空气源热泵以其高效清洁、安装方便、节能环保等优势在我国得到了广泛的使用。然而在冬季室外环境温度过低时,传统的单级压缩空气源热泵在运行过程中会出现制热量不足、供热系数低、压缩机排气温度过高以及蒸发器结霜等问题。为解决空气源热泵在寒冷地区的应用问题,研究学者提出双级压缩技术并将其应用于空气源热泵系统中,双级压缩空气源热泵产品也逐渐在我国寒冷地区得到推广使用。而在双级压缩空气源热泵系统的产品开发与设备调试工作中,采用传统的制造样机进行反复调试的方法会造成大量人力和资源的浪费。所以借助现有的计算机技术,建立一套有效的双级压缩空气源热泵仿真系统替代大量的人工实验,缩短产品开发周期,既符合国家节能减排的要求,又适应热泵空调行业的发展趋势。本文通过对双级压缩空气源热泵系统建模,开发了一款适用于双级压缩空气源热泵系统的仿真计算软件,并应用该软件进行了系统制热性能的变工况分析。本文研究内容主要集中在以下几个方面:本文对采用一次节流、中间不完全冷却循环方式的双级压缩空气源热泵系统建立了稳态仿真模型,提出了适用于各个部件模型和整个系统的仿真算法——变速积分PID-二分混合算法,并对迭代判据以及迭代变量的确定进行了分析。文中对换热器采用分区分布参数法建模,对压缩机和节流装置根据热力学原理建立机理模型,兼顾了系统模型的准确性和计算速度。本文以各部件的数学模型为基础,采用C语言对其进行编程,形成模块化的程序,并编写动态链接库文件,方便不同算法结构的主程序进行调用。然后将各部件模型进行有机整合,形成基于变速积分PID-二分混合算法的全系统循环分布参数法仿真模型,并结合相关实验数据对仿真模型进行了验证。最后使用C#编写仿真软件界面,形成了一款适用于双级压缩空气源热泵系统的仿真计算软件。本文采用自主开发的仿真计算软件对双级压缩空气源热泵系统进行不同工况下的仿真模拟,分析讨论该系统在低温工况下的运行特性,得出了室内、外环境温度温度及换热器迎面风速对系统性能的影响规律。