汽车冷负荷计算方法 The pony was revised in January 2021
1 汽车空调的计算温度选择 按表1 数据作为微型汽车空调系统的计算温度(即车内平均温度)。从上表我们可以看到，微型车的计算温度在环境温度为35℃时定为27℃，而一般轿车在环境温度38℃时定为24℃～27℃，一般大中型客车定为27℃～28℃，可看到微型车车内温差都比它们要高，这其实是综合了多种因素并经过很多次试验得出的较经济合理的车内平均温 度。因为对微型车来说，如果计算温度定得过高了，乘员就会明显感觉制冷不足；而如果定得过低，势必需要加大压缩机排量才能满足，这样功耗必然增加，并影响到整车的动力性，否则又很可能无法实现。 2 计算方法 微型车车内与外界热交换示意图 为便于分析，绘制图1 的微型车热交 换示意图。 计算公式 2.2.1计算方法
考虑到汽车空调工作条件都很恶劣，其热负荷与行车时间、地点、速度、行使方向、环境状况以及乘员的数量随时发生变化，以及要求在短时间内降温等特殊性，按照常规方法来计算制冷量的计算公式为： Q 0=kQ T =k(Q B + Q G + Q F +Q P + Q A +Q E + Q S )）⑴ 式中：Q ———汽车空调设计制冷量，单位为W ； k———修正系数，可取k=~，这里取k= Q T ———总得热量,单位为W ； Q B ———通过车体围护结构传入的热量,单位为W ； Q G ———通过各玻璃表面以对流方式传入的热量,单位为W ； Q F ———通过各玻璃表面以辐射方式直接传入的热量,单位为W ； Q P ———乘员散发的热量,单位为W ； Q A ———由通风和密封性泄露进入车内的热量,单位为W ； Q E ———发动机室传入的热量,单位为W ； Q S ———车内电器散发的热量,单位为W ； 从公式中我们也可以看出它是通过分别计算各部分得热量求得总需求制冷量的。 3 计算示例 以五菱之光微型客车空调系统的制冷量计算为例，设计条件和工况见表3：
1、冷负荷计算 （一）外墙的冷负荷计算 通过墙体、天棚的得热量形成的冷负荷，可按下式计算： CLQτ=KF⊿tτ-ε W 式中K——围护结构传热系数，W/m2?K； F——墙体的面积，m2； β——衰减系数； ν——围护结构外侧综合温度的波幅与内表面温度波幅的比值为该墙体的传热衰减度； τ——计算时间，h； ε——围护结构表面受到周期为24小时谐性温度波作用，温度波传到内表面的时间延迟，h； τ-ε——温度波的作用时间，即温度波作用于围护结构内表面的时间，h； ⊿tε-τ——作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差。 （二）窗户的冷负荷计算 通过窗户进入室内的得热量有瞬变传热得热和日射得热量两部分，日射得热量又分成两部分：直接透射到室内的太阳辐射热qt和被玻璃吸收的太阳辐射热传向室内的热量qα。 （a）窗户瞬变传热得形成的冷负荷 本次工程窗户为一个框二层3.0mm厚玻璃，主要计算参数K=3.5 W/m2?K。工程中用下式计算： CLQτ=KF⊿tτ W 式中K——窗户传热系数，W/m2?K； F——窗户的面积，m2； ⊿tτ——计算时刻的负荷温差，℃。 （b）窗户日射得热形成的冷负荷 日射得热取决于很多因素，从太阳辐射方面来说，辐射强度、入射角均依纬度、月份、日期、时间的不同而不同。从窗户本身来说，它随玻璃的光学性能，是否有遮阳装置以及窗户结构（钢、木窗，单、双层玻璃）而异。此外，还与内外放热系数有关。工程中用下式计算： CLQj?τ= xg xd Cs Cn Jj?τ W
式中xg——窗户的有效面积系数； xd——地点修正系数； Jj?τ——计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，简称负荷，W/m2； Cs——窗玻璃的遮挡系数； Cn——窗内遮阳设施的遮阳系数。 （三）外门的冷负荷计算 当房间送风两大于回风量而保持相当的正压时，如形成正压的风量大于无正压时渗入室内的空气量，则可不计算由于门、窗缝隙渗入空气的热、湿量。如正压风量较小，则应计算一部分渗入空气带来的热、湿量或提高正压风量的数值。 （a）外门瞬变传热得形成的冷负荷 计算方法同窗户瞬变传热得形成的冷负荷。 （b）外门日射得热形成的冷负荷 计算方法同窗户日射得热形成的冷负荷，但一层大门一般有遮阳。 （c）热风侵入形成的冷负荷 由于外门开启而渗入的空气量G按下式计算： G=nVmγw kg/h 式中Vm——外门开启一次（包括出入各一次）的空气渗入量（m2/人次?h），按下表3—9选用； n——每小时的人流量（人次/h）； γw——室外空气比重（kg/m2）。 表3—9 Vm值（m2/人次?h） 每小时通过 的人数普通门带门斗的门转门 单扇一扇以上单扇一扇以上单扇一扇以上 100 3.0 4.75 2.50 3.50 0.80 1.00 100~700 3.0 4.75 2.50 3.50 0.70 0.90 700~1400 3.0 4.75 2.25 3.50 0.50 0.60
中央空调的负荷计算以 及注意事项 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
