相比于传统的翅片管换热器，微通道换热器以其体积小、重量轻、换热效率高、制冷剂充注量少等优势而备受关注，但由于这种换热器较小的翅片间距，导致其作为蒸发器应用时遇到了霜堵及水堵的问题。
目前很多研究应用改善了现有微通道换热器作为蒸发器所遇到的优化设计、排水不畅及霜堵等问题。 根据结霜机理，只有当主流湿空气进入低温换热器表面的温度边界层时，凝露和结霜过程才会可能发生。（1）当低温换热器表面温度低于露点温度，但高于 0 ℃ 时( 以下简称第一类工况) ，空气中的水蒸气会在换热器表面凝露;（2）当低温换热器表面温度低于露点温度，且低于 0 ℃ 时 ( 以下简称第二类工况) ，湿空气中的水蒸气凝露 并逐渐冻结为霜( 凝露结霜) ;（3）当低温换热器表面 温度和湿空气露点温度均低于 0 ℃ 时( 以下简称第三类工况) ，湿空气中的水蒸气会直接凝华为霜( 凝华结霜) 。本文针对露点温度和微通道换热器内冷媒温度的差异，对凝露、凝露结霜及凝华结霜3种不同工况进行试验研究，为微通道换热器在蒸发器领域的应用提供参考。恒温恒湿的湿空气发生装置( 包括调速风机，加湿装置，空气温度调节器，流量计等) ，换热器 测试段和观测段，低温液体机( 产生低温冷媒) 以及数据采集与处理装置。图2为测试用微通道换热器。
试验分别在第一类工况、第二类工况和第三 类工况下进行。风速采用在风道出口安装不同直 径喷嘴，并采集喷嘴前后压差经计算机由伯努利方程计算确定，测试段风道尺寸为 200 mm × 200 mm。试验中打开一个喷嘴，保持计算机显示风道流速为 2 m /s，风速波动范围不超多 ± 2.5% 。分别测试每一工况下湿空气进出微通道换热器温度 ( 干球温度) ( 测试误差 ± 0.1 ℃ ) 、湿空气进出换热器露点温度( 测试误差 ± 0.1 ℃ ) 、冷媒进出微 通道换热器温度( 测试误差 ± 0.1 ℃ ) 、湿空气进出微通道换热器压力损失( 压损) ( 采用 GC62 微差压计，测试精度 ± 1.0% ) 。微通道换热器换热量采用下式，并通过数据采集进入计算机程序自动计算求得:
微通道换热器在第一类工况下的试验结果如 图 3，4 所示。
由图 3 可知，随着试验的进行，压力损失逐渐 增大，而换热器换热量在逐渐下降。试验进行到 1 h，压力损失和换热损失基本稳定。试验进行 1 h 换热量下降 4.5% ，压力损失虽然相对值上升近60% ，但是绝对值变化不大( 压力损失 11 Pa，换热量减小 27 W ) 。从图 4 可以看出，迎风面没有 结露，在背风面有水不断疏出。
微通道换热器在第二类工况下的试验结果如 图 5，6 所示。
由图 5 可知，随着试验的进行，压力损失逐渐 增大，而换热器换热量先增大后减小，且中间出现突变现象，并进而引起冷媒出口温度的突变，可能 由于结霜初期霜层强化换热所致，而随着时间进 行及霜层厚度的增加，换热效果开始下降。试验 进行到 1 h，换热量下降 4.3% ，压力损失绝对值变化不大( 压力损失 68 Pa，换热量减小 20 W) 。
从图 6 可以看出，迎风面和背风面均有结霜。迎风面相对于背风面结霜较少，背风面结霜较均匀。微通道换热器在第三类工况下的试验结果如 图 7，8 所示。
由图 7 可知，随着试验的进行，压力损失呈抛物线增大。在该工况下，因快速结霜，换 热器换热量随压降呈抛物线下降，没有出现图 5 所示的突变现象。试验进行到 1 h，换热量下降 66% ，压力损失及换热损失绝对值量很明显( 压 力损失 533 Pa，换热量减小300 W) 。从图 8 可以 看出，迎风面基本未见霜，背风面严重霜堵。
综合上述结果表明，在第一类工况下，换热器 压力损失和换热量绝对值变化不大，且在试验进 行1h 后基本稳定不变。由于风速吹扫原因，仅在换热器背风面出现液体水不断疏出。由于这个过程没有析霜，因此，这个工况也可以简称为结露工况。在第二类工况下，迎风面和背风面均有结 霜，迎风面相对于背风面结霜较少。究其原因为试验过程中，湿空气先结露并在风速的吹扫小，在背风面凝结，之后冻结为霜，因此出现背风面结霜较迎风面结霜较为均匀的现象。因此，这个工况 也可以简称为凝露结霜工况。在第三类工况下， 换热器压力损失明显增加，换热量呈抛物状下降， 在背风面出现严重霜堵。究其原因为试验过程中，湿空气先经过换热器迎风面温度迅速降低，并 在背风面处直接凝华。该工况下，没有出现凝露 现象，直接结霜。因此，这个工况也可以简称为凝 华结霜工况。上述试验现象与前述结霜机理表述吻合。上述结论表明，作为蒸发器应用的微通道 换热器可以在第一类工况下使用，在第二类工况 下需要化霜使用，而对于第三类工况，在现有结构及条件下微通道换热器因严重霜堵则不能使用。换热器压力损失和换热 量绝对值变化不大，且在试验进行 1 h 后基本稳定不变( 压力损失 11 Pa，换热量减小 27 W ) ，在 换热器背风面出现液体水不断疏出。作为蒸发器 在该工况下可以使用。在试验进行1h 后， 换热器压力损失和换热量绝对值变化不大( 压力 损失 68 Pa，换热量减小20 W) ，迎风面和背风面 均有结霜，迎风面相对于背风面结霜较少。作为 蒸发器在该工况下需要化霜使用。没有出现凝露现象 而直接结霜，换热器压力损失明显增加( 压力损失 533 Pa) ，换热量呈抛物状下降( 换热量减小 300 W) ，且在试验进行1h 后背风面出现严重霜 堵。作为蒸发器在现有结构及条件下微通道换热器因严重霜堵则不能使用。
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