图像信用：能源先锋
图像信用：能源先锋 典型的热泵除霜系统是哑的原因:本章节通过安装手册介绍了除霜系统是根据温度和时间运行的。空气中的水分或线圈上的霜量对融霜系统的运行没有影响。
图片信用：迈克MacFarland 能量DOCS智能DEFROST系统（EDID）使用压力测量来确定霜在线圈上实际形成。
图片信用：迈克MacFarland 带edds的热泵运行数据:当压力差达到0.2英寸水柱时，计时器周期开始。当融霜周期开始时，压力高达0.35 i.w.c。
图片信用：迈克MacFarland
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热泵在加热模式下运行时会变得寒冷。它不会经常发生，但是当你在努力时，这是生活的事实从寒冷，室外空气中提取热量．
有时室外线圈低于露点和霜冻结果。有没有错．每个热泵都有一个内置的除霜系统，因此它将保持平稳运行。
不幸的是，大多数热泵中的除霜系统只是普通的愚蠢。幸运的是，我有一个名叫Mike MacFarland的聪明的朋友，他们提出了一种克服这一责任。
关于热泵除霜系统有什么愚蠢的？
让我问你一个问题。如果您要设计具有传感器和控制器的除霜系统，以确定Defrost Cycle何时运行，您将如何设计它？当您的热泵除霜系统检测到线圈上的霜变量很小，是否会激活霜冻？或者它会在实际测量霜形成时打开除霜周期？
事实证明，大多数热泵上的除霜系统可以实现前者。下图(图2)显示了普通热泵产品说明书中的文字，并解释了发生的情况。室外线圈上安装有温度传感器。当它读取的温度达到31°F时，它会启动一个计时器，在这个设备上，它会被设置为30分钟、60分钟或90分钟。如果在计时器周期结束时温度仍低于31°F，则解冻周期开始。
也许有霜冻。也许不吧。该系统仅基于温度和时间。显然，热泵制造商忘记了表面上形成的霜也取决于空气中的水分量，这件事称为露点．
好的。我们都知道他们没有忘记。他们选择降低制造成本，但却牺牲了房主的舒适、安心和能源成本。而且这些设备可能也不会持续太久。但是，谁会注意到呢?
愚蠢的解冻系统有什么问题？
当热泵进入除霜模式时，倒档阀门启动并向后延伸制冷剂。它不是从室外空气中提取热量并将其倾倒进入房屋，而是从房屋中提取热量并将其倾倒进入冷的室外空气。加热室外卷材并熔化任何霜可能在它。
当热泵处于除霜模式时，您认为在室内发生了什么？你猜到了。热泵，缺乏补充热量的影响，将冷却房屋。在冬季。在一个非常寒冷的夜晚。
对于热泵的大多数家庭，这是当辅助热踢的时候。人们想要热量，右边你不能让系统吹风，吧？那就是不做的。所以，补充热量击中，对于大多数人来说，这意味着电阻热(A.K.A.剥离热量）．它是100％效率......但这只是作为热泵有效的三分之一。
如果您有双燃料系统，备用热量通常是炉子。然而，在炉子进入之前，它通常会有延迟，所以你可能会从空调模式下运行的热泵爆炸。（这对你来说只是解释一个谜团吗？）
所以，要么你要为昂贵的暖气买单要么你会在房子里感到寒冷。也不理想。如果室外空调上没有霜冻，那也不过是打了一记耳光而已。
哦，除霜循环在设备上放了很多额外的磨损。正如我的朋友迈克MacFarland解释的那样，进入除霜循环就像以全速驾驶高速公路，并且每一次突然都必须将其倒入反向。
另一个问题是噪音。当热泵改变制冷剂流量的方向时，如果您碰巧在室外单元的耳机中，它会注意到。如果您不知道发生了什么，您可能会认为某些事情是错误的并放入服务呼叫。
迈克·麦克法兰使热泵智能化!
