汽车空调的负荷计算

雷诺轿车空调系统制冷热负荷计算书制冷热负荷计算是空调系统设计的重要一环，它能够帮助工程师评估和确定空调系统所需的制冷和供热能力，以保证车内空气质量和舒适度。

而雷诺轿车作为一流的汽车品牌，其空调系统的制冷热负荷计算显得尤为重要。

本文将详细介绍雷诺轿车空调系统制冷热负荷计算的步骤和方法。

首先，制冷热负荷计算需要考虑的因素有很多，包括外部温度、车内空间大小、车内人数、车内设备的热量产生、车速等等。

这些因素都会影响到空调系统的工作负荷。

以下是制冷热负荷计算的基本步骤：1.确定车内空间的尺寸和体积。

车内的空间大小直接影响到空调制冷热负荷的计算，较大的车内空间需要更大的制冷能力。

2.确定车内人数和其活动强度。

乘客数量和活动强度也是制冷热负荷计算的重要因素，因为人体产生的热量会影响到车内空气温度。

3.考虑车内设备的热量产生。

例如，音响、电视以及其他电子设备都会产生热量，这些也是计算制冷负荷的重要因素。

4.考虑车辆运行时的环境温度和湿度。

不同的外部温度和湿度会对空调系统的工作产生不同的影响，需要综合考虑。

一般来说，制冷负荷是在夏季，车辆处于日照暴晒条件下的最大制冷负荷，而供热负荷是在冬季，车辆处于最严寒条件下的最大供热负荷。

通过对以上因素进行综合考虑和计算，可以得出雷诺轿车空调系统所需的制冷和供热能力。

雷诺轿车空调系统一般会采用循环制冷系统，这种系统通过循环的方式不断吸收车内热量并排出去。

而在制冷热负荷计算中，我们需要考虑循环制冷系统的制冷效率和循环工作的压力下降。

同时，供热负荷计算也需要考虑到循环供热系统的工作效率和工作压力下降。

除此之外，雷诺轿车空调系统还需要考虑到能源利用的效率以及节能技术的应用。

在实际的制冷热负荷计算中，我们需要综合考虑车辆的能源供应、空调系统的能效比以及节能技术的应用，以确保空调系统能够在工作时能够最大限度地节约能源。

综上所述，雷诺轿车空调系统的制冷热负荷计算是一个复杂的过程，需要综合考虑车辆内外的各种因素。

B项目空调系统设计计算报告编制：批准：日期：06.12.30目录一、汽车空调热负荷计算 (2)1.空调系统原理图 (2)2.汽车空调热负荷 (3)2.1边界条件的确定 (3)2.2热平衡关系的建立 (4)2.3空调热负荷计算 (5)2.4空调系统制冷量的确定 (11)二、制冷剂循环流量 (11)1.压焓图状态点的确定 (11)2.制冷剂循环流量 (12)三、所选压缩机与汽车动力匹配计算 (12)四、冷凝器能力计算 (14)五、蒸发器能力计算 (14)六、送风量的计算 (15)B22空调计算报告一、汽车空调热负荷计算1．空调系统原理图汽车空调系统采用蒸汽压缩式制冷原理。

B22空调系统主要由压缩机、冷凝器、贮液干燥器、热力膨胀阀、蒸发器、高低压管组成，其原理为：低温低压液态制冷剂进入蒸发器，在一定压力下吸热气化，变成低温低压气态制冷剂，然后被压缩机抽吸压缩，成为高温高压气态制冷剂，再经过冷凝器放热，冷凝成低温高压液态制冷剂，然后经过热力膨胀阀，制冷剂恢复到低温低压状态，重新流入蒸发器吸热气化，从而完成一个制冷循环。

制冷循环示意图如下：冷凝器蒸发器热力膨胀阀压缩机图1 制冷循环示意图根据奇瑞企业标准Q/SQR.04.072-2005《整车空调系统环境实验及其评估方法》，对汽车空调系统进行环境模拟试验，试验结果应满足以下要求：1) 怠速工况：环境温度40℃±1℃、相对湿度50%±2RH 、日照1KW/m ²、迎面风速10km/h 、空档位/P 档、鼓风机最大档、全冷（LO ）、吹面方向、内循环、测试时间 45min 、车内无人，满足条件后开始试验，车内平均温度（室内头部温度点）不高于38℃；2) 40 km/h 工况：环境温度40℃±1℃、相对湿度50%±2RH 、日照1KW/m ²、迎面风速40km/h 、4档位/D 档、鼓风机最大档、全冷（LO ）、吹面方向、内循环、测试时间 45min 、车内1人，满足条件后开始试验，车内平均温度（室内头部温度点）不高于28℃；3) 90 km/h 工况：环境温度40℃±1℃、相对湿度50%±2RH 、日照1KW/m ²、迎面风速90km/h 、5档位/D 档、鼓风机最大档、全冷（LO ）、吹面方向、内循环、测试时间 45min 、车内驾驶员位置乘坐1人，满足条件后开始试验，车内平均温度（室内头部温度点）不高于25℃；4) 120km/h 工况：环境温度40℃±1℃、相对湿度50%±2RH 、日照1KW/m ²、迎面风速120km/h 、5档位/D 档、鼓风机最大档、全冷（LO ）、吹面方向、内循环、测试时间 45min 、车内车内驾驶员位置乘坐1人，满足条件后开始试验，车内平均温度（室内头部温度点）不高于25℃。

