空氣源熱泵在冬天超低溫下環境下的難點

針對空氣源熱泵來講，除了具備諸多優勢以外，仍具有許多缺陷及尚需克服的難題。空氣源熱泵的性能受戶外氣候條件變化影響較大，伴隨著戶外環境的惡化而惡化。

大家都知道，超低溫空氣源熱泵機組樣本(或銘牌)上給出的冬天制熱量能效比（不加說明），一般指標準工況（名義工況）下的制熱量、能效比（干球溫度7，濕球溫度6，）冷熱水熱泵機組名義工況的最低制冷性能系數額定制冷量＞50kW，COP不應小于2.6。

標準工況能效比測試數據：1、上述熱水工況參數在環境溫度20，水溫從15升到55測定。2、制冷工況參數在進水溫度12，出水溫度7，戶外環境溫度35測定。3、制熱工況參數在進水溫度40，出水溫度45，戶外（環境溫度）干球溫度7測定。

因此，在夏熱冬冷地域，鑒于超低溫熱泵冬天供暖時的戶外空氣溫度最低達到-20，但目前空氣源熱泵空氣能熱泵機組樣本(或銘牌)上給出的冬天制熱量干球溫度7，濕球溫度6。冬天當環境溫度小于-10，在實際運行時，空氣源熱泵空氣能熱泵機組冬天運行制熱量具有衰減，造成空氣源熱泵空氣能熱泵機組冬天運行制熱量衰減現象的原因有兩個：

1、當室外溫度小于7時，一方面室外側換熱器表面結霜會增大換熱熱阻，減小單位時間內的換熱量；與此同時，為了除去盤管上的霜層，空氣能熱泵機組不得不作周期性的短暫換向運行，由制熱工況改為制冷工況。這必然導致空氣能熱泵機組實際制熱運行時間的減少，從而影響向室內提供的熱量。這一部分熱量衰減得比較有限，大致為5%～7%，而且空氣能熱泵機組多在空氣溫度-5～7時出現結霜。伴隨著室外溫度的降低，鑒于空氣中含濕量的減小，結霜的概率不增反降。

2、簡單的說，鑒于室外溫度的降低，空氣源熱泵熱水機組工作時吸取的是戶外空氣中的熱量，提升后把它傳遞給用戶側的水，顯而易見，氣溫越低，越不容易吸取和提升，高效率就越低。直接導致熱泵機組制熱量的降低。

怎樣保證空氣源熱泵空氣能熱泵機組冬天超低溫下的高效率難題：

1、事實上制熱量能效比是隨干球溫度、濕球溫度變化的。假如選擇空氣源熱泵空氣能熱泵機組單臺制熱量時，應參照當地的冬天氣象資料，查當地冬天空調戶外計算干球溫度相適應制熱量，并計算出能效比，避免鑒于冬天超低溫下的高效率達不到制熱量效果。

2、空氣源熱泵結霜、化霜難題的研究。鑒于空氣源熱泵冬天采用空氣作為熱源，因此，伴隨著室外溫度的降低，其蒸發溫度也隨之降低，蒸發器表面溫度隨之下降，甚至小于0。此時，當室外空氣在流經蒸發器被冷卻時，其所含的水分就會析出并依附于蒸發器表面形成霜層，結霜對熱泵是極其不利的。隨著霜層的形成，蒸發器傳熱熱阻增加，蒸發溫度下降，機組的性能下降，工況惡化，制熱量也將下降，這將嚴重影響壓縮機以及熱泵整體的性能，同時，除霜帶來的額外費用還將降低空氣源熱泵的經濟性，這也就是為什么空氣源熱泵在寒冷、潮濕地區的應用受到限制的原因。所以說，除霜機理、化霜方法一直是空氣源熱泵研究與應用中要解決的重點與難點。

另外，如何對機組本身進行優化設計，減少結霜，如何采用更好的除霜方式來提高空氣源熱泵的運行效率，節約機組的費用，這些都仍值得探討。