中央空调的负荷计算以及注意事项 一，如何自己算面积 一般按照每个平方200-220的冷量去计算实际使用面积即可，一般为保温好的，如卧室选择200左右的冷量，客厅相对保温略差，选择220左右的冷量即可。如果需要制热效果好，那么以每平方250左右计。制冷量就是每个厂家上内机的制冷（热）量或制冷（热）能力。（如何计算冷量：内机的制冷量/制热量÷每个平方的冷量或热量=实际平方数）。 二，外墙厚度 外墙厚度越厚，保温效果越好，每个人都可以自己测量一下自家外墙的厚度，18-22厘米为普通，通常无保温材料；外墙22-26厘米，通常有一层保温材料，保温效果尚可；28厘米或以上，保温效果较好，通常有二层保温材料，可以略微降低一点空调配置。 三，注意事项 卧室的飘窗面积如果超过个平方或以上，要略微增加一点冷量或热量，一般加20-30左右为宜；高层，如果超过10楼或以上，制热量每平增加30左右为宜，有地暖制冷无需增加。薄型风管机的使用高度尽量不超过3米米，天花机的高度尽量不要高于5米，否则影响效果，尤其制热。玻璃尽量采用双层玻璃，能有效防止冷量热量的消耗，窗帘采用双层的话，一层采用较厚深色系为好，能略微阻止冷热量的损失。 四，末端损耗 当中央空调铜管总长超过30米，离室外机最远的一个内机损耗会相对增加，造成效果的下降，弥补措施就是略微加大匹数或冷量，譬如原先应该装一台2500冷量的1匹机型，换成冷量3200或3600的匹机型就可以了。五，连接率 连接率一般是指中央空调所有内机功率冷量的总和与室外机总冷量之间的比值。现在普通家庭使用空调时，普遍不会出现所有内机空调全开的情形，所以家庭用中央空调的设计中就不会采取外机功率与内机功率完全对应的方案（家用空调和风管式空调为内外机功率完全对应），而是以常用内机数量的功率总和值来选择相应匹配的外机，从而降低购买费用，避免不必要的浪费。国内厂商基本把连接率控制在100%---130%之间，也就是内机较外机超配30%。在这个数值间的中央空调选型，确定了室内每个房间区域所需的内机功率总和之后，才能在合理的连接率范围内选择匹配功率的外机。一般厂家认为的最佳配置是在120%左右的连接率是最合适的。（PS：多联机外机全部都有一个外机制冷量，比如外机制冷量10000，那么最高130%，外机冷量，就是代表可以连接内机台数的总冷量不能大于13000，以此类推来推算连接率） 如果内机总冷量超过外机冷量比，也就是说的在超配后所有内机全部开启就会发生以下情况 1.如全部内机同开的情况下，每台内机会受连接率的影响而得不到外机全功率支持，造成实际输出冷量效率低下，制冷速度缓慢，甚至达不到设定
1 汽车空调的计算温度选择 按表1 数据作为微型汽车空调系统的计算温度(即车内平均温度)。从上表我们可以看到，微型车的计算温度在环境温度为35℃时定为27℃，而一般轿车在环境温度38℃时定为24℃～27℃ ，一般大中型客车定为27℃ ～28℃ ，可看到微型车车内温差都比它们要高，这其实是综合了多种因 素并经过很多次试验得出的较经 济合理的车内平均温度。因为对 微型车来说，如果计算温度定得 过高了，乘员就会明显感觉制冷 不足；而如果定得过低，势必需 要加大压缩机排量才能满足，这 样功耗必然增加，并影响到整车 的动力性，否则又很可能无法实 现。 2 计算方法 微型车车内与外界热交换示意图 为便于分析，绘制图1 的微型车热交换 示意图。 计算公式 2.2.1计算方法 考虑到汽车空调工作条件都很恶劣，其 热负荷与行车时间、地点、速度、行使 方向、环境状况以及乘员的数量随时发 生变化，以及要求在短时间内降温等特 殊性，按照常规方法来计算制冷量的计 算公式为： Q 0=kQ T =k(Q B + Q G + Q F +Q P + Q A +Q E + Q S )） ⑴ 式中：Q 0———汽车空调设计制冷量，单位为W ； k ———修正系数，可取k=~，这里取k= Q T ———总得热量,单位为W ； Q B ———通过车体围护结构传入的热量,单位为W ； Q G ———通过各玻璃表面以对流方式传入的热量,单位为W ； Q F ———通过各玻璃表面以辐射方式直接传入的热量,单位为W ； Q P ———乘员散发的热量,单位为W ； Q A ———由通风和密封性泄露进入车内的热量,单位为W ； Q E ———发动机室传入的热量,单位为W ； Q S ———车内电器散发的热量,单位为W ； 从公式中我们也可以看出它是通过分别计算各部分得热量求得总需求制冷量的。 3 计算示例 以五菱之光微型客车空调系统的制冷量计算为例，设计条件和工况见表3： (1)整车乘员7 人，各部分参数见下表：
单位：1匹制冷量约等于2000大卡、2324W。 一、比较通俗的计算方法 二、较细致的估算方法 空调冷负荷法估算冷指标。空调冷负荷法估算冷指标（W/m2空调面积）
三、主机机房精密空调区域热负荷计算 机房热负荷计算：Q=Q1+Q2＋Q3+Q4+Q5 机房主要热量的来源 1）设备负荷（计算机及机柜热负荷）； 2）机房照明负荷； 3）建筑维护结构负荷； 4）补充的新风负荷； 5）人员的散热负荷等。 6）其他 热负荷分析： 1）计算机设备热负荷： Q1=860xPxη1η2η3 Kcal/h Q：计算机设备热负荷； P：机房内各种设备总功耗； η1：同时使用系数η2：利用系数η3 ：负荷工作均匀系数 通常，η1η2η3取0.6—0.8之间，本设计考虑容量变化要求较小，取值为0.7。 服务器机房设备热负荷=27*0.7*860=16254 Kcal/h 网络机房设备热负荷=16*0.7*860=12040 Kcal/h 2）照明设备热负荷： Q2=CxP Kcal/h P：照明设备标定输出功率