那么你如何设计一个除户外单位实际上霜冻时运行的解冻系统？好吧，你不必因为迈克MacFarland，所有者能源文档在Redding，加利福尼亚州已经完成了它。他称之为能源Docs智能解冻系统（EDID）。他的系统使用温度传感器和定时器，而是添加另一个关键组件：压力传感器。
下面是他的工具包的照片(图3)，压力传感器是标签上有“Dwyer”的部分。它安装在维修面板下，测量设备内外的压差。干净的线圈上没有霜，压力差不会太大。当线圈加霜时，压差增大。
MacFarland配置了套件，使得除霜循环未开始，直到压力差爬到约0.35英寸的水柱。霜冻在单位上创造了大量压力下降，他的性能下降约为24％。他可以从霜冻中击中大部分，因为有时环境条件会发生变化，并且没有必要进入解冻模式。如果没有，热泵切换成相反，熔化霜冻，然后返回加热模式。
如果室外线圈温度保持在距离（〜31°F）以下，则典型的热泵将每30,60或90分钟进行除霜。MacFarland的系统仅在必要时进入除霜模式。下图（图像＃4）显示了在长期运行时在长期运行期间建立的压力如何，最终击中0.35 I.W.c.
结果是
麦克法兰最近将他的热泵与能源文档智能除霜系统进行了测试，记录了其在2013年12月和2014年1月62天期间的性能数据。上图是他所学知识的一小部分。更棒的是:
| 实际的除霜周期# | 27. |
| 每2小时解冻一次 | 111. |
| 每1/2小时解冻一次 | 443. |
| 与间隔2小时相比，每个供暖季节节省的能源 | ~ 150千瓦时 |
| 每次加热季节节省的能量与1/2小时间隔相比 | 〜400 kWh. |
正如您所看到的，EDIDS将切割除霜周期的数量。它逃离了76％的不必要的除霜周期，没有EDID，定时器设置为2小时间隔，并将定时器设置为1/2小时的间隔，将94％的不必要的除霜周期消除为1/2小时。
节省的能源并不多，但正如他最近告诉我的，他这么做的主要原因是舒适、噪音和设备的磨损。此外，他的热泵也没有补充热量。如果考虑到典型热泵的带状热所消耗的能量，节省的能量会比上面所示的要大。
这里的外带是大多数热泵以真正愚蠢的方式实现除霜。现在，您可以选择。存在智能解冻系统：能源DOCS智能解冻系统。如果您有兴趣，您可以找到MacFarland在Energy Docs网站上的联系信息．
如果你想知道:不，我没有通过在这里推广他的产品来制造任何东西。我只是喜欢有意义的好东西。Mike是家用性能/暖通空调行业的一颗闪亮的明星。和他在一起一段时间，你可能会学到很多。如果你不能亲自去，那你一定要去按下“喜欢能源文档”按钮如果你在Facebook上。怎么会发现这个家伙是如此坚果，他的一心一意侧重于测量他在他的淋浴时挂着的数据记录器？！只是去做。
Allison贝尔斯他是一位演说家、作家、能源顾问、resnet认证培训师和《能源先锋博客．你可以在Twitter上关注他@energyvanguard.．
14评论
迷你分裂问题
无导管的迷你分裂有同样的问题吗？
托尼先生的同意
对坦尼先生的问题也是如此
谢谢
夫妇问题
听起来像是一种冻结冻结的好方法。但是霜涂涂层不会阻挡气流的线圈？我认为这将大大减少传热。为什么不使用PTH传感器来确定露点而不是气流压力传感器的露点或除了
为什么热泵要用换向阀除霜呢?这就是造成磨损的原因。为什么不把加热条直接放在线圈上呢?还是把旁通阀从压缩机输出到线圈上?
迷你分裂
我的三菱FE18NA在除霜时关掉了室内风扇，所以没有凉风。脱衣加热根本不可能。
并不是所有的迷你劈叉都能自动除霜…
......但是三菱H2I的做。但是，而不是在房间里爆炸一个高CFM，而是在除霜循环期间以最低速度在内部头上运行鼓风机。我不确定他们的方法是确定何时开始启动（以及运行多长时间）解冻周期。富士通XLTH系列自动除霜（与他们的Halcyon -XXRLS2不同），但我也不知道他们的方法。
露点传感器并不是可靠的，并且可以随着年龄的增长而显着漂移。一种传感霜冻的压力Δ的方法应该在单位的寿命上工作，并且实现很便宜。在迷你分开中的逆变器驱动器鼓风机，通过自动监控电源的电量，可以通过控制固件监控压力，使其以正确的速度保持鼓风机旋转（或监控鼓风机在固定电源输出时速度在加热控制算法中寻求的调制级别。
热泵除霜
我认为一些热泵使用一个小的加热条来解冻——使用相对较少的瓦数，比如用来防止管道结冰的加热条。我的记忆已经完全破碎了吗??
