空气源热泵冬季结霜条件与除霜方法
空气源热泵冷凝水结冰的处理
空气源热泵冷凝水结冰的处理哎呀，今天咱们聊聊空气源热泵冷凝水结冰的问题。
很多朋友可能会觉得这好像是个科技范儿十足的话题，其实不然，咱们可以轻松聊聊。
空气源热泵可是一种厉害的设备，冬天的时候可以把外面冷冷的空气转变成温暖的室内环境，简直就是“冰天雪地”的救世主。
不过，有个小麻烦就是它产生的冷凝水，冬天一来，这冷凝水就容易结冰，真是让人头疼啊。
想象一下，刚刚回到家，打开热泵，哇，暖气一开，立马像是走进了春天，结果一看，地上全是结冰的水，脚下一滑，差点摔个四脚朝天，真是让人哭笑不得。
这个冷凝水其实就是在空气被加热的过程中产生的，水蒸气变成水滴，结果在温度低的时候，这水滴可就乖乖地结成冰了。
听起来没啥大不了，可真要是没处理好，冰层越积越厚，严重了可能还会影响热泵的正常运转，反而把温暖送走，哎呀，真是让人心里发慌。
怎么处理这个冷凝水结冰的问题呢？咱们可以想办法让这些冷凝水顺利排出。
首先呢，可以考虑在排水管道上加装一个加热带，嘿嘿，这样一来，冰冷的水就不会在管道里“安家”，反而会乖乖流出去，给你留个干净利落的空间。
你可千万别小看这个加热带，它就像是冬天里的小太阳，给冷凝水加点温暖，保它不结冰，真是一举两得。
再有呢，定期检查排水管道也是个聪明的主意，毕竟“防患于未然”嘛。
你想，冬天外面寒风刺骨，万一管道里积了雪或者冰块，那可就麻烦了。
定期清理，保持畅通，给冷凝水留个出路，不然它可就给你玩儿个“大冰块”！咱们还可以考虑热泵的安装位置，如果有条件的话，尽量把它安在避风的地方。
这样一来，冬天的强风就不会把热泵的冷凝水“欺负”得结成冰块。
选择合适的保温材料，也能帮你减少结冰的几率。
你想啊，包得严实点，冷空气就进不来了，热气儿也就不容易逃跑，暖和得不得了！如果你真的遇到了大冰块，也别慌，轻轻一打就可以。
用热水浇一浇，或者直接用暖风机吹一下，慢慢地冰就融化了，回到温暖的怀抱。
记得，千万别用工具去撬，这可是个“碰瓷”的做法，万一给设备弄坏了，那就得不偿失了。
空气能室外机结冰处理方法
空气能室外机结冰处理方法摘要：一、空气能室外机结冰的原因二、空气能室外机结冰的处理方法1.关闭电源2.自然解冻3.加热除冰4.清洁维护三、预防空气能室外机结冰的注意事项正文：冬季寒冷天气，空气能热水器室外机容易出现结冰现象，这对设备的正常运行造成一定影响。
为了解决这一问题，本文将介绍空气能室外机结冰的处理方法以及预防措施。
一、空气能室外机结冰的原因空气能室外机在低温环境下运行时，制冷剂在蒸发器内吸热后，会在冷凝器内释放热量。
当室外温度低于0℃时，冷凝器表面的热量会迅速散发到空气中，使空气中的水蒸气凝结成冰。
此外，室外机长时间未进行清洁维护，也会导致结冰现象的发生。
二、空气能室外机结冰的处理方法1.关闭电源：在处理室外机结冰之前，首先要确保切断电源，以免发生意外触电事故。
2.自然解冻：关闭电源后，等待室外机自然解冻。
一般情况下，结冰会在24小时内逐渐融化。
3.加热除冰：如果自然解冻时间较长，可以采用加热的方式进行除冰。
将热水或电热毯覆盖在室外机上，加热冷凝器表面，使冰层逐渐融化。
但需注意，切勿直接用火烤或高温物体接触冷凝器，以免损坏设备。
4.清洁维护：为预防室外机结冰，定期进行清洁维护至关重要。
冬季来临前，要对室外机进行一次全面清洁，清除表面的灰尘、污垢，确保设备运行畅通。
三、预防空气能室外机结冰的注意事项1.选择适宜的安装位置：室外机应安装在通风、避免阳光直射、远离热源的地方，以确保设备在适宜的环境下运行。
2.定期检查：在使用过程中，要定期检查室外机的运行状况，发现结冰现象要及时处理。
3.保持管道畅通：确保制冷剂管道、水管、排水管道畅通，避免管道堵塞导致设备运行异常。
4.设置温度保护：在空气能热水器系统上设置温度保护装置，当室外温度过低时，自动停止运行，防止结冰。
通过以上处理方法和预防措施，可以有效降低空气能室外机结冰的风险，确保设备在冬季正常运行。
空气源热泵除霜原理及除霜方式研究
空气源热泵除霜原理及除霜方式研究随着环保和节能意识日益提高，空气源热泵作为一种环保、高效、节能的供暖设备被越来越多的人所关注和使用。
在使用过程中，除霜是一个非常重要的问题，因为在低温环境下，空气源热泵容易结霜影响效率，甚至无法工作。
因此，本文将重点介绍空气源热泵除霜原理及除霜方式的研究。
一、空气源热泵除霜原理空气源热泵除霜的基本原理是将室外机表面结成的冰雪除去，使空气源热泵能够正常工作。
空气源热泵除霜的方法有三种：时间除霜、逆周期除霜、间歇除霜。
1. 时间除霜时间除霜是指空气源热泵在制热运行中定时启动除霜功能，一般设置在20~60分钟间隔，可以通过程序设定工作时间。
时间除霜的优点是简单易行，不需要多余的设备，只需通过程序设置即可。
但是时间除霜的不足之处在于不能根据室外温度的变化改变除霜间隔，如果室外温度过低，除霜间隔过短，容易影响热泵的正常运行。