C：每输出1W放热量Kcal/hw（白炽灯0.86日光灯1）根据国家标准《计算站场地技术要求》要求及实际需求，机房照度应大于5001ux，照明功耗将以20 W/M2为依据计算。 3）人体热负荷 Q3=PxN Kcal/h N：机房常有人员数量 P：人体发热量，轻体力工作人员热负荷显热与潜热之和，在室温为21℃和24℃时均为102Kcal。 本次设计机房为无人值守机房，不计算人体热负荷 4）围护结构传导热 Q4=KxFx(t1-t2) Kcal/h K：转护结构导热系统普通混凝土为1.4-1.5 F：转护结构面积 t1：机房内内温度℃t2：机房外的计算温度℃ 在以后的计算中，t1-t2定为10℃计算。屋顶与地板根据修正系数0.4计算。 服务器机房Q4=[1.5*(26-8.1(共用墙长度))*3.2*10]+ [1.5*(40+40)*0.4*10]=1339.2 Kcal/h 网络机房Q4=[1.5*(26-8.1(共用墙长度))*3.2*10]+ [1.5*(40+40)*0.4*10]=1339.2 Kcal/h 新风热负荷计算较为复杂，在此方案中，我们以空调本身的设备余量来平衡，不另外计算。
雷诺轿车空调系统制冷热负荷 计算书 编写：侯海焱日期：2004/10/29 校核：陈孟湘日期：2004/10/31 批准：
◆ 设计参数： 车外温度：t H =40℃，相对湿度：ф=60% 车内温度：t B =27℃，相对湿度：ф=58% 车内成员数：N =5人， 车内新风量：V=N*V 1=5*11=55m 3/h 太阳辐射强度：t H =40℃时，水平面上太阳辐射强度I=1000W/㎡ 车速：v=40km/h ◆ 附加说明 。计算制冷量时所取的车厢内容积为：3543.309.13.15.2m V =??=。车内有二排座位，没有行李箱。所取的计算空间如图所示： ◆ 制冷热负荷计算 由于车外温度高于车内，加上太阳辐射的作用，有大量热量会通过车身壁面、车窗等传入车内。同时，乘员的汗热和湿热也会使车内温度升高。可见，影响车内热负荷的因素很多。综合各种因素，车身热平衡的方程式表达如下： L M P V G B e Q Q Q Q Q Q Q +++++= e Q Q 1α= 式中：1α——储备系数，取1α＝1.1； Q ——制冷机产生的冷量； e Q ——车身总热负荷； B Q ——车体传入热量； G Q ——玻璃传入热量； V Q ——新风热；
P Q ——人体热； M Q ——用电设备散热量； L Q ——车内零件散热量。 现在分别计算各部分的热负荷。 一、通过车身壁面传入的热量 车身壁面包括顶板、侧壁面、地板、前围（发动机罩壁在车厢内部分）、后围等几部分组成。即车身壁面热负荷表达式为： 后围前围地板侧壁面顶板Q Q Q Q Q Q B ++++= ? 车身壁面多属均匀壁面，因此，它的传热可以按照多层均匀壁面传热计算。其中，顶板、侧壁面、地板、后围的传热量计算公式如下： )(B H i i i t t F K Q -= 式中：i Q ——分别表示顶板、侧壁面、地板、后围的传热量； i K ——分别表示顶板、侧壁面、地板、后围的传热系数； i F ——分别表示顶板、侧壁面、地板、后围的传热面积； H t ——车外空气温度，这里取为t H =40℃； B t ——车内空气温度，这里取为t B =27℃； ? 对于前围，由于发动机室的温度远高于车外空气温度，所以这里的传热可以单独考虑。计算时按照如下公式： )(B F i i i t t F K Q -= 式中：i Q ——前围的传热量； i K ——前围壁面的传热系数； i F ——前围的传热面积； F t ——发动机室内空气的温度； B t ——车内空气温度，这里取为t B =27℃； 1、车身壁面传热系数K 的计算 传热系数K 与车身内、外表面放热系数及隔热层热阻有关，由于车身各壁面的条件不同（比如壁面外表面温度、车身隔热措施等差别很大），所以车身各壁面的传热系数i K 是不同的。要分别计算各部分的传热系数i K 。 ? 对于车顶板、侧壁面、地板、后围，传热系数计算式如下； ∑++=B i i H i K αλα111 式中：H α——外表面放热系数，与表面相对气流速度有关。当车速为v=40km/h 时，可取H α≈146kJ/(㎡·h ·℃)。
关于汽车空调的选型计算（二） 来源：中国论文下载中心 [ 09-09-14 15:40:00 ] 作者：未知编辑：studa090420 目前已知进口干度为0.3，出口过热，因此平均干度 χdo=（0.3+1.0）/2=0.65 由此，可计算其余参数的平均值。动力黏度μcore的平均值为 μcore=[χ/μr+（1-χ）/μ1]-1=[0.65/11.446+（1-0.65）/266.78] -1=17.212 kg/（m·s） 每一散热板制冷剂质量流量 qmr,eq'= qmr/11=0.042/11=3.8182×10-3 kg/s 散热板内孔的制冷剂质量流速qmr,A为 qmr,A= qmr,eq'/（1/4·π·D2h，r）=0.0038182/[3.1416/4× （3.7265×10-3）2] kg/（m2·s）= 350.077kg/（m2·s） 雷诺数Recore为 Recore= qmr,A·Dh，r/μcore=350.077×3.7265×10-3/（17.212×10-6）=75794 干度平均值为 χdo=0.49+627 Recore-0.83=0.49+627×75794-0.83=0.54587 由上面的计算可以看到，制冷剂干度从0.3～0.54587～1变化，后还有过热蒸气区。因此很难准确估计每一阶段所占的百分比，只能凭经验估计。在此，取过热蒸气区为20%，于是可以计算出干燥点之前的两相区约为28%，干燥点之后的两相区约占52%。 （1）干燥点之前的两相区，取χ=0.417，则在散热板内孔内，制冷剂气液两相均匀紊流工况的Lockhart-Martinelli数Xtt和关联系数F（Xtt）分别为 Xtt =[（1-χ）/χ]1-W/2（ρl/ρv）0.5（μv/μl）n/2 =[（1-0.417）/0.417]1-0.3/2（1285.86/15.712）0.5（11.446/266.78）0.3/2=7.5 F（Xtt）=（1+2.30/ Xtt2）0.374=（1+2.30/7.5）0.374=1.0151 制冷剂两相流折算成全液相时，在折算流速下的表面传热系数αl为
