由于空气源热泵冬季采用空气作为热源，所以，随着室外温度的降低其蒸发温度也随之降低，蒸发器表面温度随之下降甚至低于0℃。此时当室外空气在流经蒸发器被冷却时其所含的水分就会析出并依附于蒸发器表面形成霜层。结霜对热泵是极其不利的。随着霜层的形成，蒸发器传热热阻增加，蒸发温度下降，机组的性能下降，工况恶化，制热量也将下降，这将严重影响压缩机以及热泵整体的性能，同时，除霜带来的额外费用还将降低空气源热泵的经济性，这也就是为什么空气源热泵在寒冷、潮湿地区的应用受到限制的原因。所以说结霜机理、化霜方法一直是空气源热泵研究与应用中要解决的重点与难点。
目前有不少关于空气源热泵机组冬季运行状况的研究主要分析供热时不同工况下空气盘管表面湿空气结霜、结露及干冷却特性并结合结霜过程进行试验和模拟分析了迎面风速、环境温湿度、翅片间距、管排数等参数对结霜性能的影响及其所可能产生的一系列后果。了解结霜的机理的主要目的是要解决如何除霜的问题。传统的除霜控制方法主要包括：定时除霜法、时间—温度（压力）法空气压差控制除霜法、霜层传感器控制除霜法、声音震荡器控制除霜法、最大平均供热量控制除霜法、最佳除霜时间控制法等。
首先，让我们来看看结霜结冰会给热泵性能带来哪些不利影响呢？综合分析，大致有以下5种情况：
1.堵塞翅片间通道，增加空气流动阻力；
2.增加换热器热阻，换热能力下降；
3.频繁化霜，化霜不尽，化霜过程是一个空调运行过程，不仅不能制热水，同时还需要消耗原有的热水的能耗，排出的冻水返冲到保温水箱中，造成水温进一步下降；
4.蒸发温度下降，能效比降低，热泵运行性能恶化，直到不能正常工作;
5.由于机组不能正常工作给客户直接造成经济损失，直至产生对热泵产品的后怕情绪，影响其消费选择。
考察热泵结霜，不外有正常和非正常两种状态。第一，正常结霜，当冬季室外温度低于0℃时，制热运行时间长，室外机组整个换热器表面均匀结霜，这是正常的现象。原因是：换热器温度低于环境空气的露点温度时，整个换热器上散热片表面会产生凝露水，当环境空气温度低于0℃，凝露水就会凝结成薄霜。当然结霜严重时会影响机器制热效果。一般热泵产品都有自动化霜功能，确保机组正常运行。第二，非正常结霜，这是导致热泵运行故障的主要原因，大致来说，其中又包括三种现象:
1.室外环境温度大于0℃，开机不久，整个换热器上散热片表面凝露水就会凝结成薄霜，很快霜越结越厚。室内机制热效果差，且呈现化霜频繁现象。该故障一般是室外换热器上散热片表面脏堵、室外风机系统故障或室外换热器进、出风口有阻挡物造成。
解决方法：室外换热器清洗、检查风机系统或排除进、出风口的阻挡物。
2.室外环境温度大于0℃，开机不久，室外侧换热器底部(毛细管出口处换热器进口处开始)结霜很厚，换热器大部分未有凝露水，随时间推延结霜，由下至上结霜在延伸；室内风机始终处于防冷风低速运行；空调器频繁化霜。该故障一般是系统缺制冷剂。
解决方法：先查系统泄漏点修复、加制冷剂。
3.室外环境温度大于0℃，开机不久。室外侧换热器上半部(换热器出口处和回气管)结霜很厚，并且在换热器上随时间推延由上至下（有换热器出口向换热器进口方向）结霜在延伸；且制热效果差；空调器频繁化霜。该故障一般是系统制冷剂过多。故障常出现在维修加制冷剂后。
解决方法：放制冷剂至正常运行。
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