刘祥红 刘湘云 刘良德 陈观生 李沛师

广东工业大学材料与能源学院

0 引言

结霜是一种常见的自然现象，是不可避免的。当湿空气与冷表面接触时，且冷表面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”在冷表面上；如果冷表面的温度同时还低于水的三相点温度（273.16 K）[1]，在冻结液的表面将会形成霜晶并逐渐增厚最终形成霜层。但是室外线圈表面结霜是不可避免的，它总是发挥着负面作用[2]。结霜的负面作用主要体现在两个方面一方面，一是霜是热的不良导体，蒸发器表面霜层越厚，热阻越大，霜层的存在降低了换热器效率，压损增加，降低了系统的COP 和采暖能力，并可能导致其关闭[3]。二是霜层的存在也增加融霜能耗和系统的维护、管理费用。因此，为了解决空气源热泵的除霜问题，提高传热效率，就有必要研究结霜机理、特性，以及如何延缓结霜的方法和防结霜[4-6]、除霜方法[7-11]及控制策略等，学者们也得到很多研究成果。

本论文即是研究涂层对霜层的生长过程及影响因素，通过改变环境参数，从而得到不同条件下的结霜速率及生长情况，从而为抑制霜层的生长提供一些参考依据。

1 实验原理图

本实验的简单原理图如图1 所示，翅片样品放置于一个密闭透明的有机玻璃当中，背面贴有三块规格为40 mm×40 mm 的半导体制冷片，热端与冷端最大温差可达70 ℃以上，其最低制冷温度可达到-55 ℃。制冷片的热端热量用冷却水通过水冷板冷却。……