汽车空调热负荷计算

设计计算假设地点海口（北纬20°）设计计算假设时间7月30日（太阳直射点北纬9°）代码参数名称取值说明设定值单位T0车外环境温度：38.000℃T1室内干球温度：25.000℃车室外湿度：50.000%%车室内湿度：50.000%%V0汽车正常行驶速度：50km/h13.889m/sM乘员数：2.000个X1新风量:0.000m3/sX2漏风量按：0.005m3/sD1空气密度：38℃1.097kg/m3室内空气含湿量9.900g/kg室外空气含湿量21.000g/kg室内空气比焓50.310kj/kg室外空气比焓92.298kj/kgH12内外空气焓差：41.988kj/kgS0总玻璃面积3.070m2S1前挡风玻璃面积：1.940m2S1h前挡风玻璃水平投影面积0.326m2S1v前挡风玻璃竖直投影面积1.842m2K1前挡风玻璃传热系数：1.900W/(m2.K)Z1前玻璃窗的遮阳系数：0.900S2侧面玻璃面积（单侧）：0.565m2K2侧面玻璃传热系数：1.900W/(m2.K)Z2侧面玻璃窗的遮阳系数：0.080S3后面玻璃面积：0.000m2K3后面玻璃传热系数：1.900W/(m2.K)Z3后面玻璃窗的遮阳系数：0.080S4顶部车身表面面积：4.713m2K4顶部车身传热系数：1.500W/(m2.K)S5侧面车身围护面积（单侧）：3.765m2K5侧面车身传热系数：1.500W/(m2.K)S6后面车身围护面积：4.961m2K6后面车身传热系数：1.500W/(m2.K)S61顶部玻璃面积0.000m2K61顶部玻璃传热系数1.800W/(m2.K)S7地板面积(不含发动机鼓包）：2.580m2K7地板传热系数：1.500W/(m2.K)T11地板外面环境温度55.000℃S8发动机鼓包面积3.519m2K8发动机鼓包传热系数1.800W/(m2.K)T12发动机仓温度70.000℃S9前部车身围护面积：3.257m2K9前围传热系数：1.600W/(m2.K)Kx传热系数的修正系数1.2001.2~1.4ε车身外部的表面颜色，相应的吸收系数：0.700白色或淡黄色0.26～0.45深绿或深红0.81～0.90黑色0.890I大气边缘太阳辐射强度1353.000W/m2β太阳高度角78.000度θ车前脸与太阳的方位角0.000度P大气透明度（0.65-0.75之间）0.700IO地面附近太阳直射辐射强度I0=I*P(m)(P的m次方）939.583m=1/Sinβ1.022I1水平面太阳直射辐射强度I1=IO*Sinβ919.051W/m2I2竖直面太阳直射辐射强度I2=IO*Cosβ*Cosθ195.350W/m2I3水平面散射辐射强度I3=0.5*I*Sinβ*(1-P*m)/(1.1.4lnP)112.629W/m2I4竖直面散热辐射强度I4=0.5*I356.315W/m2F3太阳辐射通过玻璃的透入系数：0.840F5玻璃修正系数0.900代码名称计算公式计算值单位Q0总负荷WQ1通过车身围护结构传入车室内的热量W汽车空调系统热负荷计算此处设车辆在正午时向南行驶前脸正对太阳向，故受太阳辐射的只有车前脸和车顶，则通过玻璃的太阳辐射也只考虑前挡风玻璃二、热负荷的构成及计算一、设计工况Q2玻璃窗浸入的热量WQ3室外空气浸入的热量WQ4乘员散发的热量WQ5其他热源散热，如电器等WQ0总热负荷Q0=(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)4949.043WQ1车身围护结构传入的热量Q1=Qd+Qq+Qc+Qf+Qj+Qr3368.017WQd：为透过车顶传入的热量Qd=(α0(Tzd-T0)+K4(Tzd-T1))*S42626.191WTzd：车顶日照表面综合温度Tzd=T0+ε*Id/α0-3.547.245℃Id：车顶所受总的太阳辐射强度Id=I1+I31031.680W/m2α0：车体外表面与空气对流放热系数α0