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制冷空调技术为人类提供了舒适的生产、生活环境，但同时带来了能源消耗增加、温室效应等危害。面对传统制冷工质淘汰期限日益临近，R32是依据我国国情提出的制冷剂替代技术方案。为解决使用R32时遇到的技术问题，针对滚动活塞式单机双级压缩机，提出了添加R1234yf降低R32的GWP，并改善系统循环性能的优化方法。 本文利用传热学和工程热力学理论，详细描述了带经济器的准二级压缩系统循环机理，建立关键部位的数学模型，由分析可知，影响系统性能的关键因素有:相对补气量、相对补气压力、两器侧的制冷剂质量流量、压缩机吸气过热度以及主回路中流经经济器而流入蒸发器前制冷剂的过冷度。通过比较分析4种准二级压缩制冷/热泵系统，饱和蒸汽补气的闪发器系统，更能降低蒸发器前的液体焓值，提高压缩效率，是设计成制冷、制热机组的理想型式，同时依据国家有关标准搭建实验台，并对R134a、R22、R410A和R32进行实验测试。根据R32/R1234yf的热物理和环保特性，确定R1234yf的最佳质量比率。通过实验得出样机系统的最佳吸气过热度后，对R134a、R1234yf,以及R32/R1234yf二元混合制冷工质进行实验测试。实验结果表明: (1)蒸发温度分别为-10℃、-20℃时，样机系统充注同一普通制冷剂的情况下，带闪发器补气模式与单级不补气模式相比，R134a、R22、R410A系统的压缩机排气温度分别降低1.6～6.2℃，5.9～8.4℃，4.4～8.6℃;功耗分别增大1.9～2.1％，5.2～7.2％，2.8～2.9％;制冷量分别提高7.7～19.8％，18.3～27.2％，20.4～26.1％;制冷COPc分别提高5.5～17.6％，12.4～18.7％，17.0～22.6％;制热量分别提高14.7～15.3％，21.9～30.1％，24.0～31.4％;制热COPh分别提高12.3～13.2％,15.8～21.4％,20.5～27.8％。 (2)在实验测试的普通制冷工质中，样机系统充注R32时，压缩机的排气温度最高，功耗最大，制冷量、制热量也最大，而制冷COPc、制热COPh均最小;充注R22、R410A时，压缩机的排气温度及功耗，制冷量和制冷COPc，制热量和制热COPh均居中;充注R134a时，压缩机的排气温度最低，功耗、制冷量、制热量也均最小，而制冷COPc、制热COPh均最大。 (3)R32/R1234yf比较合适的混合比例范围为22.11％/77.89％～44.36％/55.64％，此时GWP值在150～300之间，属于非共沸制冷剂，测试工况下的最大温度滑移为9.0℃。 (4)蒸发温度为-25～0℃时，样机系统充注同一替代制冷剂的情况下，带闪发器补气模式与单级不补气模式相比，R134a、R1234yf、R32/R1234yf二元混合工质系统的压缩机排气温度分别降低0.5～6.2℃，0.8～7.6℃，1.3～7.1℃;功耗分别增大1.4～2.8％，3.3～5.1％，3.3～3.6％;制冷量分别提高3.9～19.8％，8.8～38.9％，8.7～19.2％;制冷COPc分别提高2.5～17.6％，5.3～32.9％，4.9～15.2％;制热量分别提高1.7～15.3％，8.0～21.5％，6.5～19.5％;制热COPh分别提高0.3～13.2％,3.2～16.3％,2.8～15.8％。 (5)在实验测试的替代制冷工质中，样机系统充注R1234yf时，压缩机的排气温度最低，功耗居中，而充注R134a时，则是压缩机的功耗最低，排气温度居中，但是它们的制冷性能相差不大，单级模式下制冷量、制冷COPc的交叉点为-16℃左右，补气模式下制冷量的交叉点为-7℃左右，制冷COPc的交叉点为-13℃左右，而制热性能差别较为明显，R134a的略微较好，但在-20℃时二者的制热量和制热COPh均有交叉;充注R32/R1234yf二元混合工质时，压缩机的排气温度及功耗最高，制冷量、制热量也均最高，而制冷COPc最小，制热COPh居中，说明R32/R1234yf二元混合工质在一定程度上改善了制冷/热泵系统的性能。