此外，时间除霜在除霜期间不能进行制热，无法满足用户需要。
2. 逆周期除霜逆周期除霜是指在空气源热泵制热运行时，反向工作，将室外机的热量释放到室外，使室外机表面的冰雪融化。
逆周期除霜的优点在于它是根据室外温度的变化及时调整除霜间隔，避免了除霜时间过短或过长的问题，并且可以在除霜期间继续进行制热。
但是逆周期除霜需要使用阀门、电动阀等多余的设备，增加了设备的成本和维护难度。
3. 间歇除霜间歇除霜是指在空气源热泵制热运行时，当感应器探测到室外机表面出现冰霜时，立即启动除霜功能。
间歇除霜的优点在于它既可以根据室外温度的变化调整除霜频率，也可以避免除霜时间过长导致制热中断。
间歇除霜还可以根据不同的需求，选择合适的除霜频率和除霜时间，达到最佳的除霜效果。
但是间歇除霜同样需要使用阀门、电动阀等多余的设备，增加了设备的成本和维护难度。
二、空气源热泵除霜方式的研究除了上述三种常见的除霜方式外，随着技术的发展，还出现了一些新型的除霜方式：1. 离子风除霜离子风除霜是指通过发生器产生高能量的静电离子，将冷凝器和蒸发器表面的冰雪吹散。
空气源热泵除霜原理
空气源热泵除霜原理一、霜的形成与影响霜是由于空气中水蒸气在低温下凝结而形成的白色冰晶。
在空气源热泵工作过程中，室外蒸发器表面温度远低于空气露点温度，从而导致空气中的水蒸气在蒸发器表面冷凝并结霜。
随着时间的推移，霜层会逐渐增厚，对热泵的正常运行产生严重影响。
霜层的导热性能较差，会阻碍热量从蒸发器表面传递到空气中，导致热泵系统的能效比下降，同时蒸发器的散热效果也会变差，导致热泵系统的整体性能降低。
二、除霜必要性为了避免因霜层积累而对热泵系统性能产生负面影响，需要采取有效的除霜措施。
除霜的目的是确保热泵系统能够正常运行，并保持较高的能效比和稳定的散热效果。
除霜的方法有很多种，包括逆循环除霜、智能除霜、加热除霜等。
选择合适的除霜方法可以有效延长热泵系统的使用寿命，提高其稳定性和可靠性。
三、除霜时机确定确定除霜时机是确保除霜效果的关键。
常见的除霜时机判断方法有定时除霜、温度除霜、压差除霜等。
定时除霜是根据设定的时间间隔进行除霜，这种方法简单易行，但可能存在除霜过早或过晚的情况。
温度除霜是通过检测蒸发器表面温度来判断是否需要除霜，这种方法比较准确，但需要温度传感器的支持。
压差除霜是通过检测蒸发器进出口空气压力来判断是否需要除霜，这种方法简单可靠，但精度相对较低。
根据实际情况选择合适的除霜时机判断方法，可以更好地平衡热泵系统的能效比和稳定性。
四、逆循环除霜方式逆循环除霜是通过改变热泵系统的运行方式来进行除霜的。
在逆循环除霜过程中，压缩机的高温高压气体不直接进入蒸发器进行换热，而是通过四通阀改变方向后进入冷凝器，通过放热来化掉蒸发器表面的霜层。
在逆循环除霜过程中，蒸发器内的压力和温度会发生变化，同时会有一部分制冷剂被反向循环带回到压缩机中。
由于制冷剂在循环过程中会对管路进行加热，因此这种方法可以有效化掉蒸发器表面的霜层。
逆循环除霜方式的优点是技术成熟、操作简单、可靠性高，但需要注意的是，在除霜过程中热泵系统的能效比会降低。
空气源热泵除霜原理及除霜方式
06
结论与展望
对空气源热泵除霜原理及方式的总结
霜冻形成机制：在低温环境下，空气源热泵的蒸发器表 面容易结霜，影响热泵性能。结霜主要原因是空气中的 水蒸气在蒸发器表面冷凝成冰晶。
除霜方式
优点
能够根据实时数据动态调整除霜策略，提高能效和除霜效果。
缺点
需要复杂的控制系统和传感器，成本较高；对算法和数据处理能力 有一定要求。
每种除霜方式的优缺点比较
定时除霜方式优点在于简单可靠，成 本较低；缺点在于不能适应环境变化 ，可能导致能效降低。
VS
智能除霜方式优点在于能够根据实时 数据动态调整除霜策略，提高能效和 除霜效果；缺点在于需要复杂的控制 系统和较高的成本。综合来看，智能 除霜方式在整体性能上优于定时除霜 方式，但成本较高。在实际应用中， 可以根据空气源热泵系统的具体需求 和预算选择合适的除霜方式。
对比研究不同除霜方式的综合性能， 建立综合评价指标体系，为用户提供 实用参考。
开发自适应除霜控制系统，根据环境 条件、热泵型号及实时运行数据，自 动调整除霜策略以降低能耗。
探究新型除霜技术，如超声波除霜、 纳米材料辅助除霜等，进一步提升空 气源热泵在低温环境下的性能。
THANKS。
能耗增加
除霜过程中，热泵需要消耗更多的 电能以产生足够的热量用于除霜。
04
空气源热泵的除霜方式
定时除霜方式
原理
通过设定固定的时间间隔进行除 霜操作。
优点
简单易行，不需要额外的传感器 或控制系统。
缺点
无法适应不同环境和天气条件下 的除霜需求，可能导致能效降低
空气源热泵除霜原理及除霜方式
实验结果展示与对比分析
电热除霜
逆循环除霜
除霜效率较高，但能耗较大，温度恢 复时间较短。
