在中国高速发展的今天，人们对生活质量的要求也日益提高，制冷和热泵成为改善生活不可缺少技术，在中国还有巨大的发展空间，制冷或者热泵产品产量仍将连续增加，但是日益严重的环境问题又会迫使我们控制传统制冷工质的使用，发展自然工质成为急不可待的任务，本文根据南航夏文庆老师提出的主动结冰式热泵系统进行进一步理论研究。本文首先介绍了空气/水混合工质制冷技术提出的背景，以及自然工质发展现状，然后从主动结冰式热泵系统的结构、工作流程和工作原理方面做出较为详细的阐述，本文主要分析系统的工作性能，为系统的发展提供理论依据，首先在稳定工况下设计一套主动结冰式热泵系统，对其主要部件进行设计，在此基础上，分析变工况下系统的运行状况，主要从改变压缩器进口温度，改变压缩器前喷水量和膨胀器前喷水量，从热力学的角度进行数值计算，分析对系统的影响，以确定最佳的参数匹配关系。