空调系统制冷热负荷计算书.doc

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1、江苏卡威汽车工业集团有限公司企业标准空调系统制冷热负荷计算书2012-02-05发布江苏卡威汽车工业集团有限公司发布2012-02-06实施 KWMC-EA-JS-008KWMC-EA-JS-008前言进行汽车空调系统设计或选型之前应进行车身热负荷计算，以确定该空调装置应具备多少制冷或制热能力。本标准由江苏卡威汽车工业集团有限公司提出。本标准由江苏卡威汽车工业集团有限公司汽车研究院负责归口管理。本标准第一版主要起草人：倪建华、鱼灵炜本标准第二版2012年5月修订。本标准第二版主要修改人：倪建华、鱼灵炜 KWMC-EA-JS-008◆设计参

2、数：车外温度：tH=38℃，相对湿度：ф=62%车内温度：tB=25℃，相对湿度：ф=60%车内成员数：N=5人，车内新风量：V=N*V1=5*11=55m³/h3太阳辐射强度：tH=38℃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：V=3.68m³。3所取的计算空间如图所示：后窗顶板前窗发动机罩（在车厢内部分）地板◆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

3、因素很多。综合各种因素，车身热平衡的方程式表达如下：Qe=QB+QG+QV+QP+QM+QLQ=a1Qe式中：a1——储备系数，取a1＝1.15；Q——制冷机产生的冷量； KWMC-EA-JS-008Qe——车身总热负荷；QB——车体传入热量；QG——玻璃传入热量；QV——新风热；QP——人体热；QM——用电设备散热量；QL——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：QB=Q顶板+Q侧壁面+Q地板+Q前

4、围+Q后围■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、地板传热量的计算公式如下：Qi=KiFi(tH-tB)式中：Qi——分别表示顶板、侧壁面、地板的传热量；Ki——分别表示顶板、侧壁面、地板的传热系数；Fi——分别表示顶板、侧壁面、地板的传热面积；tH——车外空气温度，这里取为tH=38℃；tB——车内空气温度，这里取为tB=25℃；对于前围和后围，由于发动机室和行李箱里的温度都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：Qi=KiFi(tFi-tB)式中：Qi——分别

5、表示前围、后围的传热量；Ki——分别表示前围、后围的传热系数；Fi——分别表示前围、后围的传热面积；tFi——分别表示发动机室、行李箱内的温度；tB——车内空气温度，这里取为tB=25℃；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Ki是不同的。要分别计算各部分的传热系数Ki。 KWMC-EA-JS-008■对于车顶板、侧壁面、地板，传热系数计算式如下；式中：aH——外表面放热系数，与表面相对气流速度有关。当

6、车速为v=40km/h时，可取aH≈146kJ/(㎡·h·℃)。aB——内表面放热系数，在汽车空调状态，可取aB≈60kJ/(㎡·h·℃)。d——隔热材料厚度(m)。l——隔热材料导热系数W/(m·℃)。■对于前围和后围，传热系数可以按照下式计算：式中：aF——对于前围，表示发动机侧壁面对流放热系数，取aF=100kJ/(㎡·h·℃)；对于后围，表示行李箱内壁面对流放热系数，取aF=41.8kJ/(㎡·h·℃)。aB——车身内表面放热系数，在汽车空调状态，取aB≈60kJ/(㎡·h·℃)。d——隔热材料厚度(m)。l——隔热材料导热系数W

7、/(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——l＝54W/(m·℃)；空气——l＝6.4W/(m·℃)；内饰板——取经验数据，l＝0.03W/(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：■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：各部分材料导热系数同上。则传热系数为： 1㎜钢板＋5㎜内饰板KWMC-EA-JS-008顶板的外表面积为F顶＝2.10*1.1

8、6=2.44㎡。计算中，取车顶板的1/5为金属则车顶板的传热系数为：(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。由于车门等处结构较为复杂，计算中，对车身