除霜效率适中，能耗相对较低，温度 恢复时间较长。
其他除霜方式
根据实验数据，分析其他除霜方式的 效果，如热气旁通除霜、超声波除霜 等。在各种除霜方式中，电热除霜具 有较高的除霜效率，但能耗较大；逆 循环除霜在除霜效率和能耗之间取得 较好的平衡；其他除霜方式如热气旁 通除霜和超声波除霜等也具有各自的 特点。综合考虑，逆循环除霜方式在 实际应用中可能更具优势。
除霜过程中，室内机吹出冷风，影响室内 舒适度。
研究目的和意义阐述
提高热泵性能
通过研究除霜原理和改进 除霜方式，降低霜层对热 泵性能的影响，提高热泵
制热性能。
降低能耗
优化除霜控制策略，减少 不必要的除霜操作，降低
除霜能耗。
提高室内舒适度
改进除霜方式，减少除霜 过程中对室内舒适度的影
响。
02
结霜现象及其形成对系统性能影响小，除霜过程
平稳。
缺点
03
除霜速度慢，效果受环境因素影响大；可能导致热泵性能下降
，甚至无法正常工作。
逆向循环除霜法原理及改进策略
01 02
原理
通过改变制冷剂流向，使蒸发器变为冷凝器，利用压缩机排出的高温高 压气体对蒸发器进行除霜。除霜完成后，制冷剂流向恢复原状，系统继 续制热。
制冷剂循环
制冷剂在压缩机作用下压缩升温，将热量传递给室内空气或水，然后在冷凝器中冷凝放热，最后通过 膨胀阀降压回到蒸发器，完成一个循环。
除霜问题对热泵性能影响
热泵性能下降
霜层覆盖蒸发器表面，增加热阻，降低传 热效率，导致热泵制热性能下降。
能耗增加
热泵底盘除霜方法
热泵底盘除霜是针对热泵系统在低温环境下运行时，底盘表面可能出现的结霜现象进行处理的方法。
结霜通常发生在热泵系统的蒸发器表面，当外部空气温度低于露点温度时，空气中的水蒸气会在蒸发器表面凝结成霜。
以下是一些常用的除霜方法：
1. 电加热除霜：
-在蒸发器表面安装电加热元件，当霜层形成时，启动电加热器，将霜层融化并排出系统。
2. 热空气除霜：
-使用热泵系统的压缩机产生的热量，或者外接的热源，通过吹风的方式将热空气吹过蒸发器表面，融化霜层。
3. reverse-cycle 除霜：
-在热泵系统中，关闭制冷剂循环，反转压缩机的运行方向，使系统以制热模式运行，利用制热过程中产生的热量来融化霜层。
4. 自动除霜控制：
-安装温度传感器和霜层检测器，当检测到霜层厚度超过设定值时，自动启动除霜模式。
5. 机械除霜：
-在蒸发器表面安装可动的刮霜板，定时启动刮板，机械地将霜层刮除。
6. 化学除霜：
-向系统中添加化学除霜剂，这些除霜剂可以降低霜的融化点，使霜层在较低的温度下也能融化。
7. 改进设计：
-优化热泵系统设计，例如增加蒸发器的通风量，提高外部空气的温度，减少结霜的可能性。
在选择除霜方法时，需要考虑到除霜效率、系统能耗、成本和维护等因素。
在实际应用中，通常会结合多种方法，以达到最佳的除霜效果。
空气源热泵延缓结霜及除霜方法研究共3篇
空气源热泵延缓结霜及除霜方法研究共3篇空气源热泵延缓结霜及除霜方法研究1近年来，空气源热泵作为一种新型能源被广泛运用于房屋供暖、制冷以及热水供应领域。
然而，在使用过程中，热泵室外机会因为低温和湿度而出现结霜的问题，导致热泵的运行性能和效率受到严重影响。
因此，研究空气源热泵的延缓结霜及除霜方法显得相当重要。
一、空气源热泵的结霜原因空气源热泵的冷凝器室外风扇会吸入外界的空气，将冷媒的热量通过换热器散发到外界，同时将空气中的水蒸气也带入冷凝器中。
当冷凝器表面温度小于空气中的露点温度时，水蒸气就会在冷凝器表面凝结成霜或冰。
长时间的结霜会导致热泵的效率降低，甚至会损坏设备。
二、空气源热泵结霜的解决方法1.升高室外空气温度：增加热泵的室外机的温度可以大大减少结霜的产生。
可以通过将室外机安装在遮挡物下、加装遮阳板等方式升高温度。
2.排水系统的修复：检查排水系统中是否存在堵塞或者破损的情况，及时修复。
3.采用多联机空气源热泵：采用多联机方式，增加冷凝器的数量，使每个冷凝器的负荷降低，结霜减少。
4.加装电辅助热棒：在空气源热泵负荷较轻的情况下，可以通过加热热泵表面进行除霜。
缺点是需要增加电费，且会导致系统效率下降。
三、空气源热泵的除霜方式1.制热模式下周期性除霜：当热泵处于制热模式下，当冷凝器表面出现结霜时，通过周期性反向运行热泵来使热泵室外机除霜，此时热泵室内风机停止运行。
2.制热模式下强制除霜：当热泵处于制热模式下，当冷凝器表面结霜厚度达到一定程度，系统将自动启动强制除霜功能，此时热泵室内风机停止运行，室外机的电加热器开启使冷凝器表面融化。
3.制冷模式下周期性除霜：当热泵处于制冷模式下，当冷凝器表面结霜良率超过一定程度时，在室内温度不低于设定温度的情况下，系统周期性反向运行热泵来使热泵室外机除霜。
4.制冷模式下强制除霜：当热泵处于制冷模式下，当冷凝器表面结霜良率达到一定程度时，系统将自动实行强制除霜功能。
综上所述，为了提高空气源热泵的效率和使用寿命，延缓结霜和除霜是非常重要的。
