作為一種可利用大氣中低品位能源的節(jié)能型供熱空調(diào)設(shè)備，空氣源熱泵因具有節(jié)能、兼 顧供冷供熱功能、使用靈活、所占空間小、利用效率高、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)、西南地區(qū)以及華南地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。隨著中國(guó)2030碳達(dá)峰，2060碳中和的目標(biāo)形成，空氣源熱泵必然會(huì)更快的更廣的得到發(fā)展。然而，空氣源熱泵在冬季低溫、高濕工況下運(yùn)行時(shí)，室外蒸發(fā)器表面容易結(jié)霜，霜層會(huì)增加傳熱熱阻，導(dǎo)致空氣流通截面積減小、流動(dòng)阻力增加，使得空氣流量減少、蒸發(fā)溫度降低，機(jī)組制熱性能惡化；在北方嚴(yán)寒地區(qū)，化霜控制得當(dāng)與否還影響到了系統(tǒng)的可靠性。長(zhǎng)時(shí)間不化霜有可能導(dǎo)致系統(tǒng)低壓偏低，損傷壓縮機(jī)。頻繁化霜又會(huì)導(dǎo)致熱泵工作異常，影響制熱效果及能效。目前，逆循環(huán)除霜、熱氣旁通除霜、相變蓄能除霜是常見(jiàn)的3種除霜技術(shù)，其原理和存在問(wèn)題各不相同。

1.逆循環(huán)除霜

逆循環(huán)除霜是目前使用范圍較為廣泛的一種除霜技術(shù)。當(dāng)熱泵機(jī)組在逆循環(huán)除霜模式下運(yùn)行時(shí)，其室外換熱器作為冷凝器，室內(nèi)換熱器作為蒸發(fā)器，利用四通換向閥改變制冷劑的流向，即壓縮機(jī)出口的高溫高壓制冷劑氣體，直接進(jìn)入室外側(cè)換熱器進(jìn)行冷凝放熱，而非進(jìn)入室內(nèi)側(cè)換熱器，將放出的熱量用于除霜。除了四通換向閥，逆循環(huán)除霜不需要其他復(fù)雜部件，具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟及成本低等優(yōu)點(diǎn)。但該除霜方式也存在一些問(wèn)題，如室內(nèi)舒適度差、除霜時(shí)間長(zhǎng)、能耗較高以及除霜能量來(lái)源不足等問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，有研究發(fā)現(xiàn)相比熱力膨脹閥，采用電子膨脹閥作為節(jié)流裝置更容易縮短逆循環(huán)除霜時(shí)間。另外，隨著室外相對(duì)濕度的增加，系統(tǒng)能耗、除霜耗時(shí)、從室內(nèi)攜帶的熱量呈下降趨勢(shì)。

2.熱氣旁通除霜

針對(duì)逆循環(huán)除霜導(dǎo)致的室內(nèi)舒適性不足的問(wèn)題，有的廠(chǎng)家采用了熱氣旁通除霜，即壓縮機(jī)與室外換熱器之間設(shè)置旁通管，通過(guò)開(kāi)啟旁通電磁閥，使壓縮機(jī)排氣直接進(jìn)入室外換熱器進(jìn)行除霜。采用熱氣旁通除霜技術(shù)除霜時(shí)，室內(nèi)換熱器側(cè)風(fēng)機(jī)關(guān)閉，熱氣旁通除霜的熱量來(lái)源于壓縮機(jī)的耗功，而非吸取室內(nèi)的熱量。因此，相比于逆循環(huán)除霜，熱氣旁通除霜可保證室內(nèi)的舒適性。與逆循環(huán)除霜相比，熱氣旁通除霜的能量利用效率高，除霜損失小。但熱氣旁通除霜的時(shí)間較長(zhǎng)，為逆循環(huán)除霜的2倍以上。

3.相變蓄能除霜

上述逆循環(huán)除霜和熱氣旁通除霜都存在熱量來(lái)源不足的問(wèn)題，有學(xué)者提出了一種蓄能除霜技術(shù)，即在制熱模式下，將部分熱量蓄存起來(lái)，需要除霜時(shí)再將熱量釋放出來(lái)。蓄能除霜有利于提高除霜過(guò)程中室內(nèi)的熱舒適度及系統(tǒng)穩(wěn)定性。盡管帶蓄熱裝置的熱泵系統(tǒng)解決了除霜時(shí)的低位熱源問(wèn)題，但并未解決除霜時(shí)系統(tǒng)仍需逆循環(huán)運(yùn)行，室內(nèi)換熱器無(wú)法持續(xù)供熱的問(wèn)題。

結(jié)語(yǔ)

（1）逆循環(huán)除霜裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟，但除霜過(guò)程中存在室內(nèi)舒適性較差、除霜能量來(lái)源不足等問(wèn)題，建議配合使用蓄能除霜技術(shù)。（2）與逆循環(huán)除霜相比，熱氣旁通除霜可改善除霜過(guò)程的室內(nèi)舒適度，但熱氣旁通除霜存在低位熱量不足的問(wèn)題，并且其除霜的熱量來(lái)自壓縮機(jī)，除霜時(shí)間較長(zhǎng)，需優(yōu)化熱氣旁通除霜方式以縮短除霜時(shí)間。（3）蓄能除霜系統(tǒng)的除霜效果優(yōu)于逆循環(huán)除霜和熱氣旁通除霜，但目前蓄熱器的蓄熱量較少，影響其進(jìn)一步應(yīng)用。