空氣源熱泵翅片換熱器結霜過程詳解

空氣源熱泵翅片結霜過程一般分為三個階段:霜層形成階段、霜層加速生長階段,霜層快速發展階段。而且不同工況下結霜過程也不完全相同。

空氣源熱泵翅片換熱器結霜過程詳解

舉個例子,環溫0℃,相對溼度65%RH時,前2個階段,翅片表面首先形成薄冰層,然後逐漸出現粒狀、柱狀冰晶。在此階段,霜晶比較細密,向上生長的速度很慢。霜層表面的粗糙度較小,霜層的密度較大。第3階段,霜層快速生長,霜晶為比較粗大的柱狀冰,但並未形成尖細的針狀冰晶,因此加速生長期較長 。

相對溼度75%RH時,霜層表面比較粗糙,霜層加速生長段的霜晶為針狀。而且溼度越大,針狀冰晶的直徑越小。

對於溼度大於85%的工況,霜層第二階段的生長期很短。並在加速生長段後期霜晶演變為絨狀。這是造成空氣流動阻力較大的原因。

在高溫工況(環溫5℃,≥75%RH),整個結霜過程中的霜層表面始終比較平滑。而且霜層表面存有液態水滴,這種現象將持續到霜層加速生長的開始階段。溼空氣中水蒸氣直接凝華,結霜先形成水滴,再由水滴凝結成霜。這種霜層密度很大,也是造成高溫工況霜層密度較大的原因之一。

低溫工況下(環溫≤-5℃),結霜初期的翅片表面不再形成薄冰層,霜晶在初始階段便形成細粒狀冰,且其在高度方向上的生長速度遠大於在直徑方向上的生長速度,從而導致霜層生長速度較快,隨著結霜過程的進行,霜晶逐漸變細,形成絨毛狀雙層或稱之為雪狀霜層。

TAG: 霜層結霜工況生長階段