轿车热负荷计算示例
最详细的汽车空调稳态热负荷和冷负荷计算
最详细的汽车空调稳态热负荷和冷负荷计算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。
XXX、XX整车设计计算书-空调系统参考
XX/XXX 整车设计计算书1. 空调系统模式 HVAC风量（m3/h ） 换热量（W ）全冷吹面 ＞450 ＞5800 全暖吹脚＞350＞7000XX/XXX 整车资料：长×宽×高：XX ：4270mm ×1765×1705mm ；XXX ：4630mm ×1840×1660mm前窗：S=1.294m 2；后窗：S=0.564 m 2；侧窗：S=1.266 m 2；顶盖：S=1.74 m 2；底板：S=4.04 m 2；前围：S=0.915 m 2；侧围：S= 6.435m 2；乘坐人数：5人。
设计计算条件：车室外温度：40℃。
车室内温度：XX ：23℃；XXX ：22℃。
车室外相对湿度为：50％。
发动机舱温度：80℃。
车速：40km/h 。
方向：向正南方向行使。
空调的负荷按照获得时间的角度来分为：稳态负荷和动态负荷。
稳态负荷由新风传热、车身传热、人体热湿负荷等构成；动态的热负荷与车内附件的材料热物理性质有关，它包括日照辐射（其中包括车内设施蓄热）。
因没有相关的材料的热物理性质，很难准确的计算，故此计算书中引用了大量经验参数值，计算结果会存在一定偏差，需实际空调系统台架及整车降温试验结果分析。
1.1.1空调系统冷负荷1.1.1.1玻璃的温差传热和日射得热形成的冷负荷Q g在存在太阳辐射的外界条件下，一部分热量被玻璃吸收，一部分通过玻璃透射形成日射得热量，还有一部分被玻璃反射。
被玻璃吸收的热量与外界温度而综合产生传热，构成玻璃温差传热，通过玻璃透射的热量，被车内设施吸收形成蓄热和放热量。
在此次计算中，认为日射得热全部变成空调系统的瞬态冷负荷。
故Q g ＝A △TK g +MAC(μq b )其中：A －玻璃的表面积△T －t b -t i (t b 为玻璃综合表面温度，t i 为车室内空气温度)K g －综合传热系数，取值为6.4W/m 2.K μ－非单层玻璃的校正系数 C －玻璃的遮阳系数 M －玻璃的面积系数q b －通过单层玻璃的太阳辐射强度s s G G b I I q ττ+=G I 、 s I －太阳直射强度、太阳散射强度s G ττ、－太阳直射透射率、太阳散射透射率XX ：Q g ＝A △TK g +MAC(μq b )＝(1.294+0.564+1.266)×（40-23）×6.4＋{0.8×（1.294＋0.564）+1.266/2}×1.0×（1000×0.84＋100×0.08） =2137（W ）XXX ：Q g ＝A △TK g +MAC(μq b )＝(1.294+0.564+1.266)×（40-22）×6.4＋{0.8×（1.294＋0.564）+1.266/2}×1.0×（1000×0.84＋100×0.08） =2157（W ） 1.1.1.2新风及门窗漏风冷负荷V Q)(00i V h h n l Q -=ρn －乘员人数，n=5；0l －新风量/人.小时，取值11m 3/h.人（最小不小于10 m 3/h.人）；ρ－空气密度，取1.14kg/m 3；0h －车室外空气的焓值，kJ/kg ； i h －车室内空气的焓值，kJ/kg ；假设此工况下，车室内空气的相对湿度为50％，车室外相对湿度为50％，由湿空气h-d图可以查得h i =47.8kJ/kg ,h 0=101 kJ/kg,故)(00i V h h n l Q -=ρ＝11×5/3600×1.17×(101-47.8)×1000=951(W)1.1.1.3车身传热形成的冷负荷Q b Q b ＝K b A(t m -t i )其中：K b －车身各个部分得综合传热系数，参考其它资料，取K b =4.8W/m 2.Kt m －车身表面的当量温度 t i －车室内的空气温度 A －车身表面积)()(0G S m I I k t t +++=αε其中 0t －室外温度G I ,S I －太阳的直射强度和散射强度ε－表面吸收系数，它与车身的颜色有关，ε]1,0[∈，取ε＝0.9 α－室外空气的对流换热系数α＝1.163（12×)45.0+υ，υ为车室外的风速，取车的速度40 km/h=11.11m/s故α＝51.2 W/m 2.K(1)、车顶传热量Q 车顶表面综合温度)()(0G S m I I k t t +++=αε＝40＋)1001000()8.42.51(9.0+⨯+＝57.7（℃）XX ：Q 车顶＝KA(t m -t i )＝4.8×1.74×（57.7－23）＝290(W) XXX ：Q 车顶＝KA(t m -t i )＝4.8×1.74×（57.7－22）＝298(W)(2)、侧围传热量Q 侧散射强度为水平表面的一半;直射强度取水平表面直射强度的一半t m 侧＝)()(0侧侧G S I I k t +++αε＝5.0)1001000()8.42.51(9.040⨯+⨯++＝48.8℃XX ：Q 侧＝KA △t＝4.8×6.435×（48.8-23）=797（W ）XXX ：Q 侧＝KA △t＝4.8×6.435×（48.8-22）=828（W ） (3)、车地板传热量Q 地板取地表面温度为60℃，计算出地表面的热辐射，取I 地板＝200W故)()(0地板地板I k t t m ++=αε＝200)8.42.51(9.040⨯+＋＝43.2℃XX ：Q 地板＝KA △t ＝4.8×4.04×（43.2－23）＝392（W ） XXX ：Q 