[01927365]空气源热泵超疏水表面抑霜节能除霜强化传热传质技术集成与应用

本项目的研究融合了传热学、热力学、流体力学、热泵空调理论及气液两相 流传热传质理论等，涉及到气液两相流相变现象和表面能与润湿特性等理论。

本项目提出基于抑霜机理的空气源热泵抑霜除霜的方法，对霜层融化过程耦 合传热传质机理进行深入的理论研究，有利于提高空气源热泵除霜效率和能源利 用率。为空气源热泵在结霜区的高效运行提供理论和实践基础。同时，本项目将 蒸发冷凝技术应用于空气源热泵夏季室外冷凝器，设计了一种新型椭圆形套管- 管翅式蒸发式冷凝器，成果将为套管蒸发式冷凝器的设计和研究奠定理论和实际 应用基础，对于推动蒸发式冷凝器与空气源热泵相结合，更加节能、高效，提高 空气源热泵能源利用率具有重要意义。

此外，所提出的抑霜疏水表面具有工艺流程简单和易于实现等特点，研究成果有望带来空气源热泵抑霜、除霜方法上的新突破，实现空气源热泵在结霜区的 高效、安全可靠、低成本运行，从而推动空气源热泵在低能耗建筑空调系统中和 地铁站厅站台空调系统中的应用。综上所述，本项目具有重要的理论研究意义和 实际应用价值。

主要创新点

（1）为了提高热泵传热效率并且节能环保，亟需开发出一种成熟的无霜空 气源热泵系统。而超疏水技术的引入，能从根本上抑制霜层的形成，是未来实现 无霜化的趋势。但是超疏水技术仍存在一些缺陷，其并非达到完全无霜效果，而 是起到有效抑制结霜作用。本项目所提出的抑霜疏水表面具有工艺流程简单和易 于实现等特点。此外，针对是否可实现与废热利用相结合的综合无霜技术上，目 前国内外研究较少，本项目仍有很大的研究完善空间。

（2）国内外相关研究已证实，超疏水技术应用于冷表面时，液滴冻结发生 的冰桥传播现象较常规裸铝表面速度慢，这使得超疏水冷表面上，在霜层初始生 长阶段，霜层生长过程发生缓慢，起到有效抑制霜层生长作用。但到目前为止， 针对不同润湿性表面上霜层生长速度差异的根本机理及霜层传递特性方面研究 尚不完整。本项目的研究内容可对该方面研究进行完善。

（3）本项目所设计椭圆形-套管管翅式换热器在节能性及传热传质性能方面 得到了改进，总传热系数比圆管-管翅式换热器提高了47.42% ，相较于目前国内 外同类技术而言，具有优势。