准二级压缩能有效的改善空气源热泵在低温环境下的制热性能，降低压缩机的排气温度。R32作为新冷媒，以低GWP、与R410A相近的热力基本参数等优点被广泛关注，但在低温工况下时，R32热泵系统排气温度较高。本文对准二级压缩系统的研究现状进行了深入分析，对以R32为工质的准二级压缩热泵系统性能进行了理论和实验研究。首先根据涡旋压缩机的工作特点，建立了中间补气涡旋压缩机的数学模型，采用集总参数法建立了系统中主要部件的稳态数学模型，再按照系统中各部件之间关系，应用连续性方程和能量方程构建了系统的数学模型，对不同蒸发温度下的准二级压缩热泵系统和无补气热泵系统进行仿真研究，并分析了补气压力和相对补气量对系统性能的影响。其次，搭建了以R32为工质的准二级压缩热泵系统性能实验台。在冷凝温度35℃，蒸发温度-2℃~-15℃，对准二级压缩热泵系统和普通热泵系统性能进行测试，最后将测试结果与仿真结果进行了比较，所得结论如下：（1）准二级压缩热泵系统的相对补气量、制热量和功耗均随着补气压力的增加而增大。在蒸发温度为-15℃时，准二级压缩热泵系统的最大相对补气量约为33%，随着补气量的增大，其制热量从8.4kW增加到10kW。（2）对于准二级压缩热泵系统，当蒸发温度高于-6℃时，随着补气压力的增加，系统制热COP降低。蒸发温度低于-6℃时，随着补气压力的增加，系统制热COP先增大后减小，系统制热COP存在最大值，最佳补气压力范围为1.50MPa~1.54MPa。（3）准二级压缩热泵系统的排气温度随着补气压力的增大而显著降低。当蒸发温度在-15℃时，系统的排气温度下降了约11℃。这大大提高了系统低温工况下工作的可靠性。（4）准二级和单级压缩热泵系统的制热量均随蒸发温度的降低而降低。当蒸发温度高于-8℃时，准二级压缩热泵系统制热COP低于单级热泵系统，这说明系统中补气量的增加所引起的制热量的增加量小于耗功的增加量。当蒸发温度低于-8℃时，准二级热泵系统制热COP高于单级热泵系统，这说明系统中补气量的增加所引起的制热量的增加量高于耗功的增加量。蒸发温度为-10℃时，与单级压缩热泵系统相比，准二级压缩热泵系统的排气温度下降了约10℃。因此从经济性和可靠性等方面考虑，准二级压缩热泵系统更适用于低温工况。通过与无补气热泵相比，准二级压缩热泵系统能够有效的提高空气源热泵的低温制热性能，降低系统的排气温度，扩大热泵的使用范围。