空气源热泵热水器以空气为热源，利用少量电能通过制冷剂的热力循环将空气中的低温热提升为高温热，最终制得生活所需热水，具有高效节能、安全环保、便于控制等优点。但是普通单级压缩空气源热泵热水器由于在环境温度较低时制热效果不理想而限制了它的推广使用。　　 本文所研究的双级压缩空气源热泵热水器，就是针对普通单级压缩空气源热泵热水器的低温不适应性而提出的一种热泵系统。文中对系统各重要部件：低压级压缩机、高压级压缩机、冷凝器、热力膨胀阀、蒸发器依次建立数学模型，然后建立系统稳态仿真模型，并与实验结果相比较以验证模拟结果的准确性，最后通过仿真结果模拟系统运行参数对系统性能的影响，主要研究内容如下：　　 (1)文中结合查表和软件1STOPT针对R134a在制冷系统中的应用拟合出了制冷剂在三个相区的状态方程，结果经验证比较理想。　　 (2)建立了双级压缩空气源热泵系统主要部件的数学模型，并编制相应的计算机程序，之后将各个部件模型进行有机结合建立了完整的系统模型。　　 (3)阐述了双级压缩空气源热泵系统的工作原理和构成，并将实验结果与仿真结果进行比较以验证仿真结果的准确性，其中主要通过高低压级压缩机的排气温度、压缩机输入功率及COP等反应系统特性的参数变化来比较，结果证明系统仿真模型比较理想。　　 (4)通过对双级压缩空气源热泵系统在不同工况下系统性能的研究，分析讨论该试验在低温工况下的运行性能，模拟了系统主要运行参数对系统系统性能的影响。