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雖然空氣能熱泵和空調的結構及用途都有較大的差異，但是在原理上卻是一致的。空調主機換熱器性能會受析濕、結霜、積灰的影響，空氣能熱泵主機換熱器性能也同樣會受這些影響。
空氣能熱泵主機結霜分為正常結霜和非正常結霜兩種狀態。
正常結霜
當冬季室外溫度低于0℃時，換熱器溫度低于環境空氣的露點溫度時，整個換熱器上散熱片表面會產生凝露水，當環境空氣溫度低于0℃，凝露水就會凝結成薄霜。當然結霜嚴重時會影響機器制熱效果。一般熱泵產品都有自動化霜功能，確保機組正常運行。
非正常結霜
這是導致熱泵運行故障的主要原因，大致來說，其中又包括三種現象：
1.因為換熱器上散熱片表面臟堵、室外風機系統故障或室外換熱器進、出風口有阻擋物，即使室外環境溫度大于0℃，整個換熱器上散熱片表面凝露水也可能凝結成薄霜，很快霜越結越厚。室內機制熱效果差，且呈現化霜頻繁現象。
2.由于缺制冷劑，室外側換熱器底部從毛細管出口處換熱器進口處就會開始結霜，而且換熱器大部分未有凝露水，隨時間推延結霜，由下至上結霜延伸。
3.制冷劑過多也會出現室外環境溫度大于0℃還結霜的問題。室外側換熱器出口處和回氣管結霜很厚，并且在換熱器上隨時間推延由上至下(由換熱器出口向換熱器進口方向)結霜延伸，導致制熱效果差。
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