空氣源熱泵熱水器的幾種除霜方式

空氣源熱泵熱水器在低溫狀態下運行制熱，室外運行環境惡劣，當室外換熱器(制熱時起蒸發器作用)表面溫度低于空氣露點溫度且小于0℃時，室外換熱器表面會結霜，影響制熱效果和運行，霜與冰的形成和影響因素比較復雜，國內外關于常壓下結霜的傳熱傳質性能的研究已經比較多。目前，國內的熱泵系統除霜方式主要有以下幾種方式。

自然除霜

即當系統需要除霜時停止運行一定時間，利用周圍環境中的熱量，使蒸發溫度恢復到0°以上，將結在換熱器表面的霜層融化掉，這是一種最簡單的方法。融霜結束后，重新啟動制冷系統進行工作。此除霜方式最大的優點在于方法簡單，且不消耗額外的能量。但這種除霜方式存在一定的缺陷，除霜時間越長則熱量損失越多，導致熱泵制熱效率下降?？諝庠礋岜脽崴鞯恼舭l器多以露天放置為主，在北方溫度較低的地區，冬季溫度大多能夠到達0c以下，無法采用此種方式進行除霜。

水沖霜

水沖霜是在冷卻盤管、肋片表面淋水以加熱管道。即使對于大容量盤管也能在很短的時間內把霜除去，但此種除霜方式對水資源的浪費較大，在北方地區溫度較低時，當淋水溫度過高時，淋水時產生的熱蒸汽會在用冷單元的表面上結露或結冰，增大冷單元表面的傳熱熱阻。并且，在淋水后如果不能及時把余水除凈，反而會在下一除霜進程中加快結霜的速度。

熱氣除霜

熱氣除霜是將壓縮機排氣通人蒸發器，利用排氣的熱量使其外壁積霜融化脫落，有些情況所使用的是熱氣的過熱部分的熱量，更多的情況是熱氣在蒸發器凝結，利用它的顯熱和潛熱除霜。熱氣除霜的優點在于霜層融化由內至外。

電加熱除霜

電加熱除霜是用電加熱提供化霜熱，多用在翅片管式冷風機上。電熱元件附在翅片上?；獣r，壓縮機和冷風機風扇停止運行，關閉電磁閥，電加熱器開始供電加熱化霜?；Y束后，壓縮機啟動運行，加熱繼電器停止給電加熱器供電，電磁閥打開，制冷劑進入蒸發器。電加熱除霜具有系統簡單、除霜完全、實現控制簡單的優點，在小型裝置上廣泛采用，但缺點是耗電多，不宜在大型裝置上采用。

國內空氣能熱泵熱水器生產廠家常用的除霜方法目前，國內大多數空氣能熱泵熱水器生產企業主要采用熱氣除霜方法，具體為逆循環除霜和熱氣旁通除霜。

逆循環除霜

一種是在室外蒸發器盤管上安裝溫度傳感器，通過檢測室外盤管溫度來判斷是否結霜。另一種是通過檢測冷凝器盤管溫度與室溫(或水溫)的差值來判斷室外蒸發器是否結霜，即當室外蒸發器結霜后，其換熱效率降低，導致冷凝器換熱量下降，盤管溫度下降，當檢測到冷凝器盤管溫度與室溫(或水溫)的差值低于一定值時，可以判斷室外換熱器結霜較嚴重。

除霜時啟動換向除霜程序，四通換向閥動作，改變制冷劑的流向，讓機組由制熱運行狀態轉為制冷運行狀態，壓縮機排出的高溫氣體通過四通閥切換至室外換熱器中進行融霜，當室外盤管溫度上升到某一溫度值時，結束除霜。

此種除霜方式，會影響到空氣能熱泵熱水器的供水，即在除霜期間，無法為用戶提供有效水溫的熱水，同時，經過除霜后，原有的熱水溫度會降低，從能量角度講，這種除霜過程的損失相當于兩倍除霜時間的停機，經測算，會使機組的供熱量下降l0%左右。并且，四通閥頻繁換向會影響其可靠性及壽命。

熱氣旁通除霜

不改變制冷劑的流向，機組在除霜過程中保持制熱工作狀態不變，壓縮機排出的高溫氣體直接旁通一部分至室外換熱器中進行融霜。此種除霜方式由于高壓側冷媒的熱量還是來自于蒸發器中吸收的熱量，當氣溫較低，除霜不夠快時，將沒有足夠熱量吸收，會使主機進入保護性停機狀態。如采用簡單的旁通之路，則易產生壓縮機液擊現象。同時，在除霜過程中，因壓縮機的排氣量減少，會影響加熱熱水的效果，無法滿足正常熱水量的需求。

為了提高除霜效率，一些學者在除霜循環方式上進行了改進，提出了一些新的除霜循環方法。KrakowKl和LinS提出在熱氣旁通除霜循環中增加一個輔助蒸發器，其能量來自壓縮機排氣。實驗結果表明，熱泵系統可以穩定工作，避免了壓縮機液擊。MeiVC等人提出在低壓氣液分離器內增加電加熱器，有效地提高了除霜效率。梁彩華等人提出了一種新型的濕熱除霜方式，并進行了實驗研究，結果表明該除霜方式所需的熱量較少，可以較大程度縮短除霜時間。付文成等人在熱氣旁通的基礎上提出了一種新型的分組節流除霜方式，進行了實驗研究，并與傳統的逆循環方式進行了比較，結果表明該除霜方式供熱恢復快、避免了不必要的能量損失。

以上的各種除霜方法各有利弊，一些新型的除霜方式也已有了較深入的研究，為我們打開了新思路，但多數研究仍停留在理論上研究上，尚未經過實踐的檢驗，但通過不懈的努力，空氣能熱泵熱水器冬季除霜的問題定能夠迎刃而解。