燃气发动机驱动型热泵系统是以天然气作为燃料,通过燃气发动机产生的机械能驱动蒸气压缩式热泵系统,以实现制冷/供暖循环,相对于其他功能方式具有部分负荷性能好、能源利用效率高以及平衡电力和燃气季节逆差的优势。为了探究燃气机热泵系统性能,本文提出了一种水源燃气机热泵系统。主要研究内容如下:首先,构建了以制冷剂R134a为循环工质的水源燃气机热泵系统实验平台,首先对燃气机热泵系统热力学原理和循环特性进行理论分析,参照相关标准进行了设备选型、系统管路设计、试验台搭建以及控制程序的编写和监测等工作。其次,以燃气机热泵系统实验台基础,进行了“夏季制冷同时全热回收模式”下的运行特性分析。重点分析了系统制冷量、余热回收量、燃气消耗量、一次能源利用率、冷冻水和生活热水出水温度等参数的变化趋势。研究结果表明:当蒸发器进水温度从5.9℃增长到16.3℃时,水源燃气机热泵系统PER_1,cooling和PER_2,cooling分别增加了26.8%和16.1%,系统制冷量、余热回收总量和燃气消耗量分别增加了40.6%、23.6%、10.8%。与传统单纯回收发动机余热的燃气机热泵系统相比,全热回收型燃气机热泵系统能效提升约40%左右,且在实验工况范围内系统一次能利用率可以达到2.09-2.34之间。对水源燃气机热泵系统冬季供暖工况下利用回收的发动机余热提高供暖温度模式下的运行特性研究。主要研究了蒸发器进水温度、冷凝器进水温度和发动机转速三个因素对压缩式热泵系统热力学参数、余热回收量、燃气消耗量、能效利用率等参数的影响。结果表明:当发动机转速从1200rpm增加到1600rpm时,系统制热量、余热回收量和燃气消耗量分别增加了12.4%、27.6%和25.8%,但系统PER_1,heating和PER_2,heating分别减小了18.6%和11.3%。最后,以制冷和供暖工况为典型工况,分析了蒸发器出口过热度对系统制冷/热量、燃气消耗量、制冷剂质量流量和压缩机进出口压缩比等参数的影响趋势。结果表明:蒸发器出口过热度对系统运行能效影响显著,当过热度由12℃减小到5℃时,系统PER_1,cooling和PER_2,cooling分别增加了14.9%和12.2%。但随着过热度逐渐减小,系统运行出现波动,因此,在保证燃气机热泵系统稳定运行的前提下尽量减小蒸发器过热度,对节能运行来说是有利的。