我喜欢
我喜欢迈克·艾利森。
我相信的效率
我相信典型电流热泵除尘器的效率在需求设计上是不公平的广泛化。我认为我的3年旧Trane XL15i 3吨使用线圈温度和空气温度来评估翅片的热传递的效率并比较预期。一旦它到达超出它被认为是可接受的一点，就会因为假设是霜冻是唯一应该导致这种影响的唯一事情。说实话，这听起来很好，可能只是或更好，那么提出了什么。虽然露点是相关的，但是如果热泵在霜撞击性能时，它就没有重要。我假设其他制造商有类似于特拉内的东西。
保修怎么样？
我安装了一个Bryant Evolution 20，它应该比一般的热泵“不那么愚蠢”，所以我被告知。这些新的热泵会不会已经解决了这个问题?
这种类型的程序会“无效”我的保修？好像它可能。
问题和评论
关于导管的迷你分裂，我无法想象似乎被众神似乎拥抱的技术可以拥有这种“愚蠢的问题”。如果没有他们（舌头牢牢地养成脸颊）当然，制造商总是考虑所有气候，并且当它们可以安装在炎热的，干气候，右边的高潜热去除（AC）时，不要设计它们的东西。
我们越早了解，制造商不是我们的高性能家庭的最佳表现来源，我们的休闲源泉越好。我相信我们总是需要耕种机器，研究结果，然后使我们做到这一点，而不是制造商认为最适合所有的东西。这是Allison的文章的基础。
@Jason D写道:“但如果线圈上覆盖了一层霜，不会阻挡气流呢?我认为这将大大减少热传递。”
我收集的数据以及以前发表的实验室数据显示，初始霜冻构建对警察没有特别有害。线圈（Delta P）穿过未切断的压降，只会导致2％的性能损失（从0.06“WC至0.13”WC）。因此，即使是足够厚的霜，足以阻挡基本上是这样的气流，而不是一个重要的性能问题。弗罗斯特以某种方式涂覆线圈但不会阻挡气流可能会微不足道地传热。
请参阅Dana对露点传感器的反应，我同意。
“为什么热泵要用换向阀除霜呢?”这就是造成磨损的原因。为什么不把加热条直接放在线圈上呢?还是把旁通阀从压缩机输出到线圈上?”
我不制作热泵，但我相信这是做这项工作的最有效的方法。线圈上的剥离加热器增加了显着的功耗，损害了热传递，更昂贵，而且需要更长时间才能完成工作。请记住，您可以在不呼叫热条（就像我这样做）的情况下除霜，因此除霜循环使用比水泵正常的功率更少（因为室外风扇关闭）。矿井上的典型功率绘制在1到2千瓦之间。热气体旁路成功使用较大的商业单位 - 但我没有他们的经验或了解过去的其他可能的住宅实验。也许其他读者可以发表评论。
尼克写道:“我认为一些热泵使用一个小的加热条来解冻——使用相对较少的瓦数，比如用来防止管道结冰的加热条。”
也许你想的是压缩机周围的曲轴箱加热器是一个电阻加热夹?如果是这样，它就不是融霜循环的一部分，而是制造商增加的一种保险，以防止压缩机在长时间关闭或使用带有分体系统的长线路机组时，因油/液体制冷剂而启动。我不知道有任何其他广泛的用途在小型加热条上制造的热泵如你所描述。
Benjamin写道：“我相信典型电流热泵除霜的效率在需求设计上是不公平的推广。我认为我的3年旧Trane XL15i 3吨使用线圈温度和空气温度来评估翅片的热传递的效率比较预期。“
Allison专门谈论文章中的非需求控制热泵，除了时间和温度之外还需要更聪明的策略。听起来像Triane（和其他品牌）在一定程度上这样做，但我会鼓励你来记录你的系统，看看它是否真的像你相信它一样聪明。注意我对Delta P-I BET的小型性能损失的评论，我打赌您的三个级别是解冻的，并且对您的舒适性和效率的解冻成本高于2％的未解冻的损失。但不是猜测，测试，并请返回给我们，所以我们都会更好地了解。
比较
将这个解决方案与当前最糟糕的方案进行比较是不公平的，除非这是一个广告，但它不应该是这样的。随需应变系统在文章中甚至没有被提及，这是一个巨大的疏忽，而且似乎Mike没有将这个解决方案(与数据)与随需应变解决方案进行比较。我根本不知道新系统是否真的更有效，它只是不够客观地呈现出来。尽管如此，这篇文章还是值得一读。
