空气源燃气机热泵以天然气为能源通过燃气发动机驱动热泵系统运行。但是现有的热泵系统多以一个膨胀阀来实现制冷和制热工况的运行,其弊端在于当热泵系统的制冷和制热模式切换后,单个膨胀阀无法保证始终被安装在非常接近蒸发器入口的管路上,从而使得其中一种运行模式下的蒸发器换热效果变差,难以保证系统全年高效运行。此外,燃气发动机的余热在夏季全部被排放到环境中是一种浪费,而且在冬季若直接用于辅助蒸发时,性能比直接用于加热热水要差,由此可见,燃气发动机的余热利用模式和运行模式有待改良。针对以上问题,本文改进了运行系统,进行了热力计算和配件选型,采用了三个热力膨胀阀和一个非标设计的翅片管式换热器,设计了电气控制系统,开发了一台新型空气源燃气机热泵冷热水机组,并针对所开发的新型空气源燃气机热泵冷热水机组在全年运行工况下对系统性能的影响规律实验研究。主要结果如下:在夏季工况运行时,环境温度对系统性能影响较小,而在冬季工况运行时,环境温度对系统性能的影响较大。此外,发动机余热回收效果显著,在所有夏季工况下,系统PER₁（考虑余热回收时的一次能源利用率）均比PER₂（不考虑余热回收时的一次能源利用率）高,二者平均差值为0.59。可见空气源燃气机热泵冷热水机组在夏季工况不考虑余热回收而单独制冷是不经济的。对于冬季而言,发动机余热可以有效克服冬季制热能力衰减的问题。因此,可以得出只有充分利用发动机余热才能体现出空气源燃气机热泵冷热水机组的优越性。在过渡季节工况运行时,外部工况对系统性能的影响与冬季制热工况时基本相同。但是与冬季工况相比,机组的系统性能比冬季工况运行时要高,但是机组的吸、排气与冬季工况运行相比也高,在一味追求过高热水温度时,很容易引起系统出现一系列高压故障,因而在过渡季节供生活热水时,热水温度满足生活热水卫生要求便可,设定温度不宜过高。通过对新型空气源燃气机热泵冷热水机组全年运行性能的实验研究发现,可见采用三个热力膨胀阀和一个非标设计的翅片管式换热器后,机组可以稳定运行,且一次能效平均值高达1.45,可以实现全年工况的高效运行。