空气源热泵热水器除霜技术现状分析

　　引言：当今世界，节能与环保日益成为制约经济社会可持续发展的关键问题，可再生能源的综合开发利用已成为能源开发与利用的一个重点方向。从 1993 年以来，中国已转变为能源净进口国，节约能源和治理污染已成为我国的长远国策。热泵技术自问世以来，以其高效节能环保的独特优势已成为研究的热点，并且，热泵节能技术也已作为国家重点节能技术推广项目在我国得到了广泛的推广。

　　统计数据显示，2009 年，空气能热水器国内销售额为 18 亿元，出口额为 3.2 亿元，同比增长 33.89%;总销量同比增长 32.35%，国内销售量为 44万台，同比增长 89.3%，出口量为 4.2 万台，同比增长 90%。美的、长菱、同益、扬子、锦江、博浪、豪瓦特、天舒、清华同方等企业已成为我国知名的热泵热水器生产企业，同时，如浙江万宝新能源有限公司、同济阳光等国内的一些太阳能热水器企业也已开始部署空气能热水器的研发和销售。

　　空气源热泵热水器在中国北方市场的推广受到了极大的限制，其主要原因是受到气候条件的制约。在冬季室外气温过低时，热泵系统蒸发温度过低，极易在蒸发器表面结霜，降低了换热效果，导致系统制热量明显减小、COP 急剧下降，甚至不能正常启动，无法满足我国北方地区冬季正常供热需要。

　　1 空气源热泵热水器的工作原理

　　空气源热泵热水器被称为继电热水器、燃气热水器、太阳能热水器之后的第四代热水器是一种高效节能的供热水产品，其主体是热泵系统，以电能作为驱动力，利用制冷剂吸收环境中的低品位热能，在热泵循环中通过换热器将该部分热量传递给水来制取热水，最后将热水通过水循环系统送入用户。水的加热方式有两种，一种是直接利用冷凝器的壳体作为贮水容器，使用时，将冷凝器内充满水，待水温上升到满足使用要求后，即可以从冷凝器上部出水口放出热水使用，下部进水口则自动补充冷水，这种方法适用于小型的家用热水器。另一种方式是在冷凝器的一侧设一个较大的贮水箱，贮水箱的水不断由水泵送入冷凝器的下部，经加热后由上部出来回到贮水箱，经过这样不断重复的循环，贮水箱里的水温逐渐升高。

　　2 国内外现有的除霜方法分析

　　空气源热泵热水器在低温状态下运行制热，室外运行环境恶劣，当室外换热器(制热时起蒸发器作用)表面温度低于空气露点温度且小于 0℃时，室外换热器表面会结霜，影响制热效果和运行，霜与冰的形成和影响因素比较复杂，国内外关于常压下结霜的传热传质性能的研究已经比较多。目前，国内的热泵系统除霜方式主要有以下几种方式。