地板＝KA △t ＝4.8×4.04×（43.2－22）＝411（W ） 考虑到排气管道对地板负荷的影响，取其影响值为50W,故最终取 XX ：Q 地板=442W XXX ：Q 地板=462W (4)发动机舱的传热量Q M参考其它的资料，取发动机舱的前围板表面温度为60℃，故 XX ：Q M ＝KA △t ＝4.8×0.915×（60-23）＝163（W ）XXX：Q M＝KA△t＝4.8×0.915×（60-22）＝167（W）综上所述，整个车身的传热量为XX：Q b＝Q车顶＋Q侧＋Q地板＋Q M=290+797+442+163=1692（W）XXX：Q b＝Q车顶＋Q侧＋Q地板＋Q M=298+828+462+167=1755（W）1.1.1.4人体散发热量引起的冷负荷Q h环境模拟试验条件中明确乘坐人员为1人，实际乘坐人员为5人其中1人为司机，其余4人为乘客，参考相关资料，综合不同肤色人种，取司机的热负荷Q d ＝170W,成年男子乘员为Q p＝108W,考虑到乘坐的人群，取群集系数ρ=0.89故Q h＝Q d＋nρQ p=170+4×0.89×108＝554.5（W）综上所述，空调系统的冷负荷为XX：Q= Q g+Q V+ Q b+ Q h=2137+951+1692+554.5=5334.5（W）XXX：Q= Q g+Q V+ Q b+ Q h=2157+951+1755+554.5=5417.5（W）根椐计算结果,该汽车空调冷负荷为XX：5334.5W、XXX：5417.5W在实际选用汽车空调时,还应有5%~15%的余量, 考虑到XX、XXX为M1类车，取此值为5%,则该汽车空调应配XX：5334.5×1.05=5601W、XXX：5417.5×1.05=5688W的汽车空调设备。
雷诺轿车空调系统制冷热负荷计算书
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。
空调系统热负荷计算说明书
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。
汽车空调热负荷计算及选型算例
Example:一、M -Vehicle Key information Survey for Air conditionSheet 1: Vehicle Key information Survey1.Vehicle:Max Passenger (driver included) ：5 personsInner volume space：3.8m32 GlassWindshield : Materials： White+PVB Width：4mm Areas：1.06m2 Conduction coefficient： 6.4 Transmission rate：0.7 L-front window： Materials： Green Width：3.2mm Areas：0.33m2 Conduction coefficient：6.4 Transmission rate：0.7 R-front window: Materials：Green Width： 3.2mm Areas：0.33m2 Conduction coefficient：6.4 Transmission rate：0.7 L-rear window: Materials：Green Width： 3.2mm Areas：0.28m2 Conduction coefficient：6.4 Transmission rate：0.7 R-rear window: Materials：Green Width： 3.2mm Areas：0.28m2 Conduction coefficient：6.4 Transmission rate：0.7 Black window : Materials：Green Width： 3.2mm Areas：0.78m2 Conduction coefficient：6.4 Transmission rate：0.7 3 Roof panelRoof outside: Materials： DC04 Width： 0.7mm Areas: 1.85m2 Conduction coefficient：484 RoofRoof inside: Materials: PE+PU Width： 2mm Areas：1.85m2 Conduction coefficient：0.045Base : Materials： PU+GF Width：4.7mm Areas：1.85m2 Conduction coefficient：0.05Roof Back: Materials： PET Width：0.5mm Areas：1.85m2 Conduction coefficient：0.055 FloorFront floor: Materials： DC04 Width： 0.8mm Areas：0.949m2 Conduction coefficient：48Middle floor: Materials： DC04 Width： 0.7mm Areas：0.921m2 Conduction coefficient：48Rear floor: Materials： DC04 Width： 0.7mm Areas：1.322m2 Conduction coefficient：48Central floor: Materials： DC04 Width： 1.2mm Areas：0.688m2 Conduction coefficient：48Damper