刘祥红  刘湘云  刘良德  陈观生  李沛师

广东工业大学资料与能源学院

提要：针对寒冷湿润地域使用空气源热泵蒸发器表表结霜严沉这一景象
，通过蒸发器表表处置技术
，扭转资料 的表表个性
，抑造翅片结霜
，从而削减翅片的结霜质量 。本尝试即钻研翅片样品涂覆上分歧的抑霜涂层后与未涂 覆作对比
，尝试了局批注在环境温度为 18 ℃
，相对湿度为 60%的前提下
，结霜质量 2 号铝箔翅片(通常涂层铝箔 翅片)比 1 号铝箔翅片(通常铝箔翅片)削减 6%
，而 3 号铝箔翅片(纳米资料涂层铝箔翅片)削减 15%；把相对湿度 扭转为 70%的前提下
，结霜质量 2 号铝箔翅片比 1 号铝箔翅片削减 5.8%
，而 3 号铝箔翅片削减 16%。

关键词：空气源热泵 抑霜涂层 抑造霜层成长

Experimental Study on the Effect of Different Coating Surfaces on Frost Formation Process

LIU Xiang-hong, LIU Xiang-yun, LIU Liang-de, CHEN Guan-sheng, LI Pei-shi School of Materials and Energy, Guangdong University of Technology

Abstract:  In view of the serious frosting on the surface of the evaporator in cold and humid areas, the surface characteristics of the material can be changed through the surface treatment technology of the evaporator to inhibit the frosting of the fin, thus reducing the frosting quality of the fin. This experiment studied the comparison between the fin samples coated with different frost-inhibiting coatings and the ones not coated. The experimental results showed that under the condition of the ambient temperature of 18 ℃ and the relative humidity of 60%, the frost-forming quality of the blue-coated aluminum foil fins (No.2) decreased by 6% compared with the ordinary aluminum foil fins (No. 1), while the black-coated aluminum foil fins (No.3) decreased by 15%. Under the condition of changing the relative humidity to 70%, the frosted quality blue coated aluminum foil fin   (No.2)  decreased by 5.8% compared with the ordinary aluminum foil fin (No. 1), while the black coated aluminum foil fin (No.3) decreased by 16%.

Keywords: air source heat pump, cream coating suppression, inhibit frost growth

引言

结霜是一种常见的天然景象
，是不成预防的 。当湿空气与冷表表接触时
，且冷表表的温度低于湿空气的露点温度
，空气中的水蒸气就会析出来
，从而“附着‘’ 在冷表表上；若是冷表表的温度同时还低于水的三相点温度(273. 16 K) [1]
，在冻结液的表表将会形成霜晶并逐步增厚最终形成霜层 。但是室表线圈表表结霜是不 可预防的
，它总是阐扬着负面作用[2] 。结霜的负面作用 重要体此刻两个方面一方面
，一是霜是热的不良导体
， 蒸发器表表霜层越厚
，热阻越大
，霜层的存在降低了换 热器效能
，压损增长
，降低了系统的 COP 和采暖能力
， 并可能导致其关关[3] 。二是霜层的存在也增长融霜能 耗和系统的守护、治理用度 。因而
，为相识决空气源热泵的除霜问题
，提高传热效能
，就有必要钻研结霜机 理、个性
，以及若何延缓结霜的步骤和防结霜[4-6]、除霜 步骤[7-11]及节造战术等
，学者们也得到好多钻研成就。

本论文即是钻研涂层对霜层的成长过程及影响 成分
，通过扭转环境参数
，从而得到分歧前提下的结 霜速度及成长情况
，从而为抑造霜层的成长提供一些参考凭据。

1、尝试道理图

本尝试的单一道理图如图 1 所示
，翅片样品搁置 于一个密关通明的有机玻璃傍边
，背面贴有三块规格 为 40 mm×40 mm 的半导体造冷片
，热端与冷端最大 温差可达 70 ℃以上
，其最低造冷温度可达到 -55 ℃。 造冷片的热端热量用冷却水通过水冷板冷却 。其余的 辅助设备蕴含温湿控仪、摄像仪、推算机、电子天平、红 表热像仪等。