摘要 汽车空调的普及，是提高汽车竞争能力的重要手段之一。随着汽车工业的发展和人们物质生活水平的提高，人们对舒适性，可靠性，安全性的要求愈来愈高。国内近年来，汽车生产厂家越来越多，产量越来越大，大量中高档车需要安装空调。因此，对汽车空调的研究开发特别重要。 本论文针对吉利LG—1空调系统匹配设计,对普通轿车空调系统的设计开发原理和特点进行了比较系统的阐述. 第一章概论 1.1 汽车空调的作用及其发展 汽车工业是我国的支柱产业之一，其发展必然会带动汽车空调产业的发展。汽车空调作为空调技术在汽车上的应用，它能创造车室内热微环境的舒适性，保持车室内空气温度、湿度、流速、洁净度、噪声和余压等在热舒适的标准范围内，不仅有利于保护司乘人员的身心健康，提高其工作效率和生活质量，而且还对增加汽车行始安全性具有积极作用。 就世界上汽车空调技术发展的历史来看，其发展的速度也是惊人的。1927年就诞生了较为简单的汽车空调装置，它只承担冬季向乘员供暖和为挡风玻璃除霜的任务。直到1940年，由美国Packard公司生产出第一台装有制冷机的轿车。1954年才真正将第一台冷暖一体化整体式设备安装在美国Nash牌小汽车上。1964年，在Cadillac轿车中出现了第一台自动控温的汽车空调。1979年，美国和日本共同推出了用微机控制的空调系统，实现了数字显示和最佳控制，标志着汽车空调已进入生产第四代产品的阶段。汽车空调技术发展至今，其功能已日趋完善，能对车室进行制冷，采暖，通风换气，除霜（雾），空气净化等。我国空调产业发长速度虽然较快，但是目前国内车用空调系统生产基本上仍是处于引进技术与开发、研究并举的阶段。 1.2 汽车空调的特点 汽车空调使用的特殊性，决定了它在结构、材料、安装、布置、设计、技术要求等方面与普通空调，如建筑物空调，有着较大的差别： 1）在动力源处理上，车用空调压缩机只能采用开启式的结构型式，这就带来空调系统轴封要求高，制冷剂容易泄漏的问题。 2）作为空调的对象，汽车车室容积狭小，人员密集，其热、湿负荷大，气流分布难以均匀，要求所选配的车用空调机组制冷量要大，能降温迅速。 3）当车用空调装置消耗汽车主发动机的动力时，必须考虑其对汽车动力也操纵性能的影响，也必须考虑车速变化幅度大或变化频繁，给空调系统制冷剂流量控制、制冷量控制、系统设计带来的影响。 4）汽车本身结构非常紧凑，可供安装空调设备觉得空间极为有限，不仅对车用空调装置的外形、体积和质量要求较高，而且对其性能和选型也会带来影响。 5）汽车是运动中的物体，对汽车空调系统各组成部件的振动、噪声、安全、可靠等方面的技术要求严格。6）车用空调装置的结构、外形和布置，必须考虑其对汽车底盘、车身结构件及汽车行驶稳定性、安全性的影响。 第二章课题的目的及现实意义 2.1 课题主要目的 本空调系统的国产化开发是按照浙江吉利轿车的要求进行系统仿制，本着通用性和互换性的原则而进行的。本系统参照于日本威驰轿车空调系统，适用于小型轿车空调系统的研发。 压缩机总成的装配位置与原装系统相同，重新设计压缩机支架及涨紧机构，仍采用V型皮带轮。 风机、干燥器、电磁阀及各部件，位置和型号与威驰轿车原装系统选配相同。 管路走向及固定方式与原装基本相同，对接口尺寸按我公司标准做相应的修改。
anq 前挡风窗玻璃内表面与车室内空气对流 换热系数 9.1709.170 awq车窗玻璃外表面与车室外空气对流换热31.12131.121 前挡玻璃日照表面竖直综合温度 Tzb1前挡风玻璃日照表面竖直综合温度38.17650.176℃Tzb2前挡风玻璃日照表面水平综合温度37.30949.309℃ J1前挡风窗太阳辐射热量1275.7241275.724 S2h侧面窗玻璃水平投影面积0.4760.476m2 S2v侧面窗玻璃竖直投影面积 1.492 1.492m2 K2侧面窗玻璃传热系数： 6.449 6.449W/(m2·K)车窗内对流换热系数 anc8.0358.035 awc车窗外表面对流换热系数38.18338.183 Tzc1侧面玻璃窗日照表面竖直综合温度38.14350.143℃Tzc2侧面玻璃窗日照表面水平综合温度36.79048.790℃ J2侧面玻璃窗太阳辐射热量622.149622.149 S3h后挡风玻璃水平投影面积0.3760.376m2后挡风玻璃竖直投影面积2 S3v0.4180.418m2 K3后面玻璃传热系数：7.6727.672W/(m2·K) anq车窗内对流换热系数9.1709.170 awq车窗外表面对流换热系数59.20359.203 Tzh1后挡风玻璃窗日照表面竖直综合温度38.09250.092℃Tzh2后挡风玻璃窗日照表面水平综合温度35.97747.977℃ J3后挡风玻璃窗太阳辐射热量439.477439.477 S4h天窗水平投影面积 2.040 2.040m2 S4v天窗竖直投影面积 1.000 1.000m2 K4天窗传热系数： 6.781 6.781W/(m2·K) anq天窗内对流换热系数9.1709.170 awq天窗外表面对流换热系数31.12131.121 Tzh3天窗日照表面竖直综合温度38.17650.176℃h天窗日照表面水平综合温度℃Tzh437.30949.309 