微型电动汽车热泵空调系统设计与试验研究如何进行？

为了提升某微型电动汽车的有效续航里程，对其空调系统进行了改进设计和研究。新热泵空调系统采用4个电磁阀，通过焓差室对换热器和系统性能进行测试:

首先，研究了两种不同流程布置的室外微通道换热器的换热能力，然后将原空调系统换热器和新设计的换热器分别应用于热泵空调系统，测试了压缩机转速和环境温度对系统制热/制冷性能的影响。

结果表明，2流程换热器的压降较小、换热能力较强，优于3流程换热器。在制冷模式下，两系统性能相近，而在制热模式下，新换热器系统与原换热器系统相比，COP最大提升约75%，制热量最大提升约160%，出风温度最大增加约8.2℃。

试验中使用的压缩机为电动涡旋式压缩机，排量为27cm3/r，转速范围在1000～5000r/min。系统由涡旋压缩机、室外换热器、室内换热器、4个电磁阀、电子膨胀阀以及气液分离器等组成，通过控制4个电磁阀的通断来切换制冷模式和制热模式。当系统运行制冷模式时，电磁阀1和电磁阀4开启，电磁阀2和电磁阀3关闭，此时室外换热器作为冷凝器；当系统运行制热模式时，电磁阀2和电磁阀3开启，电磁阀1和电磁阀4关闭，此时室外换热器作为蒸发器。

试验中，首先对设计的2个不同流程布置的室外换热器进行单体试验，探究2个换热器的性能差异。然后模拟夏季环境工况和冬季环境工况，以室外侧环境温度和压缩机转速为变量，对比探究2套系统的性能差异。

在单体试验中，测试了不同迎风风速下的换热性能和换热器内外侧阻值。结果表明，在迎风风速2.5～4.5m/s范围内，2流程换热器的换热能力优于3流程换热器，且3流程换热器的制冷剂侧压降大于2流程。

在制冷工况下，测试系统一的制冷能力比系统二略强。在测试工况38℃下，测试系统一的制冷量比系统二高5.3%～8.8%。系统二在38℃时，通过调节压缩机转速，可达到的制冷范围是3.07～4.14kW，能够满足该工况下的热负荷需求。

在制热工况下，系统二的制热量比系统一提升14%～36%，在-7℃工况下，系统二系统制热量比系统一提升94.6%～160.3%。在-7℃工况下，系统一的制热能效比COP仅1.15～1.25，而系统二的COP可达1.8～2.2，比系统一提升了51.6%～75.3%。

此款为微型电动汽车所设计的热泵空调系统，采用两微通道换热器，能满足微型电动汽车在冬季工况和夏季工况下的热需求，能有效提高微型电动汽车的有效续航里程。