空气源热泵机组防冻措施
空气源热泵机组防冻措施空气源热泵机组是一种利用空气作为热源进行供热、供冷的设备，广泛应用于家庭、商业和工业领域。
然而，在寒冷的冬季，由于低温环境下空气中的湿气易于凝结，会导致热泵机组的冷凝器结霜或结冰，影响机组的正常运行。
为了保证热泵机组的正常工作，必须采取有效的防冻措施。
一、增加冷却水流量冷却水是热泵机组的冷凝器的冷却介质，通过增加冷却水的流量可以提高冷凝器的换热效果，减少结霜或结冰的可能性。
可以通过增加水泵的转速或增加水泵数量来增加冷却水的流量，从而提高热泵机组的防冻性能。
二、加装冷却塔冷却塔是一种利用空气对冷却水进行散热的设备，可以有效地降低冷却水的温度。
在寒冷的冬季，可以通过加装冷却塔的方式来降低冷凝器的温度，减少结霜或结冰的风险。
冷却塔的安装位置应合理选择，避免对周围环境和建筑物造成影响。
三、设置除霜装置热泵机组在运行过程中，可以根据冷凝器的温度和压力等参数来判断是否需要进行除霜操作。
除霜装置可以通过加热等方式将冷凝器上的结霜或结冰融化，保持冷凝器的正常换热效果。
除霜装置的设置应考虑到能耗和效果的平衡，避免频繁启动除霜操作。
四、使用防冻液防冻液是一种可以降低冷凝器结霜或结冰温度的介质，可以有效地提高热泵机组的防冻性能。
常用的防冻液有乙二醇、丙二醇等。
在使用防冻液时，需要注意其使用浓度和质量，以确保其正常工作和使用寿命。
五、加强维护检修定期对热泵机组进行维护检修是保证其正常运行的重要措施。
在冬季，应特别关注冷凝器的清洗和排水工作，及时清除冷凝器上的结霜或堆积物，防止其影响机组的换热效果。
同时，还应检查和更换冷却水系统中的滤网和防冻液，确保其正常运行。
六、加装防冻保护装置防冻保护装置是一种可以自动监测和控制冷凝器温度的装置，当冷凝器温度降至一定程度时，可以自动启动加热设备或关闭冷凝器，以防止结霜或结冰的发生。
加装防冻保护装置可以提高热泵机组的防冻性能，保证其正常运行。
空气源热泵机组的防冻措施对于保证其正常工作具有重要意义。
空气源热泵除霜方法的研究现状及展望
空气源热泵除霜方法的研究现状及展望随着能源危机和环境问题的日益突出，空气源热泵作为一种高效、清洁的取暖方式，得到了越来越多的关注和应用。
然而，空气源热泵在运行过程中存在着一个普遍的问题，就是冬季工作时的结霜现象。
结霜不仅会降低热泵的换热效率，还会增加能耗和损害设备。
因此，研究空气源热泵除霜方法成为热泵领域的热点课题。
本文主要对空气源热泵除霜方法的研究现状进行综述，并展望未来的发展方向。
目前，空气源热泵除霜方法主要包括四种：时间除霜、逆周期除霜、加热除霜和在线传感器除霜。
时间除霜是指根据气温和运行时间来设定除霜周期，定时进行除霜操作。
逆周期除霜是通过改变热泵的工作模式，使其在制冷模式下进行除霜。
加热除霜是通过加热器加热空气源热泵的蒸发器，使结霜的冷凝器上的冰融化。
在线传感器除霜是通过感知冷凝器上的结霜状态，并根据结霜程度来进行除霜。
这些方法各有优缺点，适用于不同的环境和需求。
时间除霜是最简单、成本最低的一种除霜方法，适用于气温低且相对稳定的环境。
逆周期除霜是目前应用最广泛的除霜方法，可以在较低的能耗下实现较好的除霜效果。
加热除霜虽然效果明显，但能耗较大，需要额外的加热设备。
在线传感器除霜技术则可以根据结霜情况灵活调整除霜周期和时间，能够更好地适应变化的环境条件。
未来，空气源热泵除霜方法的发展主要从以下几个方面进行展望。
首先，提高除霜效率和能耗控制是重要的研究方向。
目前存在的问题是除霜时能耗较高，且需要较长的时间，影响热泵的正常运行。
因此，需要进一步研究并优化除霜过程中的各个参数，提高除霜效率，减少能耗。
其次，研发新型的除霜设备和材料也是未来的重点。
目前市场上的除霜设备主要是采用电加热方式，需要较大的能量投入，且存在一定的安全隐患。
因此，需要开发和应用新型的除霜设备和材料，如微波除霜、无能源除霜、自清洁材料等，以提高除霜效果和降低能耗。
最后，智能化和自适应控制也是未来的发展方向。
目前的除霜方法大多是基于固定的时间或传感器，无法灵活应对变化的环境条件。
空气源热泵除霜原理及除霜方式研究分析
《空气源热泵除霜原理及 除霜方式研究分析》
目 录
• 引言 • 空气源热泵除霜原理 • 空气源热泵除霜方式研究 • 空气源热泵除霜性能实验研究 • 空气源热泵除霜性能仿真研究 • 结论与展望
01
引言
研究背景和意义
空气源热泵在寒冷环境下的性能受到霜冻的影响，导致能效 降低和运行风险增加。
除霜技术的优化对于提高空气源热泵在寒冷环境下的性能具 有重要意义，因此开展此项研究具有一定的实际应用价值。
本文通过对不同除霜方式的模拟和实 验研究，得出以下结论：逆循环除霜 和热气旁通除霜在除霜效率方面表现 较好，而喷液冷却除霜在节能方面更 具优势。逆循环除霜是将压缩机排出 的高温高压制冷剂气体引入蒸发器， 利用高温气体与低温霜层的温差实现 除霜。热气旁通除霜是通过将压缩机 排出的高温气体引入旁通管道，再将 其喷向蒸发器表面实现除霜
