本实用新型公开一种蓄热式二氧化碳复叠热泵机组，包括低温侧制热系统、高温侧制热系统以及水箱换热系统，低温侧制热系统以二氧化碳制冷剂循环构成第一回路，高温侧制热系统以氟利昂制冷剂循环构成第二回路，水箱换热系统以蓄能水箱和循环水泵构成第三回路，并且水箱换热系统与低温侧制热系统之间通过气体冷却器进行换热，水箱换热系统与高温侧制热系统之间通过中间换热器进行换热，从而将低温侧制热系统制取的热量供应给蓄能水箱，再将蓄能水箱内蓄存的热量传递给高温侧制热系统，最终将热量传递给用户侧换热水路，通过蓄能水箱的自动蓄热和放热，更加高效的为用户提供热水所需，供热效果更好。