复叠式空气源热泵热水器可以在冬季低温（-25℃）下最高提供80℃热水，但是机组结霜问题对机组的效率和供热性能影响较大。通过研究复叠式热泵热水器的结霜规律以及结霜对机组性能的影响，为进～步研究并优化除霜控制方法提供依据。系统分为低温级循环和高温级循环，低温级循环为室外系统，高温级循环及蒸发冷凝器部分为室内系统，热泵循环低温级采用R410A作为循环工质，高温级采用R134a，热泵系统高温级冷凝温度为80℃，低温级的蒸发温度可达-40℃。通过在焓差实验室实验进行研究。测试复叠式热泵的结霜过程时间与结霜量，得到不同室外温湿度与结霜量之间的关系。结霜量通过测量低温级蒸发器进出口含湿量的方法获得，并分析结霜对于机组实际耗电量以及COP等性能参数的影响。

基于空气源热泵机组在低温工况下的运行特性，对单级空气源热泵机组及补气增焓热泵机组进行仿真模拟计算，提出一种带补气的热泵机组运行性能的计算方法，得出不同蒸发温度下最佳补气压力值，对改善低温环境下空气源热泵机组的运行性能具有重要意义。

从除霜方式和除霜系统优化、霜层形成机理、抑制结霜技术与结霜/除霜工况下机组的动态特性等4个方面对空气源热泵除霜问题的研究现状进行了评述,提出存在的问题并展望了今后研究的发展。

为了改善空气源热泵换向除霜效果，减小除霜时间和能耗，研究了一台采用多环路换热器作为室外机的6．5kW的空气源热泵机组在换向除霜时的性能，计算了除霜效率。试验中上部环路除霜过程要比下部环路进行的快，讨论了融化水由于重力作用沿室外换热器表面自上而下的流动对除霜过程产生的影响，其一为带走了本应该用于融霜的热量，其二为延长了整个除霜过程。最后提出了改善措施。为充分认识除霜机理并减少除霜能耗提供一种有效的研究手段。

研究了采用相变蓄能除霜方法的不同蓄能运行模式下空气源热泵的运行状况和室内热舒适情况,在搭建的试验台进行了对比试验,得到了供热和除霜运行参数、室内环境参数和热舒适评价的结果。从而得出蓄能除霜可以解决空气源热泵换向除霜过程中因热量不足而导致的各种除霜问题,且蓄能除霜提高了除霜过程中系统的可靠性和室内热舒适度。并且进一步得出了并联供热和蓄能换热除霜模式在提高热舒适度方面优于串联供热和蓄能换热除霜模式。并联供热可以使用在部分负荷工况下,而串联供热可以使用在全负荷工况下。

构建了一种并联式太阳能-空气源热泵复合热水系统，利用此系统对夏热冬暖的广州地区冬季热辐照强度高、中、低3种工况进行试验测试。针对低层建筑用户热水需求，模拟用户热水使用情况进行分时段放热水试验研究。试验结果表明：在用户热水实际需求的条件下，空气源热泵需提供的热量要大于太阳能系统所提供的热量，尤其在太阳能辐照度较低或者无太阳辐照时。3种工况下的太阳能日保证率分别为28.22%、11.2%、0，热泵机组日平均COP分别为5.17，5.48，5.1，复合系统平均COP分别为6.47，5.9，5.03。系统能在不同工况下充分耦合各种工作模式，高效、稳定地在冬季满足热水需求，而在太阳能热辐射情况下，复合系统COP较热泵COP显著提高。

风冷模块机组的部分负荷性能决定了机组的实际运行能效。本文对比实测了3种不同设计的60kW风冷模块机组在部分负荷工况的性能,总结了机组的部分负荷性能特性和提高风冷模块IPLV的方法。传统风冷模块采用独立双系统设计,部分负荷单系统运行,性能较差。采用并联压缩机的单系统方案在部分负荷工况以单压缩机运行,充分利用两器面积,部分负荷COP相比独立双系统设计提高14.1%~19.1%,IPLV提高14.3%。在此基础上降低冷凝器风机转速可有效降低部分负荷功率,进一步提升能效。不同部分负荷工况COP最多可提高5.0%~8.0%,IPLV提高3.6%。各工况最高COP对应的风机转速基本相近,与满负荷的转速比约为0.7:1。