cushion: Materials： spin felt Width： 20mm Areas： 2.26m2 Conduction coefficient：0.05Carpet: Materials：PET＋EVA Width： 5mm Areas： 2.26m2 Conduction coefficient：0.056 FirewallDash panel Materials: B180H1 Width：1.2mm Areas： 1.17m2 Conduction coefficient：48Outside damper Materials：Al-foil＋PETGF＋PET Width：25mm Areas：0.75 m2 Conduction coefficient：0.045Inside damper Materials: EVA＋PU Width：25mm Areas：0.295m2 Conduction coefficient：0.05In- down damper Materials: EVA＋PU Width：25mm Areas：0.737 m2 Conduction coefficient：0.057Side bodyOutside Materials： DC04 Width： 0.7 mm Areas：1.4m2 Conduction coefficient：48Inside Materials：B340/590DP/B340LA Width： 1.5 mm Areas：1.4m2 Conduction coefficient：48Inside trim Materials： PP-T20 Width： 2.5 mm Areas：1.4m2 Conduction coefficient：0.058.DoorOutside Materials：B180H1 Width： 0.7 mm Areas：2.81m2 Conduction coefficient：48Inside Materials： DC04 Width： 0.8 mm Areas：2.81m2 Conduction coefficient：48Inside trim Materials：ABS＋PVC＋PP+EPDM-T20 Width：3mm Areas：2.81m2 Conduction coefficient：0.05备注：Conduction coefficient单位为：w/m2.k二、Air Conditioning Performance Setting2.1 Test procedure： 4 person， 40km/h（60min）-idle(20min)－90km/h(20min)，Other specification can refer to standards2.2 AC target setting according to SOR,Sheet2三、Refrigerant Heat load Computation3.1 Some data needed in computation3.1.1、Surface area，sheet 3:No. Items Surface（m2）NotesFront 1.061 Glass Rear 0.78Side 1.222 Roof 1.853 Side body 1.44 door 2.815 cowl 1.173.1.2、Conditions for Air condition：Outside Temp：40℃（ Test procedure）Target Average breath level：22℃（Items included in SOR）Vehicle speed：40km/h3.2 Calculation stepsAir condition refrigerant Heat load can be divided into two parts, one is Temperature difference load ,the other one is humidity load.3.2.1 Temperature difference load1、Sun loadIn the presence of Solar radiation, part of the heat is absorbed by the glass, part of the solar radiation transmitted through the glass, and the rest of them is be reflected. The glass absorbs the solar heat and heat transfer from the outside high air temperature, All these will results in glass Temperature heat transfer. And the heat transmission through the glass will be storage in vehicle body or trims ,it will transfer the heat in a slow way .In this calculation, all that solar radiation heat transfer into vehicle is assumed to be quick transient load .So ,Q Glass＝A △Tk+MAC(μqb)and：A－All