O aquecimento de inverno da cabine de veículos elétricos depende do sistema de ar-condicionado automotivo, necessitando elevar rapidamente a temperatura do ar de saída até o valor definido. Atualmente, os sistemas de ar-condicionado automotivos utilizam amplamente o ciclo de bomba de calor inverso do tipo Carnot, que apresenta insuficiência de capacidade de aquecimento em ambientes de baixa temperatura, impedindo que a temperatura do ar de saída atinja rapidamente o valor definido durante a partida a frio. Para fornecer capacidade de aquecimento suficiente nas condições de aquecimento em baixa temperatura, é adotado o ciclo de bomba de calor com by-pass de gás quente em substituição ao ciclo inverso do tipo Carnot, desviando o refrigerante do lado de alta pressão para o lado de baixa pressão, aumentando a pressão de sucção do compressor e garantindo a operação estável do compressor nas condições de aquecimento em baixa temperatura. Este artigo propõe uma estratégia de controle de aquecimento com by-pass de gás quente em fases, adicionando uma válvula de estrangulamento de escape no sistema para reduzir o tempo de estabelecimento da pressão alta. Foi estabelecido um modelo de simulação do ciclo de bomba de calor com by-pass de gás quente baseado em R290 e montada uma bancada de testes para calibração do modelo. A simulação estudou as diferenças de desempenho entre o ciclo com by-pass de gás quente e o ciclo inverso de Carnot durante o aquecimento em baixa temperatura, verificando também a eficácia da estratégia de controle otimizada. Os resultados indicam que, em condições de baixa temperatura de -25 ℃ e -20 ℃, o ciclo com by-pass de gás quente apresenta desempenho de aquecimento superior ao ciclo inverso de Carnot; em comparação com a estratégia de controle anterior, a estratégia otimizada pode reduzir em 36% o tempo necessário para alcançar a temperatura de saída estabelecida.

ar-condicionado automotivo; by-pass de gás quente; estratégia de controle; aquecimento em baixa temperatura; temperatura de saída