汽车冷负荷计算方法修订版IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】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=kQT=k(QB+ QG+ QF+QP+ QA+QE+ QS)）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=1.05~1.15，这里取k=1.1QT———总得热量,单位为W ；QB———通过车体围护结构传入的热量,单位为W ；QG———通过各玻璃表面以对流方式传入的热量,单位为W ；QF———通过各玻璃表面以辐射方式直接传入的热量,单位为W ；QP———乘员散发的热量,单位为W ；QA———由通风和密封性泄露进入车内的热量,单位为W ；QE———发动机室传入的热量,单位为W ；QS———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阳直射辐射强度分别为Js,z=843W/m2和Jc,z=138 W/m 2；水平面和垂直面的天空散射辐射强度分别为Jp,s=46W/m2和Jc,s=23W/m2；(3)环境温度tw =35℃，相对湿度75% ；车内设计温度tn=27℃，相对湿度50% ；(4)假设汽车向正南方以V =40km/h的速度行驶；(5)车内空气平均流速≤3m/s;(6)车内容积V 1≈2.9m×1.2m×1.3m=4.2 m3，玻璃窗总面积S=3.24m2。

编号：XXXXXXXX 空调系统热负荷计算编制：校队：审核：批准：目录一、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/m2IS——太阳散射辐射强度，取IS=40W/m2IV——车体表面反射辐射强度，单位为W/m2F——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/m2Ktm——日照表面的综和温度，单位为°C。

汽车空调系统热负荷计算指南目次1 范围 (1)2 引用文件 (1)3 定义 (1)4 车室内、外空气参数的确定 (1)5 车身热负荷的来源 (2)6 车身热负荷计算方法 (3)7 某客车项目热负荷计算结果举例 (10)8 空调系统制冷量的确定 (11)附录A (规范性附录) 湿空气焓湿图 (12)前言本指南用于指导公司汽车空调系统热负荷的计算，为汽车空调系统制冷量的的设计提供依据。

汽车空调系统热负荷计算指南1 范围本指南规定了车室内、外空气参数的确定、车身热负荷来源、计算方法以及空调系统制冷量的确定。

本指南适用于公司汽车空调系统热负荷的分析与计算。

2 引用文件QC/T 658-2009 汽车空调制冷系统性能道路试验试验方法GB 9656-2003 汽车安全玻璃3 定义3.1 车身热负荷根据空调设计要求，使车室内空气相关参数达到预定的指标而必须除去的车内多余热量，是确定制冷装置容量的主要依据。

3.2 太阳高度角对于地球上的某个地点，太阳高度角是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角。

正午太阳高度角=90-(当地纬度-太阳直射点角度)3.3 车外综合温度在太阳光照射下，车身维护结构外表面同时受到两部分的热作用：一部分是车室外空气温度的温差传热作用，另一部分是太阳辐射的热作用。