J4天窗太阳辐射热量2297.7642297.764 a0汽车车体外表面与室外空气的对流换热56.68456.684W/(m2·K) ai汽车车体内表面与车厢内空气的对流换29.00029.000W/(m2·K)δ1钢板厚度0000700007 0.00070.0007m λ1内饰板导热系数0.04200.0420W/(m2·K) S4顶部车身表面面积：0.8040.804m2 δ2顶部车身内饰板厚度0.0080.008m K4顶部车身传热系数： 4.122 4.122W/(m2·K)ε汽车围护结构外表面的长波辐射系数℃ △R 汽车围护结构外表面向外界发射的长波辐射和由天空及周围物体向围护结构外表面的长波辐射之差 Tzd车顶日照表面综合温度51.85263.852℃ S5侧面车身围护面积： 6.512 6.512m2δ3车身侧围内饰板的厚度0004000040m 3.500 3.500
空调冷负荷的计算方法： 依据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）中的规定确定。 1、空调房间冷负荷的计算方法： （1）通过外墙、屋面、外窗等围护结构传热形成的冷负荷： ()n wlq wq t t KF CL -= ()n wlm wm t t KF CL -= ()n wlc wc t t KF CL -= （2）透过外窗日射得所热形成的冷负荷： c jma clc c F D C C CL x z = s n w z C C C C = （3）人体、照明、设备等散热所形成的冷负荷： rt cl rt rt Q C CL φ= zm zm cl zm zm Q C C CL = sb sb cl sb sb Q C C CL = （4）空调区和邻室的夏季温差大于3℃时，其通过隔墙、楼板等内围护结构传热形成的冷负荷： () n ls t t KF CL -=， ls wp ls t t t ?+= 2、空调区及空调系统冷负荷的确定方法： （1）空调区的夏季冷负荷，应按空调区各项逐时冷负荷的综合最大值确定。 （2）空调系统冷负荷，应按下列规定确定： ①末端设备设有温度自动控制装置时，空调系统的夏季冷负荷按所服务各空调区逐时冷负荷的综合最大值确定。如采用变风量集中式空调系统时，由于系统本身具有适应各个空调区冷负荷变化的调节能力，此时即应采用各空调区逐时冷负荷的综合最大值。
②末端设备无温度自动控制装置时，空调系统的夏季冷负荷按所服务各空调区冷负荷的累计值确定。如定风量式空调系统或无室温控制装置的风机盘管空调系统，由于系统本身不能适应各空调区冷负荷的变化，为了保证最不利情况下达到空调区的温湿度要求，即应采用各空调区夏季冷负荷的累计值。 ③应计入新风冷负荷、再热负荷以及各项有关的附加冷负荷。空调系统的夏季附加冷负荷，主要包括：空气通过风机、风管温升引起的附加冷负荷以及冷水通过水泵、管道、水箱温升引起的附加冷负荷。 ④应考虑所服务各空调区的同时使用系数。
吉利LG—1空调系统设计计算 3.1 汽车空调的工作原理 图3.1 汽车空调系统工作原理 1—压缩机 2—排气管 3—冷凝器 4—风扇 5、7——高压液管 6—干燥储液器8—膨胀阀 9—低压液管 10—蒸发 器 11—鼓风机 12—感温包 13—吸气管 3.2对微弛空调系统进行数据采集 本系统为仿制系统，外形尺寸于原装系统基本相当。 散热板及翅片示意图，由于为仿制所以测量尺寸不够精准，所以其各部分数据均需要验算。 1、蒸发器设计 散热板: 宽Wt=58mm，高Ht=2.5mm，铝板厚δt=0.5mm。可得: 内部流道尺 寸 hH=Ht—2δt=1mm Wh=Wt—2δt=57mm 翅片：宽度Wf=58mm，高度Hf=8mm，厚δt=0.1mm。翅片角度αl=36o，间距Lf=2mm。 2、冷凝器设计 冷凝器选用平行流式，散热层多孔扁管和翅片结构尺寸： 翅片宽度16mm，高度8mm，厚度0.135mm，翅片间距1.5mm，百叶窗角度27℃，扁管外壁面高度2mm，宽度16mm，分4个流层，扁管数目依次是14-9-7-5。取迎面风速4.5m/s。
3．其他部分由于本身没采用进口件，而且对于本公司来说主要是选配。所以没有仿制微弛。 空调系统设计计算 3.3 空调系统热负荷计算 1．空调系统冷负荷计算 本系统设计主要是估算冷负荷，以便压缩机的选配和两器的设计，本设计中主要是针对压缩机的选配，我们采用较容易确定的太阳辐射热QS和玻璃渗入热QG，他们的总合占系统的70%。即可得总负荷，为了安全再取k=1.05的修正系数。轿车一般的工况条件： 冷凝温度tc=63°，蒸发温度te=0°, 膨胀阀前制冷剂过冷温度△tsc =5°, 蒸发器出口制冷剂气体过热度△tsh=5,压缩机吸气温度ts=10°, 室外温度ti=35°, 室内温度t0=27°,轿车正常行驶速度ve=40km/h ,压缩机正常转速n=1800r/min. 太阳辐射热的确定 故而，机组制冷量取Q0=4000W。即可 压缩机的选配 大部分汽车空调压缩机由发动机驱动，压缩机的转速与发动机呈一定的比例，在很大的范围内同步变化，再加上其固定是通过支架与发动机刚性的连接，工作条件非常的差，因此对汽车空调压缩机有比家用空调压缩机更高的要求。
