本发明公开了一种发动机与热泵双功能模式的回热式装置及运行方法，回热式装置包括气缸、活塞、排出器以及依次相连的低温腔、低温换热器、高温换热器和高温腔，活塞、排出器、低温腔和高温腔位于所述气缸内，活塞的扫气容积构成压缩腔，发动机与热泵双功能模式的回热式装置还包括控制阀组件，所述控制阀组件用于控制所述压缩腔与所述低温腔的连通与断开以及所述压缩腔与所述高温腔的连通与断开。其运行方法：当运行在发动机模式时，所述控制阀组件连通所述压缩腔与所述低温腔，并且断开所述压缩腔与所述高温腔之间的连通；当运行在热泵模式时，所述控制阀组件断开所述压缩腔与所述低温腔之间的连通，并且连通所述压缩腔与所述高温腔。