glass surface area，take it as 3.06 m2△T－tb-ti ( tb is the synthesis temperature of glass，considering the poor heat storage of the glassWe can take the transfer coefficient as G(Z)=1, so we can take tb as 40℃；ti is Average target breath levelTemp in cabin .ti＝22℃)K－synthesis heat transfer coefficient，we can take it as 6.4w/m2.k ,μ－Non single glass adjust number，we choose 1.0C－Solar shelter adjust number，we take 1.0M－Glass Area Coefficient ,consider the Angle we will take it as 0.8 for front and back window， and side window take it as 0.5qb－ Solar intense transfers into monolayer glassqb＝τg I g +τs I sI g, specular solar load, take it as1000w；I s，Diffuse solar load ,take it as 100wτg －specular solar load transmitted rate, take it as 0.7；τs－Diffuse solar load transmitted rate，take it as 0.08Q solar＝A △T*k+M*A*C(μq b)＝3.06*（40-22）*6.4＋{0.8*（1.06＋0.78）+0.5*1.22}*1.0*（1000*0.70＋100*0.08）＝352.5+1474.1=1826.6（w）2、Air leakage heat load (fresh air)Q new air＝ l0* n*ρ*(h0 -h i)n －persons，n=5l0－New air volume for one person per hour，we can set it as 11m3/h per person（Should more than 10 m3/(h.person） in A/C Guideline manual）ρ－Air density，取1.14kg/m3h 0 －Outside Air enthalpy h i －Cabin air Average enthalpyIf we assume the humidity is both 50% of inside air and of outside air ,then using Graph H-D ,we can geth i =43kJ/kg ,h 0=99kJ/kg, Actually we can use any humidity number ,just for simple calculation . so ,Q new air ＝l 0* n*ρ*( h 0 -h i )＝11*5/3600*1.14*(99-43)*1000=975.3w 3、Body heat load Q 车身＝KF(tm-ti)K －Vehicle body synthesis heat transfer coefficient ，it is decided by next:K =11a0+∑δiλi +1ai（Notes ：Besides firewall and floor other body ‘s tm can be taken as body Temp ） t m , t i －t m The equivalent Temp of exterior body ，t i Air Temp in cabin∑δiλi－Sum of conduction heat transfer for all layer （δi width for layers ，λi conduction for layer ）ai －cabin convection heat transfer coefficient ，when the velocity is less than 3m/s .we can take it as 29 w/m2.ka0－Outside convection heat transfer coefficient ，a0＝1.163（12×υ0.5 + 4)，υ is air velocity outside of the vehicle ，if υ =40 km/h ，then a0＝51.2w/m 2.k(1) RoofK a - roof heat transfer coefficient Roof -layers Outside layer Air layer surfacebase back Width(mm) 0.7 20 2 4.7 0.5 Conduction coefficient w/m 2.K 48 0.11 0.045 0.05 0.05∑δi λi=0.000748+0.020.11+0.0020.045+0.00470.05+0.00050.05=0.33Ka =11a0+∑δi λi +1ai=1151.2+129+0.33=2.604F