空调功率计算方法 我们现在讲空调的大小主要用匹来表示：1匹、1.5匹。匹是指空调的消耗功率，平时我们所说的空调是多少匹，是根据空调消耗的功率算出空调的制冷量，而市场上常用匹来描述空调器制冷量的大小。这二者之间的换算关系为：1匹的制冷量大约为2000大卡，换算成国际单位瓦应乘以1.162，这样，1匹制冷量应为2000大卡×1.162＝2324W。这里的W（瓦）即表示制冷量，而1．5匹的制冷量应为2000大卡×1.5×1.162＝3486W。 通常情况下，家庭普通房间每平方米所需的制冷量为115-145W，客厅、饭厅每平方米所需的制冷量为145-175W。比如，某家庭客厅使用面积为15平方米，若按每平方米所需制冷量160W考虑，则所需空调制冷量为：160W×15＝2400W。这样，就可根据所需2400W的制冷量对应选购具有2500W 制冷量的KF-25GW型分体壁挂式空调器。所谓能效比也称性能系数，就是一台空调器的制冷量与其耗电功率的比值。通常，空调器的能效比接近3或大于3为佳，就属于节能型空调器。 空调器的制冷量/制热量： 1、空调器在进行制冷运转时，在单位时间内，从密闭房间内排出的热量称为空调器的制冷量。 2、空调器在进行制热运转时，在单位时间内从密闭房间内释放出的热量称为空调器的制热量。 3、每平方米空调需要150W制冷量：从而推出房间面积使用空调的计算公式： 制冷量/150W=房间的面积；房间的面积+2=适应最大面积；房间的面积-2=适应最小面积 例如：KFR-2601GW/BP 制冷量：2600W 2600/150=17 17+2=19 17-2=15 所以该空调适用面积为：15-19㎡的房间，空调的匹数也由此而来。 根据制冷量给空调分类： 1P：2300W-2500W 1.25P:2600W-2800W 1.5P：3000W-3600W 2P:4000W-5200W 2.5P:5800W-6200W 3P:6500W-7200W 5P:12000W 10P:24000W 空调适用面积参考： 1P：11-17㎡；1.5P:18-25㎡；2P:30-33㎡；1.25P:18-23㎡；3P:40-45㎡；5P:60㎡左右；10P:50㎡左右 空调的耗电功率 1匹=1马力=735W，一小时用电0.735度。 1.5匹=110 2.5w, 一小时用电1.102度。 耗电参考表： 1P:900W左右1.5P:1300W左右2P:1800W左右 3P:2800W左右5P:5000W左右10P:10000W左右 国产空调器命名方法如下：
空调房间、空调系统和制冷系统冷负荷的确定 1 空调房间的冷负荷 《规范》规定：空调房间的夏季冷负荷，因按各项逐时冷负荷的最大值确定，即： 1. 分项计算各项得热引起的冷负荷的逐时值，一般取7︰00～20︰00，计算结果宜列表表示。 2. 将同一时刻的各项冷负荷的逐时值列表汇总，逐时相加，取其最大值作为该空调房间的冷负荷。 2 空调系统的冷负荷 1. 空调系统的冷负荷＝空调房间的冷负荷+新风冷负荷+风道风机温升及风量渗漏引起的附加冷负荷+其它进入空调系统的热量所形成的冷负荷+某些空调系统因为采用了冷热量抵消的调节手段而得到的热量。 2. 当一个空调系统负担多个空调房间时，空调房间的冷负荷应按下列情况分别确定： （1）当空调系统末端装置不能随负荷变法而手动或自动控制时，应采用同时使
用的所用房间最大冷负荷的累加值。 （2）当空调系统末端装置能随负荷变法而手动或自动控制时，应将同时使用的所用房间各计算时刻的冷负荷逐时列表累加，取其最大值作为该空调系统空调房间的冷负荷。 3 制冷系统的冷负荷 QR=∑QA*Kτ*KF*Kη 式中：QR——制冷系统的冷负荷。 QR——空调系统的冷负荷 ∑QA——制冷系统所负担的各空调系统冷负荷的累加值。 Kτ——同时使用系数，它反映了制冷系统所负担的各空调系统的同时使用率，视建筑物的使用性质、功能、规模、等级及经营管理等因素而定。取值在0.6～1.0之间。 KF——冷负荷附加系数，它反映了制冷系统、制冷装置及冷水系统的冷量损失，视系统的规模、设备类型、管道长短而定。用冷水间接冷却空气的系
统，取值为1.10～1.15；直接蒸发式表冷器系统，取值为1.05～1.10。 Kη——效率降低系数，它反映了设备运行一段时间后出力及传热效率的降低。其值一般可取1.05～1.10，或者采用设备厂家提供的数据。如果厂家给出的设备制冷量已经考虑了出力及传热效率降低的影响，则应取为1.00。 4 空调工程冷负荷概算法 4.1 综合指标 1. 综合指标＝中央空调冷源设备的安装容量/整栋建筑物的空调面积单位：W/㎡ 2. 综合指标是用来粗略估算制冷系统的冷负荷，即冷水机组的安装容量。4.2 分类指标 1. 分类指标＝空调热湿处理设备的装机容量/空调设备所承担的各空调房间的空调面积之和单位：W/㎡
冷负荷计算方法 发布时间：2016-01-30 冷负荷的定义是维持室内空气热湿参数在一定要求范围内时，在单位时间内需要从室内除去的热量，包括显热量和潜热量两部分。 1建筑物结构的蓄热特性决定了冷负荷与得热量之间的关系。瞬时得热中潜热得热和显热得热的对流成分立即构成瞬时冷负荷，而显热得热中的辐射成份则不能立即构成冷负荷，辐射热被室内的物体吸收和储存后，缓慢散发给室内空气。 2、空调负荷为保持建筑物的热湿环境，在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷。相反，为了补偿房间失热量需向房间供应的热量称为热负荷。 3、室内冷负荷主要有以下几方面的内容：照明散热、人体散热、室内用电设备散热、透过玻璃窗进入室内日照量、经玻璃窗的温差传热以及维护结构不稳定传热。
