加装汽车空调多少钱(为什么汽车这么小的空间空调需要的功率及消耗比我们家用的大很多)
通过之前几期关于汽车空调的知识分享,许多朋友对汽车空调的巨大功率有了更深入的认识。
以中型轿车和SUV为例,一般选择最大功率为4-5kw左右。
这4kw的功率相当于5.5匹的制冷能力,这听起来是不是令人吃惊?如果按照家用空调的标准来看,一般可以为80㎡的房间降温。
然而,汽车的内部空间只有4、5㎡,而且车顶还相当低。这背后的原因是什么呢?
在深入解释之前,让我们先普及一个热力学的基本原理:热量传递方式有三种,分别是辐射、传导和对流。
首先,我们来看热传导方式。汽车的隔热保温能力远远不如建筑物。可以将保温隔热类比为热传导方面。汽车就像是一个金属壳的房子,其隔热性能远不及建筑物。
假设在一个室外温度为30度的炎热夏日,当汽车和房间都被冷却至舒适的温度后,空调停止运作。然后过了15分钟,汽车内部的温度就会迅速上升到60多度,而房间内的温度变化很小。
不妨想象一下汽车就像是一个四面落地窗的移动小房子,而且窗户上只有单层玻璃。
即使现在一些车辆的侧窗采用了双层玻璃,也并非中空结构,而是采用了加胶双层,其隔热性能远不如中空双层。在热传导方面,建筑物的墙体显然比单层金属壳的汽车要隔热得多。
然而,最主要的热量来源是热辐射,而不是热传导。太阳光、发动机、排气管等都在向汽车辐射热量。在阳光下,汽车“房间”内的热量主要来自于热辐射,据数据显示,约占总热量的70%左右。
而其中,太阳光的贡献最大,想象一下这个四面落地窗的“小房子”。这里补充一下,隔离红外线超过80%的太阳膜效果非常显著,之前使用过的朋友应该有体会。
值得注意的是,汽车的发动机、排气管等也是重要的热辐射源,就好像在汽车的金属壳外面放置了一个大铁炉子。
因此,当你用千斤顶将汽车抬起,从底盘看向车身时,你会看到车身与排气管之间增加了金属隔热瓦。
当然,在发动机舱与驾驶舱之间的高端车型也都添加了隔热瓦。
这些金属隔热瓦主要用于阻挡热辐射,以满足驾驶舒适性的需求。汽车的使用场景非常特殊。
前面提到过,夏季中,停在户外的汽车的内部温度很容易升至60多度,车内的所有物体也都被加热至这个温度。
物体的比热容远大于空气的,比热容通俗来说就是物体自身可以携带的热量。
大家都有体会,当你上车后打开窗户,热空气很快被排出,但车内仍然很热。这是因为车内的物体在不断释放热量。
当空调开始工作并产生制冷效果时,需要带走这些物体的热量,才能达到热平衡。由于汽车的使用场景需要迅速降温,这就需要更大功率的空调。
更豪华的车型通常搭载更大功率的压缩机。值得一提的是,空气的比热容很低。你知道吗?
一个30平方米、高3.3米的房间,其100立方米的空气降低1度所需能量相当惊人。只需要0.012度电。这个结果可能令人吃惊,但需要一些理科背景的朋友才能理解。
空气的平均密度为1.2kg/m³,比热容为0.24卡/克·度。所以,车内降温主要是将车内物体的热量吸收掉。
当然,一旦车内温度降低到设定的20多度后趋于稳定,就不再需要那么大的功率,一般在1-3kw之间。
开电动车的朋友很容易计算出空调的能耗。
也许有朋友会问,即使如此,与家用空调相比,汽车空调的功率仍然大得多,因为家用空调的1kw能够覆盖20㎡的面积。
这又回到了第一个原因,汽车的隔热性能远远不及建筑物,也就是汽车“冷量”的流失速度较快。
要注意,汽车空调的能效比较低。我们可能会注意到,冰箱或者家用空调等制冷设备上都会标注能效比的级别。
比如,这里显示的是2级,按照国家标准,能耗比COP值为3.4,意味着输入1kw能量能够产生3.4kw的冷量。而汽车空调受到安装空间的限制,例如蒸发器(产生冷量的部分)无法设计得太大,因此能效比相对较低,大约只有略高于2。
这意味着在产生相同冷量的情况下,需要消耗更多的能量。
我希望以专业的知识,以通俗易懂的方式向大家解释清楚。如果您喜欢这样的科普,欢迎点个赞,以表示您的认同。
通过每天一分钟的学习,我将带您逐渐全面了解汽车知识。
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