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，在我國長江中下游地區(qū)、西南地區(qū)以及華南地區(qū)得到了廣泛應用。隨著中國2030碳達峰，2060碳中和的目標形成，空氣源熱泵必然會更快的更廣的得到發(fā)展。然而，空氣源熱泵在冬季低溫、高濕工況下運行時，室外蒸發(fā)器表面容易結(jié)霜，霜層會增加傳熱熱阻，導致空氣流通截面積減小、流動阻力增加，使得空氣流量減少、蒸發(fā)溫度降低，機組制熱性能惡化；在北方嚴寒地區(qū)，化霜控制得當與否還影響到了系統(tǒng)的可靠性。長時間不化霜有可能導致系統(tǒng)低壓偏低，損傷壓縮機。頻繁化霜又會導致熱泵工作異常，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的3種除霜技術(shù)，其原理和存在問題各不相同。

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)。當熱泵機組在逆循環(huán)除霜模式下運行時，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，即壓縮機出口的高溫高壓制冷劑氣體，直接進入室外側(cè)換熱器進行冷凝放熱，而非進入室內(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)除霜不需要其他復雜部件，具有系統(tǒng)簡單、技術(shù)成熟及成本低等優(yōu)點。但該除霜方式也存在一些問題，如室內(nèi)舒適度差、除霜時間長、能耗較高以及除霜能量來源不足等問題。針對上述問題，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)除霜時間。另外，隨著室外相對濕度的增加，系統(tǒng)能耗、除霜耗時、從室內(nèi)攜帶的熱量呈下降趨勢。

2.熱氣旁通除霜

針對逆循環(huán)除霜導致的室內(nèi)舒適性不足的問題，有的廠家采用了熱氣旁通除霜，即壓縮機與室外換熱器之間設置旁通管，通過開啟旁通電磁閥，使壓縮機排氣直接進入室外換熱器進行除霜。采用熱氣旁通除霜技術(shù)除霜時，室內(nèi)換熱器側(cè)風機關(guān)閉，熱氣旁通除霜的熱量來源于壓縮機的耗功，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間較長，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源不足的問題，有學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，需要除霜時再將熱量釋放出來。蓄能除霜有利于提高除霜過程中室內(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)解決了除霜時的低位熱源問題，但并未解決除霜時系統(tǒng)仍需逆循環(huán)運行，室內(nèi)換熱器無法持續(xù)供熱的問題。

結(jié)語

（1）逆循環(huán)除霜裝置結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟，但除霜過程中存在室內(nèi)舒適性較差、除霜能量來源不足等問題，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題，并且其除霜的熱量來自壓縮機，除霜時間較長，需優(yōu)化熱氣旁通除霜方式以縮短除霜時間。（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，影響其進一步應用。