3.4太阳辐射强度表示太阳辐射强弱的物理量，即在单位时间内垂直投射到单位面积上的太阳辐射能量。

4 车室内、外空气参数的确定4.1 车外空气参数的确定根据车辆使用地区及工作条件不同，车外设计参数是不尽相同的。

如在非洲沙漠地带行驶的车辆，要考虑其气温可能达到52℃以上。

对于我国某些野外作业车辆，则要考虑车外气温可达40℃。

对于一般用途的车辆，一般按夏季平均最高气温及平均最高湿度来考虑。

我国中、南部主要城市的平均最高气温为34.9℃。

平均最高相对湿度64%，推荐夏季车外空气设计温度为：35℃，相对湿度为：65%。

若主要在我国北方地区使用，夏季可取空气温度35℃，相对湿度60%。

anq 前挡风窗玻璃内表面与车室内空气对流换热系数9.1709.170awq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1275.7241275.724S2h侧面窗玻璃水平投影面积0.4760.476m²S2v侧面窗玻璃竖直投影面积 1.492 1.492m²K2侧面窗玻璃传热系数： 6.449 6.449W/(m²·K)车窗内对流换热系数anc8.0358.035awc车窗外表面对流换热系数38.18338.183Tzc1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622.149622.149S3h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²S3v0.4180.418m²K3后面玻璃传热系数：7.6727.672W/(m²·K) anq车窗内对流换热系数9.1709.170awq车窗外表面对流换热系数59.20359.203Tzh1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439.477439.477S4h天窗水平投影面积 2.040 2.040m²S4v天窗竖直投影面积 1.000 1.000m²K4天窗传热系数： 6.781 6.781W/(m²·K) anq天窗内对流换热系数9.1709.170awq天窗外表面对流换热系数31.12131.121Tzh3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℃Tzh437.30949.309J4天窗太阳辐射热量2297.7642297.764a0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00007000070.00070.0007mλ1内饰板导热系数0.04200.0420W/(m²·K) S4顶部车身表面面积：0.8040.804m²δ2顶部车身内饰板厚度0.0080.008mK4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0004000040m3.500 3.500Tzc车侧围日照表面综合温度39.08551.085S7地板面积(不含发动机鼓包）： 5.331 5.331m2K7地板传热系数： 4.122 4.122W/(m²·K)δ4地板内饰板的厚度0.0080.008m T11地板外面环境温度42.00042.000℃S8发动机舱鼓包面积0.9320.932m2K8发动机舱传热系数 1.402 1.402W/(m²·K)a e发动机舱内壁面对流放热系数40.53040.530W/(m²·K)λ2发动机舱内壁饰板导热系数0.1390.139W/(m²·K)δ5发动机舱内壁饰板厚度0.0100.010m T12发动机舱温度70.00070.000℃S9尾门车身表面面积 1.102 1.102m2K9尾门车身传热系数： 6.7853 6.7853W/(m²·K)δ6尾门内饰板的厚度0.0040.004m Tzw 尾门日照表面综合温度39.08551.085℃代 码名 称计 算 结果计 算 结果单 位Q0总负荷6851.7998744.903W Q1通过车身围护结构传入车室内的热量1993.7993183.757W Q2玻璃窗浸入的热量3040.5923806.179W 室外空气的热量二、热负荷的构成及计算Q3室外空气浸入的热量1201.2081138.767W Q4乘员散发的热量516.200516.200W Q5其他热源散热，如电器等100.000100.000W Q0总热负荷6851.7998744.903W Q1车身围护结构传入的热量1993.7993183.757W 为透过车顶传入的热量Qd：为透过车顶传入的热量92.298132.065W Qc：为透过侧面传入的热量1333.0832393.546W Qf：为透过地板传入的热量395.515395.515W Qj: 为透过发动机鼓包传入的热量60.10760.107W Qw：为透过尾门传入的热量112.796202.525Q2玻璃窗传入的热量3040.5923806.179W Q 1玻璃内外温差传入的热量8700251635611Qg1：玻璃内外温差传入的热量：870.0251635.611W Qgq1：前挡风玻璃传入的热量：159.362299.885W Qgc1：侧面玻璃传入的热量：350.699655.306W Qgh1：尾门玻璃传入的热量：79.740152.837W Qgh1：天窗玻璃传入的热量：280.223527.582W Qg2：太阳辐射经过玻璃传入的热量2170.5682170.568W Q 2太阳辐射经过前挡风玻璃传入的10029951002995Qgq2：太阳辐射经过前挡风玻璃传入的1002.9951002.995Qgh2：太阳辐射经过后挡风玻璃传入的485.370485.370Qgc2：太阳辐射经过侧面玻璃传入的热682.202682.202Q3新风、漏风传入的热量1201.2081138.767W Q4乘员散发的热量516.200516.200W'群集系数Q5其他热源散热（如仪表、调速模块、电机、音响系统等）100.000100.000W三热负荷比例代 号负 荷 分 类负 荷 量负 荷 量单 位Q0总热负荷（修正前）6851.7998744.903W Q1车身围护结构传入的热量1993.7993183.757W Q2玻璃窗传入的热量3040.5923806.179W Q3新风、漏风传入的热量1201.2081138.767W Q4乘员散发的热量516.200516.200W 其他热源散热如电器等100000100000三、热负荷比例：Q5其他热源散热，如电器等100.000100.000W热负荷量分配比例38度通过车身围护结构传入车室内的热量玻璃窗浸入的热量室外空气浸入的热量热负荷量分配比例50度1%乘员散发的热量36%13%6%1%通过车身围护结构传入车室内的热量玻璃窗浸入的热量29%44%18%8%44%室外空气浸入的热量。