a - Surface of Roof it is 1.85m 2t m- Equivalent Temp of Roof ,According to our Experience ,we can take it as 80 ℃ t i Temp.of cabin Air flowQ Roof ＝KaF(t m -t i ) =2.604*1.85*(80-22)=279.41(2) Side bodyK b - Side body heat transfer coefficient Side -layers Outside layer Air layer Inner layerInner trim Width(mm) 0.7 70 1.5 2.5 Conduction coefficient w/m 2.K 48 0.4 48 0.05∑δi λi=0.000748+0.070.4+0.00150.048+0.00250.05=0.23Kb =11a0+∑δi λi +1ai=1151.2+129+0.23=3.52F b - Surface of side body it is 1.4m 2t m- Equivalent Temp of Side Body,According to our Experience ,we can take it as 60 ℃ t i Temp.of cabin Air flow Q side ＝K b F b △t＝3.52×1.4×（60-22） =187.3（w ）(3) DoorK c - Door heat transfer coefficient Door -layers Outside layer Air layer Inner layer Inner trim Width(mm) 0.7 110 0.8 3 Conduction coefficient w/m 2.K48 0.63 48 0.05∑δi λi=0.000748+0.110.63+0.000848+0.0030.05=0.24Kc =11a0+∑δi λi +1ai =1151.2+129+0.24=3.4F c - Surface of side body it is 2.81m 2t m- Equivalent Temp of Door,According to our Experience ,we can take it as 60 ℃ t i Temp.of cabin Air flowQ side ＝K c F c △t＝3.4×2.81×（60-22） =363.1（w ） (4) Floor∑δi λi=0.000748+0.020.05+0.00050.05=0.5Kd =11a0+∑δi λi +1ai=1151.2+129+0.5=1.81F d - Surface of Floor it is 3.88m 2t m- Equivalent Temp of Floor, According to our Experience ,we can compute by a formula t i Temp.of cabin Air flow t m= t 0+ε(a0+k )(I floor ) =40+ 0.9(51.2+1.53)∗400=46.83℃ Q floor ＝K d F d △t＝1.81×3.88×（48.33-22） =174.38（w ）Considering the exhaust pipes heat radiation, we will take extra 200w for the influence.Q ’ floor ＝374.38w(5) Firewall∑λi=0.045+48+0.05=1.05 Ke =11a0+∑δi λi +1ai=1151.2+129+1.05=0.91t m- Equivalent Temp of Firewall, According to our Experience ,we can take it equal 90℃ t i Temp.of cabin Air flowAs considering the different K values in upper and down side of the firewall .we may need to divided into two parts one is upper firewall. the other one is down firewall. F e - upper Surface of firewall is 0.75m 2 F e ’- lower Surface of firewall is 0.42m 2Ke - upper heat transfer of the firewall is 0.91w/m 2’k Ke′- lower heat transfer of the firewall is 1.87w/m 2’kQ upper ＝K e F e △t＝0.91×0.75×（90-22） ＝46.41（w ） Q lower ＝K e’F e’△t＝1.87×0.42×（90-22）＝53.4Q firewall＝Q upper+ Q lower＝99.81（w）So. All the heat which has been transferred from body isQ body＝Q roof＋Q side＋Q door＋Q floor＋Q firewall＝279.4+187.3+363.1+374.38+99.81＝1303.99（w）=1304(w)4、Human