@mike macfarland
谢谢你的后续答复。
有趣的是，你说“增加功耗，损害热传递，更昂贵，并且需要更长时间才能完成这项工作。”我可以看到更长时间才能完成这项工作，但没有更昂贵。我不确定大量的功耗或损害传热损害。
如果磨损是您的方法的主要驱动器，那么不会更换热泵压缩机明显比放热带的成本更昂贵？没有反转阀门的热泵做什么“加热”是什么，用于除霜？
巨大的电力消耗似乎是一个糟糕的散热片设计。使用换向阀从室内带走热量(需要室内风机运行)，并利用这些热量来除霜，这意味着除霜完成后需要将热量放回室内。使用热泵关闭(包括风扇)的散热片不会从房子中抽出热量，这些热量需要再加热或吹冷风。我不知道为什么你会说它会破坏热传递。
不管怎样，这本书读得不错。看看惠普的制造商们是否会尝试用你们的理念来改善解冻周期，这将是一件有趣的事情。
安培数检测霜冻
另一种检测霜的方法是使用像电感蛤样的东西测量压缩机的热度。随着霜冻的构建，压缩机实际上开始使用较少和更少的功率。我认为这可能更可靠 - 电感夹加上固态控制板非常不太可能失效，而不是压力传感器。
这是A.图．
源是AEON HOME能量监视器夹在压缩机（左，红色）和空气处理器（右，绿色）上，每2分钟测量电流和瓦数（功率因数补偿）。时间从底部到顶部。地区是北加州，温度范围在35-55度之间，从〜45开始，下降，然后早上恢复。
下面的第一个循环显示，随着制冷剂升温，功耗上升，然后达到峰值并关闭。
第二个循环显示几分钟的升温，然后是完全不必要的除霜循环。
直到〜7：0循环，你看到功耗到达峰值，然后开始衰落，最后通过解冻。在这种情况下，能力实际上减少了很多，即使早期开始除霜也会有意义，但相反，每60分钟完全恰好发生。凌晨9点左右，霜冻停止形成，但它仍然最终进入除霜。
需求解冻
我同意这篇文章的评论，认为在过去10年或更长的时间里，几乎所有现代热泵都存在需求除霜控制不足的问题。需求控制考虑外部温度(避免融霜超过一定的外部温度)，液路温度(对应于启动和停止融霜的液路压力)，以及自上次融霜以来的最小运行时间量。一个真正老的先知10或更少的单位可能仍然有一个计时器解冻，但它将更好的意义更换它而不是更新解冻控制。
作为除霜控制的一部分，户外单元风扇停止以增加热量积聚，这有时会产生足够的线圈热以产生可见的蒸汽。良好的需求控制将在换向阀开关时短暂关闭压缩机，大大降低噪音。
早期的设计，在微处理器控制成为事实上的低成本设备之前，依靠运行时间计时器和室外温度传感器联锁。换向阀随压缩机运转而动作。在干燥的天气里，所有这些都会造成不必要的除霜，而且压缩机运转时换向阀经常会产生巨大的砰砰声。
典型的现代除霜控制是在除霜开始前引入室内补充加热(条状或化石燃料)，并在除霜停止后保持一小段时间。如文章中所述，除霜系统在除霜期间将室内盘管变成一个“冷却”盘管，这可以用补充的热量来抵消。为了实现这一点与化石燃料备份，“阀盖”排气空气温度传感器被用于保持适当的排气空气与冷盘管(如排气空气不太热)，同时防止瞬间冷吹在文章中描述。
最后，如果安装在室外风扇的常闭继电器触点上，则压缩机的曲轴箱加热器通常在室外风扇的常闭继电器触点上操作，通常在外部单元关闭时将压缩机制冷剂保持在气状态下。泵送液体带旧活塞压缩机引起的早期故障。由于需求除霜关闭外部风扇，但必须运行压缩机，曲轴箱加热器在除霜期间向系统增加一些热量。然而，现代设备中使用的涡旋压缩机通常不会带有曲轴箱加热器，因为它们可以在压缩机启动时采用一点液体折叠。通过可变速度压缩机和风扇在迷你分裂中几乎普遍，可以实现额外的除霜优化策略。
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