由于供暖改造的建筑大多采用散热器供暖,需要的供水温度通常在70℃以上,传统空气源热泵无法满足需求,双级耦合空气源热泵具有高出水温度和高稳定性的优点,十分适合应用于供暖改造。然而,目前对该系统运行调节规律和经济性对比的研究很少。本文基于西安某实际供热改造项目,通过De ST建模、编程模拟等方式,对其最佳中间循环温度以及最佳切换点等方面进行了理论分析,并和其他热源形式的经济性及节能减排量进行了对比。结果表明:在所选用机组的样本条件下,切换温度选取从5℃～13℃,运行能耗随切换温度的增加而增加;中间温度选择20℃、25℃、30℃、35℃这四组,运行能耗随着中间温度的增加而增加;通过对不同热源方案的费用计算,热泵的运行费用远低于燃气锅炉的运行费用;通过采用费用年值法进行经济性对比,虽然燃气锅炉最优,但与双级耦合热泵系统的差距不大,而双级压缩热泵远高于这两者,因此双级耦合热泵系统具有很好的经济性;节能减排方面的对比结果表明,热泵方案的一次能源利用率均高于燃气锅炉和燃煤锅炉,燃气锅炉的CO2、SO2、NOX以及颗粒物排放量最少,其次是热泵热源,且都远低于燃煤锅炉的排放量。