heat load5 persons， 1 driver，4 passengers ,we can refer to the A/C guide manualQ drive＝170w, Q passenger＝108W, And the crowded code ρ=0.89故Q human＝Q dirver＋n *Q passenger*ρ=170+4×0.89×108＝554.5（w）5、Heat load from Equipment, illuminationQ Equipment =100w3.2.2 Air conditioning humidity heat load（1） when the cabin temperature has reached into 22℃，And human’s humidity loss rate is about d0=45g/h ,so ,all together all humidity loss is D0＝n*d0=5×45＝225g/h（2）Vehicle inner cabin volume is setting to 3.8m3, SO , All air in cabin is aboutm=ρair*v=1.14×3.8＝4.3（kg）(3)if we assume our blower volume L0 is 450m3/h, then ,we can get the number for the percentage humidity in aird= D0×（V/ L0）÷m=225×（3.8/450）÷4.3=0.44(g/kg)Refer to H-D Drawing，△H＝1.35KJ/kgQ humidity =1.35×103×（450*1.14/3600）＝192（w）3.2.3 Air conditioning heat load (All-together)Q= Q solar+Q new air+ Q body+ Q person+ Q equipment+ Q humidity=1826.6+975.3+1304+554.5+100+192=4952.4（W）Considering the 10% discount for A/C Design Margin,so,Q’＝4952.4×1.1=5447.64（w）≈5.45(kw)。
汽车空调热负荷计算资料讲解
1.200 1.2~1.4
ε 车身外部的表面颜色，相应的吸收系数： 白色或淡黄色 深绿或深红 黑色
0.700 0.26～0.45 0.81～0.90
0.890
I 大气边缘太阳辐射强度
β 太阳高度角
θ 车前脸与太阳的方位角 P 大气透明度（0.65-0.75之间） IO 地面附近太阳直射辐射强度 I0=I*P(m) (P的m次方）
2.580 m2 1.500 W/(m2.K) 55.000 ℃
S8 发动机鼓包面积 K8 发动机鼓包传热系数 T12 发动机仓温度
3.519 m2 1.800 W/(m2.K) 70.000 ℃
S9 前部车身围护面积： K9 前围传热系数：
3.257 m2 1.600 W/(m2.K)
Kx 传热系数的修正系数
七、冷凝器散热量（制冷剂侧、空气侧）
设： 冷凝器进口制冷剂温度 冷凝器进口制冷剂过热度 冷凝器出口制冷剂温度 冷凝器出口制冷剂过冷度
查表：冷凝器进口制冷剂比焓 冷凝器进口压力(G) 冷凝器出口制冷剂比焓 冷凝器出口压力
计算：冷凝器制冷剂侧换热量 设： 空气侧与制冷剂侧能力比为95%，则空气侧能力为 取整：
八、压缩机理论排量计算
设：压缩机吸气温度 压缩机吸气过热度 压缩机容积效率（富通V5） 压缩机转速
查表：压缩机入口制冷剂比容
前挡风玻璃
1353.000
78.000
0.000 0.700 939.583 1.022 919.051 195.350 112.629 56.315
W/m2 度 度
W/m2 W/m2 W/m2 W/m2
F3 太阳辐射通过玻璃的透入系数： F5 玻璃修正系数
0.840 0.900
汽车空调热负荷的计算分析
情况无法详细计算 ，实际计算中可以乘 以前 围传热修正系数 。
所 以发动机舱传人的热量为 ：
Ｑ ｕ ＝ａ ｘＫ ｕ × Ｓ ｕ ×（ ｔ ｕ —ｔ ） （ １ ３ ）
公式 （ ９ ）中 ： 为玻璃的传热系数 ，单位 为 （ ｍ ・ Ｋ） ； 为玻璃的总面积 ，在玻璃的三维数据 中测得 ，单位为 ｉ ｎ ；ｔ ｏ 为玻璃外侧综合 温度 ，单位为 ｏ Ｃ；ｔ 为车内温度 ，单位为 ℃。 所 以透过玻璃传人车 内的总热量为 ：
为侧 围各层 的厚度 ，单位 ｍｍ；Ａ为侧 围各层 的导热系数 ，单
位为 ｗ，（ ｍ ・ Ｋ ） 。
公式 （ ７ ） 中：ｓ 为玻璃 的水平 投影面积 ，可 以在 玻璃的
三维数 据 中测得 ，单位为 ｎ ｌ ；Ｓ 为玻璃 的竖 直投影面积 ，可 以在玻 璃 的三维 数据 中测 得 ，单 位为 ｍｚ ；叼为 阳光通过玻 璃 的透入系数。
ｏｔ ｏ
分别为底 盘 、顶 盖 、侧 围 、尾 门 的外 侧
综合温度 ，单位为℃。
一
Ｏｔ ｏ
（ ８ ）
３ ． ４ 发 动机 舱传 入 的热量
发动机舱传入的热量主要是 由于温差产生 的传热和前围上
的开孔位置传人 的热量两部Байду номын сангаас组 成。
公式 （ ８ ） 中：ｔ ’ 为车外空气温度 ，单位 为ｏ Ｃ；ｔ 为 阳关短
波辐射的影响温度 ，单位为 ｏ Ｃ；ｔ 为玻璃的长波辐射的影响温
