空气源热泵作为一种高效绿色的取暖方式正在大规模推广。但是在低温工况下换热器表面的结霜会大幅降低制热泵热效率,严重影响热泵可靠运行。近几年,随着对制热能力要求的不断提高,室外换热器的面积逐渐增大,换热器的除霜难度也在逐渐加大。目前国内外对大面积换热器在除霜期间的研究较少。尤其是随着换热器高度不断增加,除霜过程中换热器纵向温度变化的研究更加匮乏。本文对影响结霜的各种因素做了具体分析,并针对大面积换热器的风场和结构做了延缓结霜的设计。同时对比了风量、温度、湿度及其他因素在热泵运行过程中对室外换热器结霜过程的影响。首先,针对当前应用最广泛的逆循环除霜方式做了研究,通过实验记录除霜过程中各个关键温度点变化趋势。分析了大面积换热器在结霜过程中的特点。其次,分析了化霜过程中,大面积换热器表面的温度变化特点,分析了换热器顶部和底部温差产生的原因。最后分析了大面积换热器化霜不完全的问题,从提高室外换热器温度及改变冰水混合物流向等,提出了多种对应解决方案。通过实际应用分析采用最优措施,对现有化霜方式进行了改进,通过实验确认优化后的结果,解决了大面积换热器的除霜不彻底问题。实现了大型换热器在低温工况下除霜效果的提升,保证了热泵机组在极端工况下的工作效率,提高了热泵机组运行的可靠性。