空氣能是以空氣為低溫?zé)嵩粗迫「哂诃h(huán)境溫度的熱水（或熱風(fēng)）的熱泵機(jī)組裝置，是重要的供暖和生活熱水設(shè)備之一。在夏熱冬冷區(qū)域，相比較于燃?xì)夤┡碗姽┡湟淮文茉葱矢?，既降低了供暖能耗，又降低了空氣污染，另外可兼具夏天空調(diào)制冷，故在該區(qū)域獲得了廣泛的應(yīng)用。然而，當(dāng)空氣能的蒸發(fā)器表面溫度低于室外空氣露點(diǎn)溫度且低于0℃時(shí)會(huì)發(fā)生結(jié)霜，結(jié)霜不僅增加了蒸發(fā)器的傳熱熱阻，而且也增加了換熱器風(fēng)阻，造成 蒸發(fā)溫度和冷凝溫度降低，供熱量降低、能耗等級(jí)降低。因此，空氣能系統(tǒng)必須采取除霜措施（如：四通閥換向除霜和熱氣旁通等除霜方式），但除霜過程不僅需要耗能，而且還將影響室內(nèi)環(huán)境的舒適性。
為避免蒸發(fā)器結(jié)霜，改善熱泵機(jī)組系統(tǒng)的供熱穩(wěn)定性，近年來，人們提出了多種無霜空氣能技術(shù)方案，并在很多區(qū)域開始應(yīng)用，主要包括：先對蒸發(fā)器側(cè)入口空氣進(jìn)行除濕，然后再進(jìn)入風(fēng)冷式蒸發(fā)器；在風(fēng)冷式蒸發(fā)器表面噴淋防凍液；采用能源塔從空氣中取熱，再用水源熱泵機(jī)組提升熱量品位實(shí)現(xiàn)制暖等技術(shù)方案。這些技術(shù)的應(yīng)用可使空氣能系統(tǒng)在制暖過程中的性能更加穩(wěn)定，并改善制暖全過程中室內(nèi)環(huán)境的舒適性，但為了實(shí)現(xiàn)除濕劑和防凍液的再生，也需消耗一定的能量。
以上所述技術(shù)方案的其本質(zhì)都是利用熱泵機(jī)組從空氣中取熱從而制取熱水或熱風(fēng)，且因其在制暖過程中，取熱換熱器表面不出現(xiàn)結(jié)霜，故業(yè)內(nèi)將這些產(chǎn)品稱為―無霜空氣能‖，可以將它們與常規(guī)空氣能合并統(tǒng)稱為“空氣能”（簡稱：空氣能）。然而，任何技術(shù)都有其適用條件。到底這些（廣義）空氣能在何種氣候條件下的能耗等級(jí)更佳，目前雖有一些實(shí)驗(yàn)對比，但尚缺少相關(guān)的理論分析方法和更加明確的結(jié)論。
由于空氣能結(jié)霜是一個(gè)非穩(wěn)態(tài)過程，其能耗等級(jí)受室外溫度、濕度、除霜控制方法等諸多因素影響，難以給出某種結(jié)霜工況下對應(yīng)的機(jī)組性能。而無霜空氣能的運(yùn)行特性雖然比較穩(wěn)定，但由于其持續(xù)的吸水/脫水，在運(yùn)行一段時(shí)間之后需要再生，其綜合性能不僅受噴淋溶液物性的影響，還受到再生方法的影響。因此，如何公平地比較各種空氣能系統(tǒng)的性能，進(jìn)而為其適用地區(qū)和優(yōu)化方向提供理論依據(jù)，是發(fā)展這些技術(shù)里亟需解決的重要一環(huán)，也是節(jié)省人力、物力，避免能源和資源浪費(fèi)的關(guān)鍵問題。
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