度 ，单位为 ℃；ｏ ｒ 为玻璃对 阳光辐射的吸收系数 ； ｅ为玻璃外 表面 的长波辐射系数 ；ＡＲ为玻璃外表面 向外界发射的长波辐 射 和外界 向玻璃外 表面发射 的长 波辐射 之差 ，单 位为 ｌ ｍ ２ ； 为玻璃外 表面与空气的对流换热 系数 ，单位为 Ｗ／（ ｍ ２ ￣ Ｋ ） ； 所 以通过玻璃传 导入 车内的热量为 ：
汽车空调热负荷计算
比
例 100% 68.05% 14.72% 4.66% 5.48% 7.08%
负 荷 量 4949.043 3368.017 728.658 230.679 271.120 350.569
单 位 W W W W W W
4949.043 5000.000
W W
Q5.556 1.975 2.000 55.000 5.000 279.880 5.000 5.000 402.856 162.633
玻璃窗浸入的热量 室外空气浸入的热量 乘员散发的热量 其他热源散热，如电器等 总热负荷 车身围护结构传入的热量 Qd：为透过车顶传入的热量 Tzd：车顶日照表面综合温度 Id：车顶所受总的太阳辐射强度 α 0：车体外表面与空气对流放热系数 Qq：为透过车前围传入的热量 Qc：为透过侧面传入的热量 Qf：为透过地板传入的热量 Qj: 为透过发动机鼓包传入的热量 Qr：为后面车身的传入的热量 玻璃窗传入的热量 Qg1：玻璃内外温差传入的热量： Qgq：前挡风玻璃传入的热量： Qgc：侧面玻璃传入的热量： Qgh:后面玻璃传入的热量： Qgt:顶部玻璃传入的热量： Qg2:太阳直射辐射透过玻璃传入的热量： Qg2h：前挡风玻璃水平投影面直射辐射传入热量 Qg2v：前挡风玻璃竖直投影面直射辐射传入热量 Qg3:太阳散射辐射透过玻璃传入的热量： Qg3h：水平面玻璃散热辐射传入热量 Qg3v：竖直面玻璃散射辐射传热热量 新风、漏风传入的热量 乘员散发的热量 其他热源散热（如仪表、照明） Q0=(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5) Q1=Qd+Qq+Qc+Qf+Qj+Qr Qd=(α 0(Tzd-T0)+K4(Tzd-T1))*S4 Tzd=T0+ε *Id/α 0-3.5 Id=I1+I3 α 0=1.163*(4+12√V0) Qq=K9*S9(T0-T1) Qc=K5*S5*(T0-T1)*2 Qf=K7*S7*(T11-T1) Qj=K8*S8*(T12-T1) Qr=K6*S6*(T0-T1) Q2=Qg1+Qg2+Qg3 Qg1=Qgq+Qgc+Qgh+Qgt Qgq=K1*S1*(T0-T1) Qgc=K2*S2*(T0-T1)*2 Qgh=K3*S3*(T0-T1) Qgt=K61*S61*(T0-T1) Qg2=Qg2h+Qg2v Qg2h=I1*S1h*F3*F5 Qg2v=I2*S1v*F3*F5 Qg3=Qg3h+Qg3v Qg3h=I3*S1h*F3*F5 Qg3v=I4*(S1v+2*S2)*F3*F5 Q3=(X1+X2)*D1*H12 Q4=175+(M-1)*108*0.89 Q5=3600*Pw*1.163/4.18 4949.043 3368.017 2626.191 47.245 1031.680 56.663 67.746 176.202 116.100 285.039 96.740 728.658 75.829 47.918 27.911 0.000 0.000 498.541 226.506 272.035 154.288 27.758 126.530 230.679 271.120 350.569
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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 αλδα111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 ·℃)。
B α——内表面放热系数，在汽车空调状态，可取B α≈60kJ/(㎡·h ·℃)。
δ ——隔热材料厚度(m)。
λ——隔热材料导热系数W/(m ·℃)。
⏹ 对于前围，传热系数可以按照下式计算：∑++=Bi i F i K αλδα111式中：F α——表示发动机侧壁面对流放热系数，取F α=100kJ/(㎡·h ·℃)；B α——车身内表面放热系数，在汽车空调状态，取B α≈60kJ/(㎡·h ·℃)。
δ ——隔热材料厚度(m)。
λ——隔热材料导热系数W/(m ·℃)。
(1)、顶板⏹ 计算中，对顶板的构成进行了简化，取其厚度为30㎜。
并具有以下结构：1㎜钢板＋24㎜空气夹层＋5㎜内饰板各材料导热系数如下：钢板——λ＝54 W/(m ·℃)；空气——λ＝6.4 W/(m ·℃)；内饰板——取经验数据，λ＝0.03 W/(m ·℃)。
对于这部分结构，可以按照多层均匀平壁计算，代入各材料厚度及导热系数，则有：08.14601047.0146111111=++=++=∑B i i H K αλδαkJ/(㎡·h ·℃)⏹ 车身顶板处有些结构，金属面直接和内饰板相连，中间没有空气夹层，则该部分构成为：1㎜钢板＋5㎜内饰板各部分材料导热系数同上。
则传热系数为：3.14601046.0146111112=++=++=∑B i i H K αλδα kJ/(㎡·h ·℃)顶板的外表面积为F 顶＝1.95*1.00=1.95㎡。
计算中，取车身侧壁面的1/5为金属面和内饰板直接相连考虑，其余部分按照多层均匀平壁计算。