外墙的冷负荷计算 通过墙体、天棚的得热量形成的冷负荷，可按下式计算： CLQτ=KF⊿tτ-ε W 式中K——围护结构传热系数，W/m2·K； F——墙体的面积，m2； β——衰减系数； ν——围护结构外侧综合温度的波幅与内表面温度波幅的比值为该墙体的传热衰减度；τ——计算时间，h； ε——围护结构表面受到周期为24小时谐性温度波作用，温度波传到内表面的时间延迟，h；τ-ε——温度波的作用时间，即温度波作用于围护结构内表面的时间，h； ⊿tε-τ——作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差。 窗户的冷负荷计算 通过窗户进入室内的得热量有瞬变传热得热和日射得热量两部分，日射得热量又分成两部分：直接透射到室内的太阳辐射热qt和被玻璃吸收的太阳辐射热传向室内的热量qα。（a）窗户瞬变传热得形成的冷负荷 本次工程窗户为一个框二层3.0mm厚玻璃，主要计算参数K=3.5 W/m2·K。工程中用下式计算：
空调冷负荷计算公式 一.基本气象参数: 1.地理位置: 天津市天津 2.台站位置: 北纬39.100 东经117.160 3.夏季大气压: 100 4.80 kPa 4.夏季室外计算干球温度: 33.40 ℃ 夏季空调日平均: 29.20 ℃ 夏季计算日较差: 8.10℃ 5.夏季室外湿球温度: 2 6.90 ℃ 6.夏季室外平均风速: 2.60 m/s 一、外墙和屋面传热冷负荷计算公式 外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Qτ(W)，按下式计算： Qτ=KFΔtτ-ξ(1.1) 式中F—计算面积，㎡； τ—计算时刻，点钟； τ-ξ—温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻，点钟； Δtτ-ξ—作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，℃。 注：例如对于延迟时间为5小时的外墙,在确定16点房间的传热冷负荷时,应取计算时刻τ=16,时间延迟为ξ=5,作用时刻为τ ξ=16-5=11。这是因为计算16点钟外墙内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是5小时之前作用于外墙外表面温度波动产生的结果。 当外墙或屋顶的衰减系数β<0.2时，可用日平均冷负荷Qpj代替各计算时刻的冷负荷
Qτ： Qpj=KFΔtpj(1.2) 式中Δtpj—负荷温差的日平均值，℃。 二、外窗的温差传热冷负荷 通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Qτ按下式计算： Qτ=KFΔtτ (2.1) 式中Δtτ—计算时刻下的负荷温差，℃； K—传热系数。 三、外窗太阳辐射冷负荷 透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷Qτ，应根据不同情况分别按下列各式计算： 1.当外窗无任何遮阳设施时 Qτ=FCsCaJwτ (3.1) 式中Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡； 2.当外窗只有内遮阳设施时 Qτ=FCsCaCnJwτ (3.2) 式中Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡； 3.当外窗只有外遮阳板时 Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCa (3.3)
车用蒸汽压缩式制冷循环的热力计算 在进行制冷循环的热力计算之前，首先需要了解系统中各设备内功和热量的变化情况，然后再对循环的性能指标进行分析和计算。 当完成一个蒸汽压缩循环时，在压缩机中外界对制冷剂作功。而热量的传递情况则因设备而异，在冷凝器中热量由制冷剂传给外界冷却介质，在蒸发器中热量由被冷却物体传给制冷剂。 蒸发器中单位时间内向制冷剂传递的热量称为循环的制冷量，用符号Q0表示。压缩机中因压缩制冷剂所消耗的功率用符号N0表示，它是保持循环运动所必须付出的代价。这两者的比?0 = Q0 / N0定义为制冷系数。 根据热力学第一定理，如果忽略位能和动能的变化，稳定流动的能量方程可表示为Q + N = m ( h2 - h1 ) （1-1） 式中：Q---单位时间内加给系统的热量（kW）； N---单位时间内加给系统的功（kW）； m---流进或流出该系统的稳定质量流量（kg/s）； h---比焓（kj/kg）; 下标1、2---流体流进系统和离开系统的状态点。 当热量和功朝向系统时，Q和N取正值。该方程可单独适用于制冷系统的每一个设备。 ①节流机构 制冷剂液体通过节流孔口时绝热膨胀，对外不作功，Q = 0，N = 0。故方程（1-1）变为0 = m ( h3 - h4 ) h3 = h4 因此，可以认为节流前后其焓值不变。节流阀出口处（点4）为两相混合物，它的焓值也可由下式表示： h4=（1- x4）hf0 + x4 hg0 (1-2) 式中：hf0---蒸发压力p0下的饱和液体焓值； hg0---蒸发压力p0下的饱和蒸汽的焓值。 将上式移项并整理，得到
