本发明提出两种多源热泵热水机及其梯级组合系统，一种是配备空气源、废水源蒸发器的双源系统；另一种是配有空气源、废水源和地热水源三源蒸发器的三源系统；特征是：双源系统设有热气除霜回路及其控制系统，执行从废水源吸热为空气源蒸发器除霜，能方便切换回正常制热模式运行；还有选择两个蒸发器先后工作的功能；所述的三源系统，有三组地热井换热器，能组织1号井预热清水进水和2、3号井或1、2、3号井三井全部给地热水源蒸发器提供热量的两种地热水循环模式；废水与清水，废水、清水和地热水与制冷剂，地热水与地热，所有换热全流程都采用多级梯级热交换方式；可根据不同气温、自来水温度，组织多种热源互补的最佳节能制热水运行模式，节能效果明显。