马里兰大学环境能源工程中心提出混合解决方案以改善热泵除霜效果

2025年12月2日

第一作者杨章浩于 2025 年夏季在第七届国际制冷剂热物理性质和传递过程国际会议上介绍了该团队关于除霜技术的研究成果。

马里兰大学环境能源工程中心 (CEEE) 的一个研究团队在最新发表的一篇论文中，探讨了两种解决热泵室外盘管结霜问题的方法，并提出将这两种方法结合起来，或许能有效提升热泵在寒冷气候下的性能。

该论文发表于《能源》(Energy) 期刊，对两种先进的空气源热泵除霜技术——蒸汽喷射和热能储存 (TES)——进行了全面的文献综述。在分析了每种技术的优势和不足之后，CEEE 团队提出，混合方法可以兼具两者的优点，并弥补各自策略的局限性。

近年来，电热泵因其环保的制冷和制热方式而广受欢迎，并且在大多数气候条件下都能保持较高的效率。然而，在寒冷气候下，电热泵的制冷量和效率会受到影响，部分原因是室外盘管结霜。

“霜的积累会起到隔热作用，阻碍空气流动，导致制热能力下降和效率降低，”论文第一作者、CEEE 机械工程系研究生助理研究员杨章浩 (Jangho Yang) 解释道。其他作者包括前土木与环境工程系博士后研究员李成义（Cheng-Yi Lee）、高级教员专家 Jan Muehlbauer 和研究教授黄允浩（Yunho Hwang）。

该团队发现，虽然蒸汽喷射和热能储存（TES）除霜策略都已得到广泛研究，但迄今为止尚无研究探索二者的结合应用。研究人员开发了一个初步的混合理论模型，该模型表明，在极端寒冷气候条件下，与单级系统相比，组合性能系数可提高高达 62%。

作为后续研究，该团队将在即将发表的论文中详细介绍该模型，并进一步分析其除霜潜力。该论文将包含一项全面的参数分析，涵盖低全球变暖潜值（GWP）制冷剂、室外气候变化、TES 工作温度和压缩机转速。