对比分析不同的除霜方式，如逆循环除霜、热气旁通除霜、电加热除霜等，以及不同除霜方式的组合应用。
仿真结果比较
根据仿真结果，对比不同除霜方式的性能表现，包括除霜效果、热泵效率、能耗等。
仿真结果分析和优化建议
仿真结果分析
通过对仿真结果的数据分析，揭示不同除 霜方式的优缺点和适用场景，为优化建议 提供理论支持。
研究目的和方法
研究目的
探讨空气源热泵的除霜原理，分析不同除霜方式的特点和效果，为优化除霜 技术提供理论依据和实践指导。
研究方法
通过文献综述和实验研究相结合的方式，首先对空气源热泵的除霜原理进行 深入探讨，然后设计并实施实验，对不同除霜方式的性能进行比较和分析， 最后提出优化除霜技术的方案和建议。
02
优缺点
旁通除霜方式的优点是不会改变热泵 系统的正常工况，同时除霜效果也较 好。但是，由于需要设置旁通回路和 相应的控制阀，增加了系统的复杂性 。
空气源热泵除霜原理及除霜方式研究分析
空气源热泵除霜原理及除霜方式研究分析空气源热泵是一种新型的节能环保的供暖设备，具有使用成本低、效益高等优点，深受消费者欢迎。
然而，在使用过程中，空气源热泵会出现冬季结霜的问题，这会造成设备效率低下、耗能增加等诸多问题。
因此，了解空气源热泵的除霜原理及除霜方式对于提升设备效率、降低运行成本具有重要意义。
一、除霜原理空气源热泵的除霜原理主要有以下两种：基于周期性反转的“倒换式”除霜和基于周期性切换的“双回路”除霜。
1. 倒换式除霜倒换式除霜在空气源热泵中应用较为广泛，其工作原理是通过调节制冷循环中的制热/制冷阀，将室内供暖循环转为制冷循环，室外汽化器则转变为冷凝器，从而使霜冻逐渐融化。
具体过程如下：（1）在制热模式下，热泵通过室外换热器吸收和压缩热量，将室内制热循环水加热，并通过室内暖风机将热量传递至室内。
（2）当室外换热器的温度下降到一定值时，空气中的水分就会开始凝结在换热器表面形成霜冻，同时由于室外换热器的热传递效率下降，热泵的工作效率也随之下降。
（3）为了解决结霜问题，空气源热泵会根据预设的结霜温度和时间点，通过倒换制冷/制热阀，将制热循环转为制冷循环。
通过此时的制冷循环，将制热水道中的热量释放到室外，产生高温冷凝器，从而达到除霜的效果。
（4）当除霜完成后，系统会自动切换回制热模式，继续为室内供暖。
2. 双回路除霜双回路除霜的工作原理是通过两个独立的制冷/制热回路，分别对室内和室外进行冷却和加热，实现结霜的除去。
具体过程如下：（1）在制热模式下，热泵通过室外换热器吸收和压缩热量，将室内制热循环水加热，并通过室内暖风机将热量传递至室内。
（2）当室外换热器的温度下降到一定值时，空气中的水分就会开始凝结在换热器表面形成霜冻，同时由于室外换热器的热传递效率下降，热泵的工作效率也随之下降。
（3）为了解决结霜问题，双回路除霜通过独立的制冷回路，将高压制冷剂注入到室外换热器，从而实现结霜的除去。
同时，室内的加热回路也会停止工作，避免浪费能量。
空气源热泵系统结霜及除霜实验研究
2020.12科学技术创新空气源热泵系统结霜及除霜实验研究李刚田小亮（青岛大学机电工程学院，山东青岛266071）近年来，空气源热泵因其节能环保、能源利用率高，具备制冷制热双重功能等优势在暖通空调领域得以广泛应用。
然而空气源热泵极易出现蒸发器结霜现象，空气源热泵的结霜过程极其复杂，涉及到进风温湿度、空气流量、换热器翅片类型及间距、翅片表面特性以及霜层结构等众多影响因素[1]。
更重要的是，结霜会导致换热器传热热阻增大、空气流量减少、换热能力降低等问题，因此换热器表面结霜到一定程度时需要转换为除霜模式[2]。
目前空气源热泵常用的除霜方式有电热法、逆循环法等，然而在实际工程运用中，采用这类除霜方式时往往存在化霜水清除不彻底的情况，当机组重启制热模式时，换热器表面的滞留水会使得结霜状况更加严重，甚至会对换热器造成破坏。
这不仅大大降低了空气源热泵系统工作效率及用户的热舒适度，也造成了巨大的能量损失[3]。
本文从空气源热泵系统在暖通空调领域的实际工程运用出发，搭建了空气源热泵系统结霜化霜可视化实验平台。
实验研究了空气源热泵系统在低温环境运行时霜层的形成、发展过程及其随换热器性能的影响。
并采用对低温空气除霜方法，对化霜过程及化霜效果进行了验证和探究。
同时分析了不同化霜时间下，换热器恢复制热模式时翅片表面残留的滞留水对系统性能以及换热器再结霜过程的影响。
最大限度缩短了系统化霜时间、减少了翅片表面滞留水量，降低了结霜、化霜过程对系统性能的影响，保证机组能够连续、高效、稳定地运行，降低了能耗。
1实验简介空气源热泵空调结霜化霜实验平台如图1所示，系统由过滤网、电加热器、并联复合式变频压缩制冷机组、挡水板、引风机、集水装置、保温材料等构成。
空气在引风机作用下依次经过滤网、电加热器、并联复合式1#-4#变频压缩制冷机组和挡水板。
