【摘 要】
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空气源热泵冬季制热运行时，室外换热器的结霜问题影响系统的制热性能。当前，空气源热泵普遍采用逆循环方法除霜，即通过四通换向阀的换向使制冷剂逆向流动。该除霜方法存在能耗损耗较高，除霜时须停止制热并影响供暖体验等缺陷，特别是对于大型的空气源热泵，逆循环除霜已不再适用。本文提出了一种采用液态制冷剂过冷轮换除霜的新型空气源热泵系统:多台室外换热器并联，通过阀门切换使多台室外换热器在蒸发器和过冷器间转换，进而
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空气源热泵冬季制热运行时，室外换热器的结霜问题影响系统的制热性能。当前，空气源热泵普遍采用逆循环方法除霜，即通过四通换向阀的换向使制冷剂逆向流动。该除霜方法存在能耗损耗较高，除霜时须停止制热并影响供暖体验等缺陷，特别是对于大型的空气源热泵，逆循环除霜已不再适用。本文提出了一种采用液态制冷剂过冷轮换除霜的新型空气源热泵系统:多台室外换热器并联，通过阀门切换使多台室外换热器在蒸发器和过冷器间转换，进而实现不停止制热轮换除霜。
新型的空气源热泵系统包括两种运行模式:1、正常模式:全部或几台室外换热器并联用做蒸发器;2、除霜模式:一台室外换热器过冷除霜另外几台换热器用做蒸发器正常蒸发吸热，所有室外机轮换过冷即可完成除霜，期间热泵可以连续制热。该方法利用出冷凝器的液态制冷剂中的热量除霜，避免了传统除霜方法对系统冲击的影响，提高整个系统的火用(exergy)效率。
首先，对空气源热泵过冷除霜系统运行机理进行分析，建立了空气源热泵过冷除霜系统的数学模型，比较分析几种不同除霜方式的优缺点。模拟计算表明，空气源热泵过冷除霜系统在结霜最严重区域(空气温度-5℃，相对湿度80％)，除霜时制热量最大降低10％;通过计算得出系统运行时除霜控制节点为首次结霜40min，此后结霜7min进行除霜，热泵系统能够获得最大制热量7.94kW，最大制热COP2.77。
其次，使用额定功率5匹的压缩机，搭建了4台室外换热器并联轮换过冷除霜的热泵系统，进行实验研究。研究结除霜过程中，系统吸气排气压力，制热量、制热COP等随室外环境温度和相对湿度的变化规律。获得结/除霜时间对制热性能和过冷热量的影响规律。实验结果表明，空气源热泵过冷除霜系统在结霜最严重区域(空气温度-0℃，相对湿度80％)能够完成轮换除霜过程，在过冷除霜时能够有效降低压缩机排气温度，提高系统的运行稳定性。
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