本技术公开一种相变储热的空气源热泵供热系统，从压缩机出口管路开始依次连接冷媒侧—膨胀阀—蒸发器，冷媒侧和水侧被封装在冷凝器内，水侧一端连接市政水管，另一端连接用户水管，在市政水管和用户水管之间并联连接有内置相变储热材料的相变储热器，相变储热材料内设置有多条热交换管，热交换管一端连接市政水管，另一端连接用户水管，在水侧的管路上设置有可变流量水泵，相变储热器内朝市政水管一侧设置有温度传感器，在压缩机排气管中设置冷媒压力传感器，温度传感器和冷媒压力传感器通过计算机系统与可变流量水泵形成信号连接，通过相变储热材料的临时储热功能与水侧的即时加热功能相互配合下，使热泵系统产生的热量以较为合理的状态被利用。