尝试中所用的三种翅片编号别离为 1 号铝箔翅 片  (通常铝箔翅片) 、2 号铝箔翅片  (通常涂层铝箔翅 片) 、3 号铝箔翅片(纳米资料涂层铝箔翅片) 
，规格均 为 40 mm×120 mm。尝试中用来丈量霜层质量的电子 天平型号为 SHC5
，其精确度为 0. 1 g
，误差为±0.2 g
， 可能保障尝试数据的正确性 。半导体造冷片的表表温 杜酌红表热像仪丈量
，型号为 testo872
，可丈量翅片表 面各个点位的精确温度 。丈量领域 -30 ℃~100 ℃
，精 度±2 ℃。

2、资料表表结霜机能测试

2.1  尝试分组

为了便于对比分析
，测试试样别离位于统一个密 关的空腔内
，  三个样品竖向整齐分列在一块造冷板 上 ？涨荒诘氖饶芄煌ü邮鞯鹘。

为了更好地钻研分歧表表涂层对结霜过程的影响
，特意做了如下两组分歧的工况下的尝试：①空腔内温度为 18 ℃
，空气相对湿度为 60%
，造冷片表表温度 维持恒定 - 15 ℃；②空腔内温度为 18 ℃
，空气相对湿度为 70%
，造冷片表表温度维持恒定 - 15 ℃。每一个工况对三个样品的测试。

2.2  同 一环境下铝箔结霜质量变动曲线

当测试环境温度为 18 ℃
，相对湿度为 60%
，造冷片表表温度维持 - 15 ℃时
，由图 2 可发现
，随着功夫的 增长
，三种铝箔结霜的质量也越来越大
，截止结霜时 间约莫为 120 min
，且显著地看到结霜的速度比力快
， 结霜截止功夫也比力长。经过尝试
，经过 2 h 后
，1 号铝 箔翅片的结霜质量比 2 号铝箔翅片的结霜质量要多 1.4 g；而比 3 号铝箔翅片要多 3.6 g。

当测试环境温度为 18 ℃
，相对湿度为 70%
，造冷 片表表温度维持 - 15 ℃时 
，  由图 3 可知经过 2 个幼时 后
，1 号铝箔翅片的结霜质量比 2 号铝箔翅片的结霜 质量要多 1.5g；而要比 3 号铝箔翅片多 4. 1g。

2.3  分歧环境下统一铝箔的结霜质量变动曲线

当测试环境温度为 18 ℃ 
，造冷片表表温度维持 - 15 ℃不变时
，而相对湿度别离为 60%和 70%时
，1 号铝箔翅片结霜质量变动曲线如图4 所示 
，到了各自的 截止结霜功夫后
，相对湿度为 70%的情况下比相对湿 度为 60%的情况下 1 号铝箔翅片结霜质量多 2. 1 g。

当测试环境温度为 18 ℃ 
，造冷片表表温度维持 - 15 ℃不变时 
，而相对湿度别离为 60%和 70%时
，2 号 铝箔的结霜质量变动曲线如图5 所示 
，到了各自的截 止结霜功夫后
，相对湿度为 70%的情况下比相对湿度 为 60%的情况下 2 号铝箔翅片结霜质量多了 2.0 g。

当测试环境温度为 18 ℃ 
，造冷片表表温度维持 - 15 ℃不变时 
，而相对湿度别离为 60%和 70%时
，3 号 铝箔的结霜质量变动曲线如图6 所示 
，到了各自的截 止结霜功夫后
，相对湿度为 70%的情况下比相对湿度 为 60%的情况下 3 号铝箔翅片结霜质量多了 1.6 g。

3、结论

由尝试曲线可知
，当铝箔表表经过涂覆分歧的抑霜涂层后
，相迸宗没有涂层的铝箔表表
，结霜的结霜截 止功夫显著削减。对比在统一环境下的三种铝箔翅片
，无论是从结霜的速度还是从最后的结霜质量来看都 是要低于 1 号铝箔翅片 。尤其是最终的结霜质量在环 境温度为 18 ℃
，相对湿度为60%的前提下
，结霜质量 2 号铝箔翅片比 1 号铝箔翅片削减 6%
，而 3 号铝箔翅片削减 15%。在环境温度为 18 ℃
，相对湿度为 70%的前提下 
，结霜质量 2