图1实验平台系统图表1为1#-4#换热器的主要参数。
通过控制1#-4#制冷机组和电加热器的工作台数或频率实验平台能够调节空气露点温度，可以将其降至-20℃甚至更低来实现模拟不同温度湿度环境下的结霜化霜工况。
空气能热泵：抑霜、除霜、控霜
空气能热泵：抑霜、除霜、控霜空气源热泵用于供热时，当室外换热器表面温度同时低于0℃和湿空气对应露点温度时，翅片表面很有可能结霜。
为了防止室外换热器传热恶化，并保证空气能够顺利流过换热器翅片，应当及时清除翅片表面的积霜。
因此，研发高效的抑霜除霜技术对于空气源热泵非常重要。
（仅为示意图，不对应文中任何产品）1、抑霜技术湿度是影响霜形成的关键因素，因此，通过固体或液体除湿的抑霜技术得到了充分的发展。
就固体除湿剂而言，主要包括硅胶、硅酸盐和活性炭；而液体除湿剂主要包括氯化锂、溴化锂、氯化钙和乙二醇，液体除湿剂可以直接喷到空气进口或室外换热器表面上。
除湿不仅降低了空气的湿度，由于吸附或吸收过程会释放热量、空气温度还会升高。
然而，固体/液体除湿抑霜技术主要缺点是需要再生。
固体和液体除湿剂都需要再生才能连续运行，这限制了其在空气源热泵中的应用。
其中，相比于固体除湿剂，液体除湿剂的再生温度明显要低。
另一种重要的抑霜技术是改变室外换热器表面特性的表面处理技术。
如下图所示，根据接触角的不同，材料表面可以被分为亲水性、疏水性和超疏水性。
亲水性表面通过干扰冰晶形成和水分子固定来抑制结霜过程。
相比于光滑表面，疏水性表面冷凝液滴分布更为稀疏，可以延迟液滴的冻结并延缓结霜。
而超疏水表面可以通过在霜形成前“弹出”微小的水滴，这样能更为有效的抑制结霜。
表面处理技术高效、廉价且环保，但唯一需要解决的问题就是表面涂层的长期有效性。
亲水、疏水和超疏水表面的接触角此外，相关研究也提出了超声波振动、空气射流、外加交流或直流电场和外加磁场的方法，用于防止或延缓结霜。
然而，由于这些技术都需要昂贵的设备和较大的能耗，因此很大程度上限制了它们在实际工程上的应用。
2、除霜方法相比于抑霜技术，除霜技术主要是尝试及时有效的清除换热器表面的霜层。
通常来讲，有下图所示的五种基础的除霜方式，包括：（1）压缩机停机除霜；（2）电热除霜；（3）热水喷淋除霜；（4）热气旁通除霜以及（5）逆循环除霜。
397空气源热泵-除霜-结霜量
397空气源热泵-除霜-结霜量397 空气源热泵-除霜-结霜量背景空气源热泵从空气中吸热时，当空气温度低于7℃后，空气中的水蒸气可能会在蒸发器表面结霜，具体的结霜条件如蒸发器表面温度低于0℃，空气流出蒸发器的温度低于0℃等。
蒸发器表面结霜后，会使空气流道变窄，进而影响热泵工质从环境空气中吸热，如下图（陈雪龙. 闭式热源塔热泵系统的性能试验研究[D]. 天津大学，2017）：理论结霜量蒸发器表面结霜量与空气流量、进出蒸发器温差、进蒸发器湿度等有关，几种典型工况时的理论结霜量分别约为（设流过蒸发器空气质量为1000g）：环境空气5℃（结霜量g）相对湿度（%）30 60 90出蒸发 0 0 0 1.0器空气 -2 0 0 1.6温度℃ -4 0 0.5 2.1环境空气0℃（结霜量g）相对湿度（%）30 60 90出蒸发 -2 0 0 0.2器空气 -4 0 0 0.7温度℃ -6 0 0 1.1环境空气-10℃（结霜量g）相对湿度（%）30 60 90出蒸发 -12 0 0 0.1器空气 -14 0 0 0.3温度℃ -16 0 0 0.5环境空气-20℃（结霜量g）相对湿度（%）30 60 90出蒸发 -22 0 0 0.03器空气 -24 0 0 0.13温度℃ -26 0 0 0.23设某蒸发器空气侧换热面积30m2，空气流量约 1.2kg/s （3600m3/h），当环境空气温度（即空气进蒸发器温度）0℃，相对湿度90%，出蒸发器空气温度-6℃时，理论结霜速率约1.32g/s，运行30分钟后理论结霜量约2376g，取霜的密度为150kg/m3（姚杨，姜益强，马最良. 翅片管换热器结霜时霜密度和厚度的变化[J]. 工程热物理学报，2003，24（6）：1040-1042），则蒸发器表面霜层厚度约0.53mm；当环境空气温度-20℃，相对湿度90%，出蒸发器空气温度-26℃时，理论结霜速率约0.276g/s，运行2小时后理论结霜量约1987g，蒸发器表面霜层厚度约0.44mm。
空气能热泵4种除霜模式
一个设计良好的热泵系统，关键有四点，一是减少结霜的频率，也就是说，尽量让系统的无霜工作时间加长，二是准确的化霜进入点，三是化霜的速度，四是退出化霜的准确度。
那么热泵化霜的几种模式您了解多少呢？1）热气旁通化霜热气旁通化霜就是压缩机排气通过电磁阀切换至室外管翅式蒸发器的管道里来化霜。
由于没有外部热源，其热量全部来自压缩机停机前的一些能量和压缩机本身的电机运转发出的热量。
该热量是有限的。
