[发明专利]一种冷表面结霜量测量方法及应用

说明书

本申请属于制冷技术领域，特别是涉及一种冷表面结霜量测量方法及应用。现有的结霜量测量方法，难以获得高精度的结霜量数据。本申请涉及一种冷表面结霜量测量方法，结霜量通过测量定容积测试空间封闭前后的气体状态参数，计算处理差值获取。测量精度高，测量环境封闭稳定，不受外界干扰，测量结果稳定。

技术领域

本申请属于制冷技术领域，特别是涉及一种冷表面结霜量测量方法及应用。

背景技术

在各种制冷与空调系统的工作过程中，霜不可避免地沉积在蒸发器表面。霜层的积累会占据蒸发器流道内一定的空间，阻碍气体流动，降低了气体的对流换热系数，且霜层累积会导致较大的导热热阻，严重影响了蒸发器的换热效率。所以，为了保持制冷系统的高运行效率，已经开发出了各种除霜的设备，以及针对霜沉积的控制策略进行了许多实验研究。为了能准确地预测和控制除霜循环，首先应该清楚霜的形成机理以及霜的生长于制冷系统操作条件之间的复杂关系。而结霜量是体现霜层生长特点的参考指标，也是影响传热效率程度的关键部分。

结霜和除霜是复杂的传热传质过程，结霜量是反映结霜和除霜性能的重要参数之一。在结霜和除霜的循环中，常在实验操作过后将霜融化，再测量结霜量，融化的霜的质量被视为结霜量，但这种方法通常会将周围环境中的水蒸气忽略，产生一定的误差。此方法的结霜量测量，只用位于换热器下方的积水盘收集空气源热泵的除霜实验中的融霜水，但没有考虑在板材表面或者换热器的翅片上残留的水，这种方法误差很大，难以反应实际结霜量。之后改进的结霜量测量方法，将积水盘收集的融霜水和薄纸在翅片上吸收的水分的总和作为结霜量，这种方法操作复杂，容易产生人为失误导致的误差。

另一种结霜量测量方法是在实验过程中进行的。这类方法的特点是，记录的瞬态结霜量可以用来计算霜层密度和传质速率等重要结霜特性参数。这类方法通常是通过在有机玻璃测试空间内放置称重天平，通过数据线将称重天平和电脑连接实现结霜量的实时数据测量。在测量过程中，实验冷却器放置在称重天平上，并连接到直流电源，用于冷却表面。为了准确测量霜冻生长，仅允许霜在测试板的表面上生长。为了确保仅在测试板上发生霜生长，将多个绝缘带围绕热电冷却器的边缘放置。这种测量方法经常将从测量设备的其余部分隔离的滴水罩放置在冷却器下面，以防止其他实验设备上的冷凝物和融化的霜排到称重天平上，这会影响所测量冷表面的结霜量测量。此种测量方法所需要的实验条件较高，测量的前期准备复杂，且容易受测量中其他的实验设备上结霜的影响。除此之外，还有一种常用的实时测量结霜量的方法是通过计算在换热器流道进出口的空气含湿量变化来获得结霜量。这种方法将湿空气中水蒸气的含量变化全部视为结霜的量，对温湿度测量仪器的精度要求较高，且测量过程容易受外界环境干扰。上述的几种结霜量测量方法，考虑到冷板结霜区域和与实验设备相连接的各部分的不稳定因素，难以获得高精度的结霜量数据。

发明内容

1.要解决的技术问题

基于现有的结霜量测量方法，考虑到冷板结霜区域和与实验设备相连接的各部分的不稳定因素，难以获得高精度的结霜量数据的问题，本申请提供了一种冷表面结霜量测量方法及应用。

2.技术方案