石墨烯具有良好的导热性能，目前，市场上换热器翅片使用铝箔的表面处理方式主要有2种，涂覆亲水涂层和无涂层光箔，而石墨烯涂层则是将具有高导热系数的石墨烯粉末与有机树脂按比例混合制成换热器涂层，涂覆适量厚度在铝箔表面制作成换热器，通过研究石墨烯涂层换热器与现有光箔换热器、亲水涂层换热器的换热性能差异，从而分析石墨烯涂层在空调产品上的应用可行性。

石墨烯涂层铝箔的亲水性实验：石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯特殊的内部稳定结构固有性质，使得石墨烯具有优秀的导热性能，单层石墨烯导热率为W/m·K，约为铝的20倍。石墨烯可以作为复合材料的添加剂来提高材料的热学性能。

换热器在析湿工况下，石墨烯涂层铝箔亲水性能对换热性能具有影响，因此石墨烯粉末涂覆到铝箔制作成石墨烯涂层后，将石墨烯铝箔试样在无水酒精中晃动2～3下，滴上7#医用针尖自然形成的一滴蒸馏水，水平放置1min，用接触角测量仪测量，初始亲水性接触角为8.1°，在流水（L/h）中浸泡h后滴1滴纯水，水平放置1min，用接触角测量仪测量，测量持续性亲水角为10°，石墨烯铝箔亲水性较好，符合换热器亲水铝箔的接触角指标要求。实验原理：换热器单体实验系统主要由RA压缩机、量热器、风冷翅片换热器、过热器、过冷器、被测件等装置组成，换热器作为冷凝器使用时测试其在冷凝工况下的能力，作为蒸发器使用时测试其蒸发工况下的能力。

其中冷凝工况试验时冷凝器进口冷媒温度为76℃；冷凝器进口冷媒压力为3.1Mpa；冷凝器出口冷媒温度为38.8℃蒸发工况试验时膨胀阀进口温度为38℃；膨胀阀进口压力为2.86Mpa；蒸发器出口温度为4.5℃；蒸发器出口压力0.8Mpa。

通过换热器单体实验系统装置控制蒸发器与冷凝器的预期温度压力参数以及冷媒流量，从而测算出换热器的单体换热能力。本文将换热器样件安装在空调室外机箱体里面，由风扇电机提供风量，通过调节风扇电机电压的方式调节风量，测试不同电压和风量下的换热能力。

主要通过对比亲水涂层、无涂层光箔和石墨烯涂层进行，涂层附着后的铝箔厚度为0.mm，翅片表面形状采用开缝窗片进行对比测试，其中开缝翅片换热器几何参数尺寸管径为7mm；高度为mm；L1长度为mm；L2长度为mm；折弯半径R为79mm；翅片宽度为18.19mm；排数为1.5。通过控制如下表参数来进行测试。

结论：

（1）同风扇电机同电压下比较，冷凝工况下石墨烯换热器的换热能力高于亲水涂层换热器约5%，略低于光箔换热器约2%，蒸发工况下换热能力高于亲水层换热器约9%，高于光箔换热器约16%。

（2）整机能力能效比较，石墨烯换热器能力能效比亲水涂层换热器高约2%。

（3）石墨烯涂层的换热能力比亲水涂层有优势，具有替代亲水涂层而产品应用的价值。

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