随着全球能源结构的不断调整与“双碳”目标的持续推进,空调系统的能效提升已成为暖通行业关注的核心议题。在众多空调系统中,多联机(VRF)因其灵活的配置、高效的运行和广泛的应用场景,成为商业建筑与高端住宅的主流选择。然而,在寒冷地区冬季运行过程中,室外机换热器结霜问题长期制约着系统性能的发挥,不仅降低制热效率,还显著增加能耗。近年来,基于人工智能与物联网技术的多联机智能除霜技术取得了突破性进展,为提升系统整体能效开辟了新路径。
传统除霜方式多依赖定时或温度传感器触发,存在明显的滞后性和误判风险。例如,定时除霜无法准确反映实际结霜情况,常导致“无霜除霜”或“霜重未除”的现象;而基于盘管温度的控制逻辑则易受环境干扰,难以精准判断霜层厚度。这些缺陷直接导致压缩机频繁启停、室内温度波动大、除霜时间过长,严重影响用户体验与系统能效。据相关研究统计,传统除霜过程可使多联机制热量下降30%以上,能耗增加15%-20%,成为冬季运行中的“能效黑洞”。
智能除霜技术的出现,从根本上改变了这一局面。其核心在于通过多源数据融合与自适应算法,实现对结霜状态的实时、精准识别。现代智能多联机系统通常集成多种传感器,包括室外环境温湿度、风速、蒸发器表面温度、压缩机运行参数、电流电压等,并结合机器学习模型对历史运行数据进行深度分析。系统能够自主学习不同气候条件下结霜的发展规律,建立动态预测模型,从而在霜层尚未严重影响换热效率时即启动最优除霜策略。
以某领先品牌推出的AI除霜系统为例,其采用神经网络算法+边缘计算架构,在本地控制器中部署轻量化模型,实现毫秒级响应。系统通过持续监测蒸发器进出口压差变化趋势、风机转速波动特征以及制热能力衰减曲线,综合判断结霜程度。当多个指标协同指向“即将影响效率”时,系统自动进入预除霜准备状态,优化四通阀切换时机、调节压缩机频率与电子膨胀阀开度,确保除霜过程快速、平稳。实验数据显示,该技术可将无效除霜次数减少70%以上,平均每次除霜时间缩短40%,同时保障室内温度波动控制在±0.5℃以内,极大提升了舒适性。
更进一步,智能除霜技术还实现了系统级能效优化。在除霜过程中,传统模式往往完全中断制热,导致热量供应中断。而新一代智能系统引入“部分负荷除霜”与“分区域除霜”策略,通过控制多组换热器单元交替工作,在保证基本供热能力的同时完成除霜操作。此外,部分高端机型还搭载了热气旁通再生技术,利用压缩机排出的高温气体对翅片进行温和加热,避免冷媒反向流动带来的能量浪费,进一步降低除霜能耗。
值得一提的是,智能除霜技术的进步离不开云端大数据平台的支持。厂商通过远程监控数万台设备的运行日志,不断积累极端天气下的除霜样本,反哺算法迭代。例如,在东北严寒地区采集的-25℃高湿工况数据,被用于训练模型识别“速冻型结霜”特征,使系统在类似环境下具备更强的适应能力。这种“端-边-云”协同的智能化架构,使得除霜策略不再局限于单一设备的经验,而是具备了全局优化的潜力。
从行业发展趋势看,智能除霜已不仅是提升能效的技术手段,更成为多联机产品差异化竞争的关键指标。随着《公共建筑节能设计标准》GB50189等法规对全年综合能效比(IPLV)要求的不断提高,具备智能除霜功能的机组在招投标与绿色建筑认证中展现出明显优势。同时,用户对舒适性与低运行成本的需求也推动了该技术的普及。
未来,随着5G、数字孪生与边缘AI芯片的成熟,多联机智能除霜将向全生命周期自优化方向发展。系统不仅能实时响应当前工况,还可预测未来24小时气象变化,提前调整运行模式,实现“防霜为主、除霜为辅”的主动管理。这不仅意味着更高的能效水平,更标志着空调系统从“被动响应”向“智慧感知”的本质跃迁。
可以预见,智能除霜技术的持续演进,将在提升多联机能效、降低碳排放、改善用户体验等方面发挥越来越重要的作用,为暖通行业的绿色转型注入强劲动力。
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