駕駛室玻璃對空調制冷效果的影響

赫文軍

柳州柳工挖掘機有限公司 廣西 柳州 545007

引言

隨著車用空調使用的普及，人們已經不單單滿足于空調簡單的制冷制熱。客戶對于駕駛室內乘坐環境質量也提出了更高的要求。在普遍的認知中，駕駛室玻璃是影響空調制冷性能條件之一，那么不同駕駛室玻璃對空調制冷效果的影響具體有多大？如何能有效的降低這一影響？本文通過理論計算影響空調制冷的熱負荷和實車降溫測量兩個方面來探討不同駕駛室玻璃對空調制冷效果的影響。

1 空調設計參數

本文以某品牌挖掘機駕駛室為設計目標。由于挖掘機的使用工況惡劣，本文選取設計參數如表1：

表1 制冷設計參數表

駕駛室的其他參數如表2：

表2 駕駛室參數

2 光照熱負荷計算

2.1 白玻駕駛室光照熱負荷計算

太陽輻射傳入熱量由兩部分組成：

（1）由于駕駛室內外溫差而傳入的熱量QG1

式中：K玻為玻璃熱傳導系數，查詢資料

K玻=6.38W/( m2.K)

F玻：玻璃總面積，單位為m2；

（2）由于太陽輻射通過玻璃傳入熱量QG2

式中：J=F1玻×I水平+F2玻×IS

F2玻=F玻 - F1玻

η：太陽輻射通過玻璃的透入系數，

白玻玻璃選取η=0.85；

ρ：玻璃對太陽輻射熱的吸收系數，

白波選取ρ=0.08；

C：遮陽修正系數，白玻取C=0.97；

J：玻璃的太陽輻射量，單位為W；

F1玻：玻璃水平投影面積之和，單位為m2；

F2玻：背陽面玻璃面積，單位為m2；

I水平：太陽光水平輻射強度，取1000 W.m-2；

IS：太陽光直射輻射強度，取45W.m-2

計算得出通過玻璃傳遞到駕駛室總熱量：

2.2 綠玻駕駛室光照熱負荷計算

查詢相關資料，綠玻玻璃的透入系數η為0.77，遮陽系數ρ為0.67。

通過第2.1章中的公式計算得出：

2.3 白玻駕駛室和綠玻駕駛室對比

相較于白玻駕駛室，綠玻駕駛室熱負荷降低了979-767=232(W)；

相較于白玻駕駛室降低了23.7%的熱負荷。

3 實車降溫測試

3.1 測試方法

按照【GB 19933.4-2014 土方機械 司機室環境 第4部分：采暖、換氣和空調(HVAC)的試驗方法和性能】中的測試方法，分別對白玻駕駛室和綠玻駕駛室中進行降溫測試。

3.2 測試結果

對實車降溫測試數據進行整理，分別得到白玻和綠玻駕駛室的實車降溫曲線，如下：

圖1 白玻駕駛室降溫曲線

圖2 綠玻駕駛室降溫曲線

根據圖1圖2實車測試數據對比發現，在相同工況下，綠玻駕駛室比白玻駕駛室能夠多降溫1-2℃，降溫速度更快。

4 結語

駕駛室玻璃對于空調的降溫效果影響較大，在駕駛室設計之初選用有效降低太陽光照輻射的玻璃，能夠有效降低整車熱負荷，達到更快的降溫速度，更客戶帶來更高的空調體驗。