x4=（h4 - hf0）/（h g0- hf0）(1-3) 点4的比容为： v4 = (1-x4) vf0 + x4 vg0 (1-4) 式中：vf0---蒸发温度t0下饱和液体的比容(m3/kg); vg0---蒸发温度t0下饱和蒸汽的比容(m3/kg); ②压缩机 如果忽略压缩机与外界环境所交换的热量，由式（1-1）得 N0 = m ( h2 - h1) （kW）（1-5） 式中：( h2 - h1)表示压缩机每压缩并输送1kg 制冷剂所消耗的功，称为理论比功，用w0表示。由于节留过程中制冷剂对外不作功，因此循环的比功与压缩机的比功相等。 ③蒸发器 被冷却物体通过蒸发器向制冷剂传递热量Q0，因蒸发器不作功故方程（1-1）变成Q0 = m ( h1 –h4 ) = m ( h1 –h3 ) （kw）（1-6） 由上式可以看出，制冷量与两个因素有关，即制冷剂的质量流量m和制冷剂进出蒸发器的焓差( h1 –h4 )。前者与压缩机的尺寸和转速有关，后者与制冷剂的种类和工作条件有关。( h1 –h4 )称为单位质量制冷量（简称单位制冷量），它表示每千克制冷剂在蒸发器内从被冷却物体中吸取的热量，用q0表示。 质量流量m和容积V有关， V = m v (m3/s) (1-7) 式中：v为制冷剂的比容。在压缩过程中它是一个变量，由于压缩机进口处的比容v1和压缩机的尺寸紧密相关，因此我们用v1代入方程式（1-7），则有： V1 = m v1或m = V1 / v1 (1-8) 将方程式（1-8）代入方程式（1-6），得到 Q0 =V1（h1 - h4）/ v1
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一、概述 为了消除车室内多余热量以维持温度恒定，所需要向车室内供应的冷量称为冷负荷。为了消除车室内多余湿量以维持车室内相对湿度恒定，所需除去的湿量称为湿负荷。汽车空调热湿负荷的计算，是确定送风量和正确选者空调装置的依据。 二、空调系统冷负荷计算 本系统设计主要是估算冷负荷，以便压缩机的选配和两器的设计，本设计中主要是针对压缩机的选配，我们采用较容易确定的太阳辐射热QS和玻璃渗入热QG，他们的总合占系统的70%。即可得总负荷，为了安全再取k=1.05的修正系数。 2.1轿车一般的工况条件： 冷凝温度tc=63°，蒸发温度te=0°,膨胀阀前制冷剂过冷温度△tsc =5°,蒸发器出口制冷剂气体过热度△tsh=5,压缩机吸气温度 ts=10°,室外温度ti=35°,室内温度t0=27°,轿车正常行驶速度 ve=40km/h ,压缩机正常转速n=1800r/min. 2.2太阳辐射热的确定 由于太阳照射，汽车车身温度升高，在温差的作用下，热量以导热方式传如车室内，太阳辐射是由直射或散射辐射构成，车体外表面由于太阳辐射而提高了温度，同时向外反射辐射热，因此，车体外表面所受的辐射强度按下式计算： Q1=（IG+IS-IV）F= （IG+IS）F 其中ε——表面吸收系数，深色车体取=0.9，浅色车体取=0.4； IG——太阳直射辐射强度，取IG=1000W/m2 IS——太阳散射辐射强度，取IS=40W/m2 IV——车体表面反射辐射强度，单位为W/m2 F——车体外表面积，单位为m2，实测F=1.2m2 可将太阳辐射强度化成相当的温度形式，与室外空气温度叠加在一起，构成太阳辐射表面的综合温度tm。对车身结构由太阳辐射和照射热对流换热两部分热量组成： Qt=[a（tm-t0）+（tm-ti）]*F 式中:Qt——太阳辐射及太阳照射得热量，单位为W； a——室外空气与日照表面对流放热系数，单位为W/m2K tm——日照表面的综和温度，单位为°C。 K——车体围护结构对室内的传热系数，单位为W/m2K； to——车室外设计温度，取为35°C。 ti——车室内设计温度，取为27°C。 应采用对流换热推测式求解，但是由于车速变化范围大，车身外表面复杂，难以精确计算，一般采用近似计算公式： =1.163（4 +12 ） Wc是汽车行驶速度，可以采用40km/h计算： 代入上式得: a=51.15W/(m2k) 取K=4.8 W /（㎡?K）, ε=0.9, I= IG+IS=1040 W, 因为= 所以: tm= +
1 汽车空调的计算温度选择 按表1 数据作为微型汽车空调系统的计算温度(即车内平均温度)。从上表我们可以看到，微型车的计算温度在环境温度为35℃时定为27℃，而一般轿车在环境温度38℃时定为24℃～27℃ ，一般大中型客车定为27℃ ～28℃ ，可看到微型车车内温差都比它们要高，这其实是综合了多种因素 并经过很多次试验得出的较经济 合理的车内平均温度。因为对微 型车来说，如果计算温度定得过 高了，乘员就会明显感觉制冷不 足；而如果定得过低，势必需要 加大压缩机排量才能满足，这样 功耗必然增加，并影响到整车的 动力性，否则又很可能无法实现。 2 计算方法 2.1 微型车车内与外界热交换示意图 为便于分析，绘制图1 的微型车热交换 示意图。 2.2 计算公式 2.2.1计算方法 考虑到汽车空调工作条件都很恶劣，其 热负荷与行车时间、地点、速度、行使 方向、环境状况以及乘员的数量随时发 生变化，以及要求在短时间内降温等特 殊性，按照常规方法来计算制冷量的计 算公式为： Q 0=kQ T =k(Q B + Q G + Q F +Q P + Q A +Q E + Q S )） ⑴ 式中：Q 0———汽车空调设计制冷量，单位为W ； k ———修正系数，可取k=1.05~1.15，这里取k=1.1 Q T ———总得热量,单位为W ； Q B ———通过车体围护结构传入的热量,单位为W ； Q G ———通过各玻璃表面以对流方式传入的热量,单位为W ； Q F ———通过各玻璃表面以辐射方式直接传入的热量,单位为W ； Q P ———乘员散发的热量,单位为W ； Q A ———由通风和密封性泄露进入车内的热量,单位为W ； Q E ———发动机室传入的热量,单位为W ； Q S ———车内电器散发的热量,单位为W ； 从公式中我们也可以看出它是通过分别计算各部分得热量求得总需求制冷量的。 3 计算示例 以五菱之光微型客车空调系统的制冷量计算为例，设计条件和工况见表3： (1)整车乘员7 人，各部分参数见下表： (2)查文献[2]，取水平面和垂直面的太