=1.163*(4+12√V0)56.663W/(m2.K)Qq：为透过车前围传入的热量Qq=K9*S9(T0-T1)67.746WQc：为透过侧面传入的热量Qc=K5*S5*(T0-T1)*2176.202WQf：为透过地板传入的热量Qf=K7*S7*(T11-T1)116.100WQj:为透过发动机鼓包传入的热量Qj=K8*S8*(T12-T1)285.039WQr：为后面车身的传入的热量Qr=K6*S6*(T0-T1)96.740WQ2玻璃窗传入的热量Q2=Qg1+Qg2+Qg3728.658WQg1：玻璃内外温差传入的热量：Qg1=Qgq+Qgc+Qgh+Qgt75.829WQgq：前挡风玻璃传入的热量：Qgq=K1*S1*(T0-T1)47.918WQgc：侧面玻璃传入的热量：Qgc=K2*S2*(T0-T1)*227.911WQgh:后面玻璃传入的热量：Qgh=K3*S3*(T0-T1)0.000WQgt:顶部玻璃传入的热量：Qgt=K61*S61*(T0-T1)0.000WQg2:太阳直射辐射透过玻璃传入的热量：Qg2=Qg2h+Qg2v498.541WQg2h：前挡风玻璃水平投影面直射辐射传入热量Qg2h=I1*S1h*F3*F5226.506WQg2v：前挡风玻璃竖直投影面直射辐射传入热量Qg2v=I2*S1v*F3*F5272.035WQg3:太阳散射辐射透过玻璃传入的热量：Qg3=Qg3h+Qg3v154.288WQg3h：水平面玻璃散热辐射传入热量Qg3h=I3*S1h*F3*F527.758WQg3v：竖直面玻璃散射辐射传热热量Qg3v=I4*(S1v+2*S2)*F3*F5126.530WQ3新风、漏风传入的热量Q3=(X1+X2)*D1*H12230.679WQ4乘员散发的热量Q4=175+(M-1)*108*0.89271.120WQ5其他热源散热（如仪表、照明）Q5=3600*Pw*1.163/4.18350.569W代号负荷分类比例负荷量单位Q0总热负荷（修正前）100%4949.043WQ1车身围护结构传入的热量68.05%3368.017WQ2玻璃窗传入的热量14.72%728.658WQ3新风、漏风传入的热量4.66%230.679WQ4乘员散发的热量5.48%271.120WQ5其他热源散热，如电器等7.08%350.569W蒸发器空气侧制冷能力应等于热负荷Qe=Q04949.043W取整：Qe=5000.000W设空气侧与制冷剂侧能力比为90%，则制冷剂侧能力为Qer=5555.556W膨胀阀额定容量选型计算Qer/0.8/35171.975USRT取整：2.000USRT设：膨胀阀进口制冷剂温度55.000℃膨胀阀进口制冷剂过冷度5.000℃查表：膨胀阀进口制冷剂比焓279.880Kj/Kg设：蒸发器出口制冷剂温度5.000℃蒸发器出口制冷剂过热度5.000℃查表：蒸发器出口制冷剂比焓402.856Kj/Kg计算：制冷剂质量流量162.633Kg/h设：冷凝器进口制冷剂温度85.000℃冷凝器进口制冷剂过热度25.000℃冷凝器出口制冷剂温度55.000℃冷凝器出口制冷剂过冷度5.000℃查表：冷凝器进口制冷剂比焓458.203Kj/Kg冷凝器进口压力(G)1.580MPa冷凝器出口制冷剂比焓279.880Kj/Kg冷凝器出口压力1.580MPa计算：冷凝器制冷剂侧换热量Qcr8055.908W设：空气侧与制冷剂侧能力比为95%，则空气侧能力为8479.903W取整：Qc=8500.000W设：压缩机吸气温度5.000℃压缩机吸气过热度5.000℃压缩机容积效率（富通V5）0.620压缩机转速2000.000rpm查表：压缩机入口制冷剂比容0.071m3/kg八、压缩机理论排量计算七、冷凝器散热量（制冷剂侧、空气侧）五、空调系统额定制冷量（空气侧）三、热负荷比例：六、蒸发器换热量（制冷剂侧）计算：单位时间内压缩机吸气量0.192m3/min计算：压缩机理论排量155.201cc/r