بالنظر إلى مشكلة تجمد المُبادل الحراري الخارجي لنظام تكييف مضخة الحرارة للسيارات الكهربائية خلال تشغيل الشتاء وتأثيره على أداء التدفئة للنظام، قامت هذه الدراسة بتصميم وبناء نظام تجريبي وإجراء بحث، حيث تم تحليل خصائص تجمد المُبادل الحراري متعدد الدورات والقنوات الدقيقة. أظهرت النتائج التجريبية أن هناك علاقة تفاعلية بين نمو طبقة الصقيع على سطح المُبادل الحراري الخارجي وانخفاض درجة حرارة السطح، وأن توزيع طبقة الصقيع في القنوات غير متساوٍ بسبب اختلاف كثافة سائل التبريد ثنائي الطور الداخلية وتأثره بالجاذبية، مما يؤدي إلى فصل الطورين الغازي والسائل وتوزيع غير متساوٍ في القنوات. بالإضافة إلى ذلك، فإن زيادة معدل تغطية سطح الصقيع على المُبادل الحراري الخارجي يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الجانب المبرد من المُبادل، وضغط شفط وطرد الضاغط، وكمية التدفئة، مما يزيد من استهلاك الطاقة لكل وحدة من الضاغط. على سبيل المثال، عند درجة حرارة بيئة 0 درجة مئوية، وعندما تصل تغطية الصقيع إلى 77.4٪، تكون نسب انخفاض ضغط الشفط، وضغط الطرد، وكمية التدفئة هي 33.4٪، 12.1٪، و25.8٪ على التوالي، مع زيادة في استهلاك الطاقة لكل وحدة بنسبة 32.0٪، مما يقلل من استقرار تشغيل النظام ويجعل كمية التدفئة غير كافية لتلبية متطلبات تدفئة قمرة الركاب.

تكييف السيارات; مضخة الحرارة; خصائص التجمد; المُبادل الحراري متعدد القنوات الدقيقة