则车顶板的传热系数为：12.14＝顶F F K K i i ∑=kJ/(㎡·h ·℃)(2)、车身侧壁面、后围⏹ 由于车身侧壁面和后围结构相近，计算时按照相同结构进行处理。
将其构成进行了简化，取其厚度为100㎜。
并具有以下结构：1㎜钢板＋94㎜空气夹层＋5㎜内饰板各材料导热系数如下：钢板——λ＝54 W/(m ·℃)；空气——λ＝6.4 W/(m ·℃)；内饰板——取经验数据，λ＝0.03 W/(m ·℃)。
对于这部分结构，可以按照多层均匀平壁计算，代入各材料厚度及导热系数，则有：51.13601050.0146111111=++=++=∑B i i H K αλδαkJ/(㎡·h ·℃)⏹ 车身侧壁和后围处有些结构，金属面直接和内饰板相连，中间没有空气夹层，则该部分构成为：1㎜钢板＋5㎜内饰板各部分材料导热系数同上。
则传热系数为：3.14601046.0146111112=++=++=∑B i i H K αλδα kJ/(㎡·h ·℃)车身侧壁面的外表面积为F 侧＝(2.18*0.7)*2=3.052㎡。
后围表面积为F F ＝0.47*1.33＝0.63㎡。
计算中，取车身侧壁以及后围面积的1/5为金属面和内饰板直接相连考虑，其余部分按照多层均匀平壁计算。
则车身侧壁面的传热系数为：67.13＝侧F F K K i i ∑=kJ/(㎡·h ·℃)(3)、地板计算中，对地板的构成进行了简化，取其厚度为6㎜。
并具有以下结构：1㎜钢板＋10㎜隔热材料＋5㎜地毯各材料导热系数如下：钢板——λ＝54 W/(m ·℃)；隔热材料、地毯——取经验数据，λ＝0.139 W/(m ·℃)。
按照多层均匀平壁计算，代入各材料厚度及导热系数，则有：5.18601030.0146111111=++=++=∑B i i H K αλδαkJ/(㎡·h ·℃)地板的表面积为F 地＝2.1*1.25=2.625㎡。
(4)、前围发动机罩壁在车厢内部分按照以下结构组成：1㎜钢板＋10㎜隔热材料其中，各组成部分导热系数如下：钢板——λ＝54 W/(m ·℃)；隔热材料的导热系数取为经验数据——λ＝0.139 W/(m ·℃)。
按多层均匀平壁传热计算：∑++=B i i F K αλδα1111式中：F α——发动机侧壁面对流放热系数，取F α=100kJ/(㎡·h ·℃)。
B α——车身内表面放热系数，在汽车空调状态，取B α≈60kJ/(㎡·h ·℃)。
经计算得到：4.2160102.0100111111=++=++=∑Bi i F K αλδαkJ/(㎡·h ·℃)发动机罩壁表面积为F F ＝1.35*0.4=0.54㎡。
2、日照表面综合温度的计算考虑到太阳辐射的作用，通过车身壁面传入的热量由两部分组成。
(1) 由于车身内外空气的温差，通过车身外表面以对流换热方式从大气中得到的热量： Q 1=F K(t H - t B )(2) 车身外表面从太阳辐射中吸收的热量： Q 2=F K(t C - t H ) 则传入的总热量：Q=Q 1 + Q 2=F K (t C - t B )由于太阳辐射使车身外表面温度升高，将太阳辐射强度转化成相当的形式，与车外温度迭加在一起，组成太阳照射表面的综合温度，即t C 。
H H C t K I t ++=αρ式中：ρ——车身外表面吸收系数，与表面颜色、粗糙度有关，取为ρ=0.9；I ——太阳总的辐射强度，I=I d +I s 。
I d 为太阳直射辐射强度，I s 为太阳散射辐射强度。
I 水平=3600 kJ/(㎡·h)，I 阳=974 kJ/(㎡·h) ，I 阴=253 kJ/(㎡·h)。
对于车顶、车侧壁面（包括后围），由于太阳射入的角度不同，太阳辐射强度是不同的。
具体如下：tc 顶=t H +ρ顶I 顶/(аH +K 顶) ℃ 其中，I 顶= I 水平t C 侧=t H +ρ侧I 侧/(аH +K 侧) ℃ 其中，I 侧= (I 阳+I 阴)/2对于地板，没有受到太阳辐射的影响，但受到地面反射热以及发动机热的影响，使得地板外表面温度比大气温度高一些。
可取：tc 地=t H +2.5 ℃经计算得到：tc 地=42.5℃ tc 顶=60.2℃ tc 侧=43.5℃ 3、车身壁面传热量的计算⏹ 综上所述可知，顶板、侧壁面（包括后围）、地板的热负荷包括温差传热和太阳辐射两部分，则用日照表面综合温度代替车外空气温度，它们的传热量分别为：Q 顶=F 顶K 顶 (t c 顶-t B ) =254W Q 侧=F 侧K 侧 (t c 侧-t B ) =231W Q 地=F 地K 地 (t c 地-t B ) =209W由于计算过程中有一定近似性，对于顶板、侧壁面、地板的传热可以进行修正，则有：Q B1=а3(Q 顶+Q 侧+Q 地)=902W 式中：3α——修正系数，取3α=1.3。
⏹ 而对于前围，没有受到太阳辐射的作用，只考虑温差传热的影响，通过这部分传入的热量为：Q 前=F 前K 前 (t F1-t B ) =670 kJ/h=186W式中：1F t ——发动机室的空气温度，取1F t =85℃。
⏹ 则车身壁面传入的总热量为：W Q Q Q Q Q Q B 1088186902=+=++++=后围前围地板侧壁面顶板二、通过门窗玻璃传入的热量考虑到太阳辐射，通过门窗玻璃传入的热量由两部分组成：Q G =Q G1+Q G2 (1) 由于车内外温差而传入的热量Q G1：Q G1=K 玻F 玻 (t H - t B )(2) 由于太阳辐射通过玻璃传入的热量Q G2：S U U Q HB G )(2ααρη+= U=F’玻I+(F 玻 - F’玻)I S式中： η——太阳辐射通过玻璃的透入系数，η=0.84。