝的工质经膨胀阀减压节流后返回到蒸发器。本实用新型可解决热泵系统内部的热平衡问题，减小热泵系统的工作负荷。