碰上环境温度降低且结霜较厚时，有化霜不净的风险，而且除霜时间过长会导致压缩机液击现象。
其最大的优点是系统简单，同时，由于避免了四通阀的泄露，提高了机组的能效比。
2）四通阀换向化霜四通换向阀化霜是系统采用四通阀换向的功能，使蒸发器和冷凝器调换，这样，系统就可以从热水中吸收热量，连同压缩机的输入功率，一起用于蒸发器的化霜。
其优点是化霜速度快，化霜干净。
缺点是由于四通阀的有少量的泄露，会降低机组的的能效，当然影响取决于四通阀的质量，一般影响是很小的；另外就是由于要从热水中吸收热量，会对水箱的温度有一定影响，但其影响是有限的。
比如对于一个5吨的热水，13P的热水机要化霜，一般情况下化霜的时间为5分钟以内，需要吸收的热量约为3kWh，相当于5吨的水降温0.5度左右。
这是可以接收的。
3）电加热化霜电加热化霜主要应用在冷库的应用。
一般在热泵应用较少。
原有用热泵做辅助加热的，以减少对水箱温度的影响。
但由于电加热的功率有限，即使是辅助电加热，其所起的作用也是有限的。
由于输入功率的限制，采用电加热化霜的时间都会很长，化霜的时间越长，能耗就越大。
所以，一般很少热泵采用电加热来化霜。
4）自然停机化霜自然停机化霜主要应用在0度以上的环境温度下的热泵的应用。
其优点是系统简单可靠，缺点是化霜速度慢，尤其是霜层较厚时。
一般应用在高温热泵上（注：素材和资料部分来自网络，供参考。
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空气源热泵结霜的原因
空气源热泵结霜的原因随着人们对节能环保意识的不断提高，空气源热泵作为一种高效节能的供暖设备，越来越受到人们的青睐。
然而，在使用过程中，许多用户会遇到空气源热泵结霜的问题，这不仅会影响设备的使用寿命，还会影响其制热效率。
为什么空气源热泵会出现结霜的问题呢？下面就让我们一起来探讨一下空气源热泵结霜的原因以及如何避免出现这种问题。
一、空气源热泵结霜原因1、室外温度过低空气源热泵制热的原理是通过从室外空气中吸收热量，然后将其送入室内进行加热。
但是当室外温度过低时，空气源热泵就很难从空气中获取足够的热能，因此就会出现结霜的情况。
2、室外气候潮湿在潮湿的环境中，空气源热泵容易出现结霜的情况，因为它会从空气中吸收水分，然后将其转化为霜。
这种情况通常在冬季潮湿的天气中比较常见。
3、空气源热泵自身问题如果空气源热泵本身存在一些问题，例如冷凝管堵塞、吸入口被杂物堵住等，都可能导致其出现结霜的情况。
二、空气源热泵结霜的危害1、降低制热效率当空气源热泵出现结霜的情况时，其吸收热能的表面就会被覆盖上一层薄薄的冰层，这就会导致它的制热效率下降，从而影响室内的温度。
2、增加运行成本如果空气源热泵出现结霜的情况，它就需要增加自身的能耗来进行除霜，这就会增加设备的运行成本。
3、影响设备的寿命当空气源热泵长期出现结霜的情况时，冰层就会不断增加，最终导致设备的损坏，缩短其使用寿命。
三、如何避免空气源热泵结霜1、定期清洗维护要避免空气源热泵出现结霜的情况，需要定期进行清洗维护。
可以对其冷凝管、吸入口等进行定期清洗，确保设备正常运行。
2、增加除霜功能增加除霜功能可以有效避免空气源热泵出现结霜的情况。
在设备中添加除霜装置，或者在安装过程中选择具有除霜功能的设备，都可以提高设备的稳定性。
3、保持室外温度适宜要保持空气源热泵的正常运行，需要确保室外温度适宜。
在气温过低或者潮湿的情况下，可以考虑增加外部保温措施，或者对设备进行适当的调整。
4、定期检查定期检查是避免空气源热泵出现结霜的重要手段之一。
空气源热泵结霜的原因
空气源热泵结霜的原因空气源热泵在使用过程中，由于其特殊的工作原理，易出现结霜的情况。
结霜的出现会影响热泵的效率和性能，同时也会影响其寿命和稳定性。
因此，掌握空气源热泵结霜的原因十分必要。
一、空气源热泵的工作原理空气源热泵的工作原理是利用空气中的低位热量转化为热水或热气，从而提供供暖或制冷的功能。
空气源热泵包括压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等组成部分。
在制冷运行时，热泵通过蒸发器吸收室内空气中的热量，将其压缩并通过冷凝器散热，从而降低室内空气温度。
而在供暖运行时，则是通过耗费外界的低温热量。
通过一个周而复始的过程，完成热量的传递、转化和利用。
二、空气源热泵结霜的原因空气源热泵在工作过程中，由于其特殊的工作原理，易出现结霜的情况。
造成结霜的原因主要有以下三个方面：1. 环境温度过低。
空气源热泵在工作时，需要通过蒸发器将室内的低位热量传递给制冷剂，而当环境温度过低时，空气中所含的水分就会凝结，在蒸发器表面形成一层结霜。
2. 热泵外壳绝热不良。
冷凝器表面的温度低于空气中的露点温度，就会导致空气中的水分凝结在热泵表面，形成结霜。
3. 热泵的除霜功能不良。
