1. 研究目的与意义（文献综述）

随着人们生活水平的不断提高，空气源热泵的使用已经相当普遍。但是在温度较低及湿度较高时空气源热泵的结霜问题制约着它的有效运行。当热泵在制热工况下运行时，如果室外换热器盘管的温度低于露点温度，其表面会产生冷凝水，当冷凝水温度低于0。c(1个大气压下)时就会结霜。结霜初期，换热器表面少量冰晶体的生成使传热表面变得粗糙，增大了传热面积并一定程度上破坏了流过空气的边界层，从而增强了换热。但换热器表面结霜严重时，霜层会增加室外侧空气与制冷剂之间的传热热阻，同时，由于霜层占据了翅片间的局部甚至全部空间，通过换热器的空气流量减少，使室外换热器的换热性能恶化，直接影响其换热效率，影响机组的正常运行。因此，空气源热泵的除霜问题是其研究和设计过程中的重要课题，也是判断其运行节能与否的重要依据。

迄今为止，大量专家学者对热泵除霜进行实验研究，探寻空气源热泵除霜性能特性。 早在1989年，o'neal等人通过实验研究了采用热力膨胀阀的额定3冷吨(10.55 kw)的家用空气源热泵机组的除霜性能，发现热力膨胀阀和储液器对系统动态响应有显著的影响。储液器的液面在除霜过程中会发生变化。热力膨胀阀作为除霜膨胀装置运行稳定，因为它有随着系统运行情况的不同而改变孔口大小的能力。1997年，huang等人根据空气—水热泵的实验，提出了除霜过程中存在“临界点”，过临界点之后室外盘管出口的制冷剂温度、蒸发温度和过热度增加得非常快。 2009年，chen等人研究了室外气象参数对机组逆循环除霜的影响。结果显示当室外气体温度、风速不变，相对湿度增大时，总能耗、除霜时间和在除霜期间从室内带走的热量呈直线下降趋势。 2014年，吴华根等人实验研究了逆循环除霜对螺杆压缩机性能的影响，指出除霜过程中，压缩机吸排气压力波动很大，引起压缩机运行时供油量不足，对螺杆压缩机的冲击较大。相比于实验方法，用模拟来研究除霜过程发展更加迅速，同时，建立了大量的除霜模型。1992年 ，krakow等人建立了室外机的逆循环除霜模型。室外盘管表面的融霜过程被理想化地划分为4个过程：预热，融霜，蒸发滞留水和加热干燥。 在模拟除霜性能时使用了大量的传热和传质参数，如霜层融化后盘管表面滞留水量、空气层自然对流换热系数、空气/水膜导热系数和盘管表面水蒸发系数等。而由于除霜过程中系统各部件的运行会相互影响，是一个高度复杂的部件耦合过程。因此，在之前基础上，krakow又提出了理想化的带有储液器的除霜系统动态模型，这是较早期动态模型的建立。2002年，alebrahim和sherif采用焓法建立了翅片式室外盘管的电除霜模型，预测除霜周期和霜层的温度分布。其后，hoffenbecker等人对瞬态模型进行更加深入的研究， 并预测了工业空气冷却式蒸发器在热气旁通除霜过程中的传热和传质过程。2010年，dopazo建立了空气冷却式蒸发器在热气旁通除霜时的瞬态仿真模拟模型。在这个模型里，除霜过程被分为六部分：预热、管道霜融化、散热片霜 融化、空气层出现、滞留水蒸发和加热干燥六个阶段。2012年，qu等人建立了多环路室外机热泵的除霜模型，着重研究了融化水流动对除霜过程的负面影响。在国内， 随着空气源热泵的使用越来越广泛，许多专家学者也进行了大量的除霜模型研究。早期，黄虎等人建立了除霜过程动态数学模型，分析了除霜过程中热泵机组内部状态变化。2014年，范晨等人建立了显热除霜模型，根据在霜层融化过程中换热器表面依次出现预热、融霜、湿表面和干表面四种状态，对应将除霜过程分为预热阶段、融化阶段、蒸发阶段和干加热阶段，对结霜和除霜特性进行了数值研究。

本实用新型要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种空气源热泵除霜装置，通过在蒸发器外壁设有环形防冻液管，环形防冻液管内腔设有电阻丝，电阻丝通过太阳能发电装置可以发热，从而加热防冻液，防冻液受热后可以进行除霜，可以减少蒸发器在较冷条件下结霜，可以有效解决背景技术中的问题。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

本实用新型涉及一种空气源热泵除霜装置，属于空气源热泵除霜领域，包括蒸发器，所述蒸发器一侧连接汽液分离器，汽液分离器一侧连接压缩机，压缩机一侧通过导气管连接泠凝器，泠凝器外部设有水箱，冷凝器一侧连接储液罐，储液罐一侧连接过滤器，过滤器一侧连接膨胀阀，膨胀阀一侧与蒸发器连接，压缩机底部通过旁通管连接电磁阀，电磁阀一侧与蒸发器连接，蒸发器外壁一侧设有环形防冻液管，所述环形防冻液管内腔设有电阻丝，通过在蒸发器外壁设有环形防冻液管，环形防冻液管内腔设有电阻丝，电阻丝通过太阳能发电装置可以发热，从而加热防冻液，防冻液受热后可以进行除霜，可以减少蒸发器在较冷条件下结霜，结构简单。

2.2 研究目标

3. 研究计划与安排

第1-2周：查阅文献，翻译论文，完成开题报告；

第3-4周：完成市场调查，提出初步设计方案；

第5-8周：根据开题报告所计划内容及设计步骤，进行施工图设计；

4. 参考文献（12篇以上）

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[4] 王小柱.平板太阳能工程应用实践.建设科技.2014,14：55-57.
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[6] 曲明璐,余倩,李封澍,王坛.空气源热泵除霜问题的研究现状及进展.建筑节能.2016,卷44, 8.

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