在室外环境空气温度-15℃～5℃、相对湿度65％～90％范围内，对使用不同形式翅片管换热器的两台空气源热泵样机室外换热器表面霜层生长特性、结霜工况下热泵系统动态性能及机组除霜性能进行了系列实验研究。实验结果表明，翅片表面霜层厚度呈分段增长模式，其主要原因是由于在结霜过程中不同阶段换热器壁面温度降低所致的霜晶形态改变，而在结霜循环后期热泵机组性能恶化主要是由于蒸发器表面温度下降、霜晶形态变化引起霜层厚度快速增长及空气流动阻力增加导致风机流量下降三个因素之间形成的恶性循环所致，其中换热器表面温度下降引起的霜晶形态变化起到了至关重要的作用。对于两台热泵实验样机，结霜速度均在室外环境温度为0℃左右时最快，其值与室外空气相对湿度无关。对使用平翅片和条缝片蒸发器的两台热泵机组结霜/除霜特性的对比实验结果表明，条缝翅片管换热器迎面风速随结霜时间更快地衰减，特别是在结霜初始阶段表现更为明显;对于高相对湿度工况，条缝翅片管换热器表面霜层生长速度更快，导致除霜频率增大，因此其结霜/除霜平均性能随室外空气相对湿度的增加衰减更快;而对于低相对湿度工况，条缝翅片管换热器表面霜层出现了融化现象，延长了结霜周期，从而改善了热泵系统的结霜/除霜循环平均性能。