结霜：水蒸气在低于零摄氏度的固体表面直接凝华，形成晶状冰层的现象。
除霜周期：从霜层厚度触发除霜起始阈值，到蒸发器表面再次降至目标温度所经历的时间间隔，通常以“试验循环次数”或“运行小时”表征。

制冷能效衰减系数：同一工况下，结霜后与无霜状态制冷性能系数的比值，当该系数低于零点八五时，必须启动除霜。

二、结霜的物理成因

冷热冲击试验箱通过气动切换阀把试样在低温室与高温室之间快速平移。两室之间虽有硅橡胶密封帘，但在切换瞬间仍有二至四升湿空气发生交换，水蒸气遇到低温蒸发器翅片，瞬间降至露点以下，直接凝华成霜。此外，部分高分子、密封件或生物样本自身含水率高于百分之五，在低温冲击时，试样表面水汽分压远高于环境，水分向外扩散，进一步加剧结霜。箱体密封闭环结构决定了湿气无法外排，霜层随试验循环逐次增厚。

三、霜层带来的负面效应

蒸发器表面若覆盖十毫米霜层，其导热系数仅零点零二四瓦每米开尔文，相当于额外增加三十毫米厚聚氨酯保温层，蒸发温度被迫下降四至六摄氏度。轴流风机背压随之升高约三成，循环风量衰减一成五至两成五，箱内温度均匀度由正负一摄氏度恶化至正负三摄氏度。霜层堵塞回气口后，制冷剂可能夹带液滴进入压缩机，曲轴箱润滑油被稀释，最终出现液击甚至烧机风险。根据军用与民用可靠性试验标准，不允许在除霜状态下继续温度冲击，否则数据被判无效，企业需承担重复试验的时间与费用损失。

四、主流除霜方式与能耗比较
目前行业应用较广的策略有四种。
电加热管除霜：在蒸发器内侧布置五百至一千瓦镍铬丝，通电后八到十二分钟完成，箱温回升五至八摄氏度，耗电最高，且易局部过热。
热气旁通除霜：利用压缩机排气的高温高压工质，经四通阀切换进入蒸发器，四到六分钟即可完成，箱温回升二至三摄氏度，能耗最低，但对系统阀件可靠性要求较高。
乙二醇喷淋除霜：将高温载冷剂通过喷嘴均匀洒在蒸发器表面，三到五分钟完成，箱温回升一至二摄氏度，能耗居中，结构复杂，多用于大型试验箱。
干燥压缩空气脉冲除霜：采用露点低于零下四十摄氏度的洁净压缩空气，两至三分钟完成，箱温回升不足一摄氏度，能耗最低，但需额外配置干燥气源。

综合比较，热气旁通辅以智能PID控制是目前小型箱的主流方案，可在五分钟以内把箱温回升控制在两摄氏度以内，满足药品、半导体等对温度敏感产品的试验要求。

五、自动除霜控制逻辑
以五十升小型箱为例，系统设置三层触发条件。
第一层为时间阈值，连续运行四十五个循环后自动提示除霜，用户可在三十至九十循环范围内调整。
第二层为压差阈值，当蒸发器前后压降超过八十帕斯卡时，微压差开关发出信号。
第三层为性能阈值，若制冷能效衰减系数低于零点八五，或降温速率低于标称值一成五，系统亦强制进入除霜。

执行阶段，低温室风机先降频至三十赫兹，减少热扰动；随后四通阀切换，高温排气进入蒸发器，盘管表面温度在六十秒内升至十摄氏度左右；双PID交替调控，除霜PID目标八摄氏度，防止过热，箱温PID进入保持模式，补偿热渗透；融霜水沿三度倾斜的不锈钢槽汇入五十毫升积水盘，由聚四氟乙烯电磁阀瞬间排放至箱外，全程约十五秒，避免二次蒸发。