随着全球环境保护意识的加强，家用空调器的能耗水平不断提高，而压缩机是空调器中的主要耗能部件，因此探索开发节能环保技术的压缩机对整个空调器性能的提高具有至关重要的意义。单机双级滚动活塞压缩机的两个气缸同轴对称布置，可以使负荷扭矩的变化趋于平稳，满足较大功率场合，因此，单机双级压缩滚动活塞是目前空调器用压缩机的主要发展趋势。为了提高压缩机性能同时缩短开发周期，本课题对某国产R410A环保单机双级滚动活塞压缩机在保证低压级结构参数和高压级主要结构参数不变的基础上，对高压级的气缸高度进行优化，以期能够获得与双级压缩中间补气空调系统相匹配的性能优良的压缩机，主要工作体现在以下几个方面：（1）建立单机双级滚动活塞压缩机的热力学和动力学数学模型，并将其与中间补气制冷/制热系统相耦合；（2）通过MatLab调用refprop7.0中R410A制冷剂物性，基于数学模型理论分析不同工况下压缩机和制冷/制热系统主要性能参数，并输出相应参数曲线；（3）综合各参数结果，优化出高压级气缸高度参数，并制造样机，依据国家相关标准进行实验性能测试，对其实验结果进行理论分析。经过优化后的单机双级滚动活塞压缩机中间补气空调系统，与不补气相比实验结果显示：压缩机电功率增加0.8%~6.9%；当相对补气量与一级节流干度产生的理论相对补气量相近时，制冷COP可提高5%~16%，制热COP最高可提高18%，制冷量可提高7%~18%，制热量最高可提高24%，排气温度可降低8℃~14℃，压缩效率提高范围5%~9%，高压缩级容积比可提高5%~9%。