空气源热泵在运行过程中，通常会开启定时除霜功能，通过加热蒸发器表面的制冷剂，将结霜融化。
但当除霜功能不良时，结霜就会越来越严重，严重时会影响热泵的性能和效果。
三、应对措施空气源热泵结霜会影响热泵的运作效率和使用寿命，因此需要采取有效措施减轻结霜问题：1. 对于环境温度过低的情况，可以选择增加室内的温度和湿度，或者通过增加热泵的输出水流量来提高热泵的工作温度。
2. 对于外壳绝热不良的情况，可以在热泵表面加装绝缘材料，提高热泵的绝热性能。
3. 对于除霜功能不良的问题，需要及时联系维修人员进行维护和检查，确保除霜功能正常。
综上所述，空气源热泵结霜的原因是多种多样的，而应对措施也需要根据具体情况来采取。
为了保障空气源热泵的性能和寿命，应该对其进行定期的维护和检修，确保其整体运行状态良好。
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空气源热泵冬季结霜条件与除霜方法
当空气源热泵机组在正常工况下运行时，蒸发器从周围空气中吸收热量，导致蒸发器翅片表面温度降低。
随着循环的进行，蒸发器翅片表面温度继续降低，直至低于周围空气的露点温度时，空气中的水蒸汽便在翅片表面结露，若翅片温度低于0℃，其表面会出现结霜现象。
随着循环的继续进行，霜层会进一步加厚，逐渐覆盖整个蒸发器。
霜层的出现增大了空气和工质之间的换热热阻，严重阻碍了蒸发器的换热性能。
不仅如此，霜层的增厚还加大了空气流过翅片的阻力，降低了空气流量，导致蒸发器性能衰减。
这些问题都将导致热泵产品不能正常工作甚至损坏。
因此，采用合理有效的除霜方法显得尤为重要。
1、热电除霜
通过在换热器上安装适当功率的电阻，当蒸发器上霜层积累到一定程度时，开关开启，电阻丝通电发热融霜。
这一方法简单易行，但从节能角度来看不可取。
2、逆循环除霜
一种是在蒸发器盘管上安装温度传感器，通过检测室外盘管温度来判断是否结霜。
另一种是通过检测冷凝器盘管温度与室温(或水温)的差值来判断室外蒸发器是否结霜，即当蒸发器结霜后，其换热效率降低，导致冷凝器的换热量下降，盘管温度下降，当检测到冷凝器盘管温度与室温(或水温)的差值低于一定值时，可以判断室外换热器结霜较严重。
除霜时启动换向除霜程序，四通换向阀动作，改变制冷剂的流向，让机组由制热运行状态转为制冷运行状态，压缩机排出的高温气体通过四通阀切换至室外换热器中进行融霜，当室外盘管温度上升到某一温度值时，结束除霜。
3、制冷剂过冷放热除霜
该方法是将冷凝器出来的制冷剂过冷后节流，再进入蒸发器以融化蒸发器上的霜层。
在制热工况的除霜状态下，4个电磁阀只打开一个，由冷凝器出来的液态制冷剂，从打开的电磁阀进入翅片换热器进行过冷放热除霜，再进入与打开电磁阀所对应的气液分离器。
从气液分离器出液口出来的制冷剂进入集液管，再经节流阀进入分配器，经过单向阀进入余下的3个管路进入蒸发器蒸发，气态制冷剂进入对应的气液分离器，然后从出气口汇集到集气管再经斯通换向阀进入压缩机，完成循环。
通过设置在微霜时就将霜除掉，从而使机组在无霜状态下运行。
4、风机反转法除霜
该方法是在换向除霜的基础上改进而来，即在除霜过程中启用风扇反转，使其按反方向送风，强制空气由非结霜侧进入风侧换热器并向结霜侧流动，将被加热的空气吹向霜层而除霜。
这种除霜方式充分利用了风侧换热器的热量，依靠对流、导热、辐射3种传热方式同时融霜，效率明显优于传统除霜方式。
同时，一定的风压还能促使霜壳瓦解脱离换热器表面，对流换热的加入使得除霜过程进行得迅速而彻底。
但由于增加了中间继电器和压力开关等器件，加大了生产成本。
5、水力除霜
对于大型热泵系统，常采用水力除霜的措施。
通过用热水冲淋室外蒸发器达到除霜的目的。
这种除霜方式设备简单，但是造成了除霜后蒸发器周围空气含湿量太高，容易再次结霜，不适合在北方等气温较低的地区使用。
且对水资源的浪费较大，需要独立的水系统。
6、气动除霜
该方式利用压缩空气产生高速射流直接吹除霜层，随时清除蒸发器表面上的微小凝霜，使蒸发器表面始终保持无霜状态。
它最大的优势在于不间断的对室内供热，室内热环境波动微弱，保证了舒适度。
但是压缩空气需要增加额外功耗，整机的造价成本也较高。
目前，国内大多数空气源热泵热水器生产企业主要采用热气除霜方法，具体为逆循环除霜和热气旁通除霜。
逆循环除霜会影响到空气源热泵热水器的供水，即在除霜期间，无法为
用户提供有效水温的热水，同时，经过除霜后，原有的热水温度会降低，从能量角度讲，这种除霜过程的损失相当于两倍除霜时间的停机，经测算，会使机组的供热量下降l0%左右。
并且，四通阀频繁换向会影响其可靠性及寿命。
而热气旁通除霜由于高压侧冷媒的热量还是来自于蒸发器中吸收的热量，当气温较低，除霜不够快时，将没有足够热量吸收，会使主机进入保护性停机状态。
如采用简单的旁通之路，则易产生压缩机液击现象。
同时，在除霜过程中，因压缩机的排气量减少，会影响加热热水的效果，无法满足正常热水量的需求。