进入冬季，许多人会运行空调加热模式进行加热。在相对寒冷的地区，冬季平均气温低于零，空调运行过程中室外机组热交换器会结霜，随着运行条件的恶化，如果不结霜，霜越厚，不仅加热效果差，还会损坏风扇叶片，损坏压缩机，因此风冷热泵空调需要除霜运行。今天，小将介绍空调结霜机理和常用的除霜方法。
1、空调运行结霜机理
首选，空调室外机换热器上必须有水才能结霜。然后就涉及到冷凝了。当换热器翅片表面温度低于当时空气对应的露点温度时，空气中的水会在翅片上形成冷凝，这是一种常见的自然现象。
在寒冷地区，当空调运行加热时，室外换热器的翅片温度相对较低，通常为0℃下面，凝结水会凝结成小冰晶，随着运行时间的延长，换热器会结霜。
在一般空调运行条件下，干球、湿球的温度为2℃/1℃或干、湿球温度为0℃附近，结霜最严重。由于此时空气湿度大，含水量大，露点温度刚好为0℃下表(见下表:干球、湿球温度为2℃/1℃露点温度为-0.26℃)，如果产生冷凝，则换热器表面温度为0℃此时干球温度与露点温度之差仅为2.26℃，常见的热泵空调很容易满足这个条件，所以很容易形成霜冻。在空调试验条件下，室外干湿球温度为2℃/1℃作为低温加热试验工况。
空调制热常见工况空气参数对照表
从结霜机制来看，温度越低越容易结霜，因为温度越低，露点温度越低。从上表可以看出，干球温度与露点温度的差异越来越大。有时空调运行时，换热器的表面温度会高于当时空气的露点温度，所以不会凝结。如果没有凝结水，结霜就不能说了。因此，在低温条件下，如-15℃下面，结霜不严重，有时甚至不结霜。
2、霜层的危害
冬季空调外霜会导致加热效果差，也会影响空调机的使用寿命，严重造成一些不必要的空调损坏，具体危害原理如下：
1.霜层导热系数低，覆盖在换热器表面。当霜层厚度达到一定程度时，相当于在换热器表面增加保温层，换热效果迅速恶化。
2、大多数空调换热器通过空气流量换热，霜的存在堵塞，增加空气流量阻力，严重降低通风量，降低换热能力，进一步加速霜的产生。
3、霜的积累越来越厚，可能会碰撞到风扇，损坏风扇。霜太多，可能导致频繁霜不干净，加热效果差，能耗增加，加剧热泵的运行。
3、常见的除霜方法
1、逆向制冷除霜
逆向制冷除霜是空调最常见的方式之一，系统结构和控制方法相对简单，制冷系统增加四通阀，当控制系统检测满足除霜条件时，四通阀切换，从加热状态切换到制冷状态，室外热交换器散热，用热空气进行除霜。
除霜过程：
控制系统检测符合霜条件 - 压缩机降频或停机-室内外风扇停止运行-四通阀电磁阀动作，切换为制冷状态-压缩机运行，高温制冷剂进入室外换热器-化霜开始-符合霜冻结束条件-压缩机降频或停机-四通阀电磁阀动作，切换为加热状态-压缩机重新启动，室内外风机启动-化霜结束。
2、电热霜
电加热霜是在换热器中安装电加热器件，连接控制系统，简单易实现，但从能耗角度看，不经济，通常作为逆向制冷霜的补充。但在一些没有逆向除霜功能的设备中，电加热霜是一种简单易行的方法。
除霜过程：
系统检测符合化霜条件―压缩机停机―室内外风机停机―电加热通电―符合霜冻结束条件―电加热断电―压缩机在室内外启动―除霜结束。
3、蓄热霜
蓄热霜是在制冷系统上增加蓄热模块，利用机器运行产生的余热，通过蓄热模块收集这部分余热，然后在需要霜冻时利用这部分热量。一般来说，蓄热模块适合压缩机外壳，吸收压缩机运行过程中产生的热量。
从能耗角度看，蓄热霜能耗低，经济性好，是近年来发展迅速的霜冻方法之一。但制冷系统复杂，控制技术难度大，成本高，通常可以在高端设备上看到。
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上述逆向制冷霜，室内机不仅不加热，而且需要吸收室内热量，用户体验效果相对较差。热旁路可以补充逆向制冷霜的不足，同时不吸收室内热量，甚至提供热量。
热气旁通除霜方法不需要改变空调设备的加热循环，只需在制冷系统中增加旁通阀，连接压缩机出口和冷凝器出口，如下图所示：
化霜过程：
控制系统检测符合化霜条件―室外风机停止―打开旁通阀进行除霜―符合霜冻结束条件―关闭旁通阀，打开室外风机―除霜结束。
优点：
工艺无需停止压缩机，无需切换四通阀，对室内温度影响小，舒适性好。
缺点：
热空气旁通霜的热源不从室内机吸收，仅靠压缩机的输入功率，除霜热量小。因此，除霜时间长，适用于霜层较少的场合。其次，热空气将冷凝器除霜冷凝成液体后，不蒸发直接进入压缩机。虽然有气液分离器，但也可能出现压缩机液击问题，影响压缩机的可靠性。因此，有必要合理控制除霜时间或加热气化，确保压缩机吸入为气态制冷剂。如何准确判断不同工况下的霜厚，如何保证压缩机吸入的制冷剂状态，已成为该方法应用的技术瓶颈。
