空气源热泵机组以其高效环保的优点在全世界范围内得到了广泛的应用。但是在寒冷潮湿的地区使用空气源热泵时,它的室外机组盘管表面结霜是不可避免的,其表面结霜现象非常严重,而且霜层会越来越厚,它增大了换热器的导热热阻,严重阻碍了蒸发器与环境的换热,从而影响热泵设备的高效运行。霜层导致系统效率下降的同时,也增加了融霜能耗和系统的维护、管理费用,它总是会产生显著的负面影响。本论文课题即是基于热泵结霜除霜问题开展研究。水蒸汽在冷表面的结霜状况不仅与环境温度、湿度等有关,还与冷表面的表面特性有关。通过表面处理技术,改变材料的表面特性,可以控制冷表面的结霜过程,延缓结霜时间,从而减少结霜对空气源热泵系统运行造成的不利影响,提高系统的运行效率及工作稳定性,并且它还具有防污染、防腐蚀等诸多优点。本文对不同涂层材料或者经过不同工艺处理的材料翅片进行了接触角测量,并搭建了结霜实验平台,设计了小尺度结霜实验。通过测试接触角分别为21.13°、57.14°、120.87°的三种不同材料在温度分别在5℃、0℃、-5℃和-10℃表面液滴形成、初始霜晶的生长过程,得出了不同接触角表面的结霜性状以及单位面积结霜质量随时间的变化规律。当测试时间在15分钟之前,接触角小于90°的翅片表面结晶粒度较大,且覆盖面较为密集;而接触角大于90°的翅片表面结晶粒度较小,且覆盖面比较稀疏;当测试时间分别到达了120分钟,接触角小于90°的翅片表面已经完全覆盖了霜层,且霜层致密化,比较紧凑,空气也不易流通;而接触角大于90°的翅片表面结霜比较疏松多孔,空气比较容易流通。在不同温湿度的翅片结霜实验中,研究表明,材料接触角越大,单位面积结霜质量也就越小,当翅片的接触角大于90°时,在结霜初期阶段,疏水翅片有着明显的延迟结霜效果,对结霜过程而言,其抑制结霜的能力也更加的明显。当环境温度越低,相对湿度越小时,翅片表面的单位结霜质量也就越少。