國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)
經(jīng)參考文獻(xiàn)，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外研究的空氣源熱泵室外機(jī)除霜方法有如下幾種：
1、熱力除霜法
（1）電熱除霜法
直接利用電能產(chǎn)生熱能進(jìn)行除霜，該方法把電阻式加熱元器件安裝在室外翅片管換熱器上，一般適用于小型家用空調(diào)器；電加熱元器件有三種布置方式：一是電加熱器件放置在換熱器端部。二是將電加熱管與換熱工質(zhì)管間隔布置做成一體化結(jié)構(gòu)。三是將電加熱管放置在換熱工質(zhì)管中。
電熱除霜法可靠性高，除霜系統(tǒng)與制熱系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，除霜能力不受機(jī)組制性能和運(yùn)行環(huán)境的限制。但其缺點(diǎn)也顯而易見(jiàn)，耗電量大，且僅有15%～25%的能量被用于融霜。該方法在早期的小型熱泵上使用較多，目前在實(shí)際中已較少應(yīng)用，但仍可作為輔助除霜方法出現(xiàn)，以保證機(jī)組在惡劣環(huán)境條件下能正常使用。
（2）熱氣除霜法
①逆循環(huán)除霜
通過(guò)四通換向閥的切換改變制冷劑的流向，使蒸發(fā)器和冷凝器的作用交換，制冷劑在管內(nèi)的放熱使霜層融化；其融霜熱量的主要來(lái)源是室內(nèi)空氣和壓縮機(jī)做功。逆循環(huán)除霜雖然能有效地進(jìn)行除霜，但是其除霜時(shí)需要從室內(nèi)吸取熱量，在除霜完畢切換回制熱模式后長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法供熱，造成室內(nèi)環(huán)境溫度波動(dòng)比較大，從而導(dǎo)致熱舒適性比較差。另外且四通換向閥切換時(shí)噪音較大，會(huì)對(duì)系統(tǒng)的管路和設(shè)備造成一定的沖擊，影響機(jī)組的使用壽命和可靠性。
②熱氣旁通除霜
熱氣旁通除霜法是將在壓縮機(jī)排氣管和室外翅片管換熱器入口管路間增加一個(gè)旁通管路。除霜時(shí)，打開(kāi)旁通電磁閥，直接將壓縮機(jī)的高溫排氣直接引入到室外換熱器中，通過(guò)壓縮機(jī)排氣的熱量將室外換熱器的霜層融化，其融霜的熱量來(lái)源于壓縮機(jī)耗功和壓縮機(jī)殼體的蓄熱。
與逆循環(huán)除霜相比，熱氣旁通除霜具有很多優(yōu)點(diǎn)：除霜過(guò)程中房間溫度波動(dòng)很小，約是逆循環(huán)除霜的1/5～3/10，熱舒適性較好；除霜過(guò)程和切換時(shí)，系統(tǒng)壓力變化平穩(wěn)，造成的機(jī)械沖擊比較小；室內(nèi)換熱器的表面溫度基本未下降，恢復(fù)制熱后馬上吹出熱風(fēng)；啟動(dòng)和終止除霜時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生四通閥換向的氣流噪聲等。
③蓄能除霜法
將具有合適融化溫度的材料蓄能罐與空氣源熱泵機(jī)組相連接，利用蓄熱裝置的特性將除霜工作中產(chǎn)生的熱損失補(bǔ)償回來(lái)。當(dāng)空氣源熱泵處于供熱運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，機(jī)組會(huì)持續(xù)向空調(diào)系統(tǒng)提供熱源，同時(shí)也會(huì)向蓄熱裝置提供熱源，而當(dāng)空氣源熱泵切換至除霜工作模式時(shí)，蓄熱裝置會(huì)在短時(shí)間內(nèi)迅速向室內(nèi)釋放熱量，同時(shí)還會(huì)為除霜系統(tǒng)提供充足的熱量以融化室外換熱器上的凝霜。
同逆循環(huán)除霜相比，蓄能除霜系統(tǒng)的除霜時(shí)間大幅減小，而且在除霜時(shí)系統(tǒng)的吸排壓力明顯高于逆循環(huán)除霜系統(tǒng)，有效避免了系統(tǒng)由于低壓保護(hù)而停機(jī)。在保證室內(nèi)送風(fēng)溫度的同時(shí)還有小縮減了除霜系統(tǒng)工作的時(shí)間，降低了機(jī)組除霜的頻率并極大的提高了除霜的工作效率，有效解決了空氣源熱泵冬季結(jié)霜的問(wèn)題，且在一定程度上減少了除霜系統(tǒng)在工作過(guò)程中的能源消耗。
2、非熱力除霜法
(1)高壓電場(chǎng)除霜法
主要是利用霜晶在電場(chǎng)中受力后的不穩(wěn)定性來(lái)完成除霜的；在電場(chǎng)的作用下，電極間的氣體會(huì)發(fā)生微放電現(xiàn)象，由此產(chǎn)生的電荷將被運(yùn)輸?shù)剿П砻嫔戏e累起來(lái)，積累的電荷將建立一個(gè)與外加電場(chǎng)方向相反的電場(chǎng)，使得霜晶所受電場(chǎng)力總是使其具有離開(kāi)冷表面的不穩(wěn)定性。由于霜晶破碎具有某一固有頻率，這一頻率與霜晶的形狀、高度有直接的關(guān)系。因此，當(dāng)施加的交流電場(chǎng)頻率等于或接近霜晶不穩(wěn)定頻率時(shí)，霜晶就會(huì)破碎掉落，離開(kāi)冷表面，從而達(dá)到除霜的目的。
雖然交流高壓電除霜法效率提升很大，但目前此項(xiàng)研究?jī)H限于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，應(yīng)用于空氣源熱泵冷熱水機(jī)組時(shí)，高壓放電設(shè)備的功率問(wèn)題，電極材料的絕緣性問(wèn)題、制熱除霜的匹配控制問(wèn)題以及除霜不盡等問(wèn)題仍需進(jìn)一步研究。
(2）超聲波除霜法
主要是利用霜晶體和超聲波的共振效應(yīng)完成的。翅片管蒸發(fā)器在高頻受迫振動(dòng)下，其結(jié)霜部位激發(fā)的剪切應(yīng)力值遠(yuǎn)大于結(jié)霜的粘附應(yīng)力，并且在霜晶根部激發(fā)的彎矩可將部分霜晶體從根部折斷。
超聲波除霜能耗是傳統(tǒng)逆循環(huán)除霜技術(shù)能耗的1/88～1/22，除霜效率是逆循環(huán)除霜效率的7～29倍，系統(tǒng)的COP提高6.51～15.33%。雖然超聲波除霜技術(shù)可以大大降低除霜能耗，但由于空氣源熱泵在結(jié)霜時(shí)，通過(guò)會(huì)經(jīng)過(guò)以下過(guò)程：冷凝水滴→冰層→霜晶→霜枝→霜層，所以在熱泵翅片管換熱器表面形成的霜層其根部通過(guò)存在一層薄的基冰層。因此不能完全除盡霜層。
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