本发明公开了一种超临界二氧化碳换热器及设计方法、试验系统和试验方法，属于热量交换设备技术领域，为了解决现有的换热效率低的问题，所述超临界二氧化碳换热器（1）包括换热芯体（11）、封头部（12）和接管部（13），换热芯体（11）内含有微通道（111）。所述超临界二氧化碳换热器利用密排思想将大量微通道以“几字型”布置，具有提高长度、缩小宽度的特点，所述超临界二氧化碳换热器和设计方法为不同应用场景的微通道超临界二氧化碳换热器提供设计思路；所述试验系统及试验方法利用模块化思想和多物理耦合思想将多种性能测试方法集成结合，为提高超临界二氧化碳换热器性能测试效率打开问题解决思路。