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红外热成像助力冬季取暖省电攻略
发布时间:2020-01-06   点击次数:805次

    去年冬季,小编用热像仪测试了常见取暖设备的供暖表现,引发了读者热烈讨论。因此,今年进一步升级取暖攻略,助力大家度过一个温暖舒适的冬天。

    所有能量的终形式都是热能,因此电能转化为热能的终效率是100%,但热传递的过程会有能量流失,不同取暖设备的热传递方式不同,热量流失的情况就有所不同。我们知道,热传递有热辐射、热传导和对流三种方式,不同热传递的效率如何呢?红外热像仪能将温度分布用图像方式显示出来,供暖情况一目了然,让我们来探个究竟吧。

 

1、电暖器和电油汀

    电暖器供暖的主要热传递方式是热辐射,热辐射的强度随距离迅速衰减,对环境温度的影响很不均匀,我们靠它越近就越能感受到热度。

    通过热像仪我们发现,电暖器本身温度高达到了300℃。下面的热图像中,当电暖器附近被局部加热到很高温度时,稍远位置并没有被明显加热。温度太高的地方我们人体可消受不起,因此这种不均匀的热传递方式白白浪费了很大一部分能量。

    同时,电暖器加热的空气直接上升,没有形成有效的空气循环,这部分热能无法传递到室内其他地方。红外热图显示,电暖器正上方的天花板温度比周围高出2℃。可见,电暖器有部分热量损失在天花板上了。

    电油汀的内部是导热油,接通电源后导热油被加热。相比电暖器300℃的高温,电油汀一般不超过85℃,没有灼热感,舒适度更好。但由于物体的热辐射强度与它的温度(273+摄氏温度)四次方成正比,电油汀的辐射强度只有电暖器的15% :(273+85)^4/(273+300)^4 ≈ 15%,需要更多的散热片才能辐射出足够的热量。和电暖器一样,电油汀也会通过热空气上升加热天花板,没有在屋内形成很好的空气循环,导致部分热量流失。

    总的来讲,电暖器和电油汀的一部分热量没有传递到室内其他地方,供热效率不理想,也就不够省电。

 

2、暖风机

    通过电子红外热像仪,我们发现,暖风机的温度为180℃,辐射强度不到电暖器的一半:(273+180)^4/(273+300)^4≈40%,发热面积也不大,所以总的辐射能量远不及电暖器。

    但暖风机通过旋转风扇不断将加热的空气吹向房间各处,暖风在房间内对流循环,均匀提高了全屋温度,供热效率更高,也就更省电。不足之处在于,暖风机运行时有噪声和风感,舒适度稍差。所以小编建议大家在客厅使用暖风机,在卧室使用电暖器或者电油汀。

 

3、电热毯

    电热毯是经济实惠的取暖神器。它温度不高、接近体温,热辐射小,主要以热传导的方式传热,通过褥子和人体直接接触,效率很高。被窝就像一个小的密闭温室,热量基本不会散失。要说呢,电热毯产生的这点热量对于整个房间的温度影响微不足道,但是对床的加热就绰绰有余了,所以也省电,特别受到小编这种工薪族的青睐。小编还要用亲身经历强烈建议大家:一定要选择尺寸更大的被子,把热留住!

 

4、空调

    以上取暖设备将电能100%转化为热能,是不是已经达到极限了呢?并不是!空调的制热效率可以超过100%。What?这怎么可能?解答这个问题需要了解空调的原理。当空调制热时,压缩机将室内空气加热的同时,使得外机降温到低于环境温度,从而能够吸取外界的热量。通俗地理解,空调制热时把外面的热搬到了室内(使得外面的温度更低),所以制热效率大于100%,比暖风机更省电。但是在寒冬气温很低的情况下,空调不能有效从室外吸收热量,主要依靠电辅热,制热效率就降低了。

    从红外热图可以看到,空调的出风口温度并不高,主要通过吹出的热风实现空气循环,将热量传递出去。由于暖气流会往上升,小编建议大家将风口调节到向下的角度并左右摆动,以更好实现全屋的热循环。

    此外,不要将空调的制热温度设到极限(一般为30℃),否则可能引起空调过载,频繁启动或不出风,增大耗电量,严重时甚至损坏压缩机。

 

5、地暖

    现在越来越多的家庭使用地暖。除了一般的水暖,也有电加热地板。这两种地暖能量转换效率一样,不过电加热地板可以随时开关,对省电一族更有吸引力。地暖发热均匀,主要通过加热空气实现供暖。由于没有局部高温、房屋整体温度均匀,也没有风感和噪音,但铺设价格不菲,长时间加热也导致电费负担不小。当然土豪随意啦!

 

6、保暖

    要让室内温暖舒适还要省电,除了供暖设备,房屋的保暖更加重要。上面提到了从天花板损失的热量,相比从门窗散失的热量,简直不足一提。滑动式窗户的密封性比扣拉式窗户的密闭性差,容易漏风,从边缘散失的热量也多。从下图可以看出,滑动式窗户的边缘温度低于窗户本身4℃,热量散失严重。

    双层玻璃则是保暖*。下图中,上方的单层玻璃低15.4℃,下方的双层玻璃温度为20.1℃,相差了近6℃,保温效果的差异一目了然。

    大量热量也会通过房屋墙体流失,墙体的隔热至关重要,通过电子的手机热像仪可以观察到墙面层板内部结构对热量传递的影响。

    当然,取暖还有更直接的方式,比方多喝热水,既能暖胃还可暖手,热图像中握过杯子的左手颜色更亮,温度明显高于右手,或者洗个热水澡,冲掉全身的寒气。也有网友留言养猫取暖,小编准备收养一只明年来测。

    以上我们测试了多种取暖设备的供暖表现和保暖方式,如果您在家中感觉到寒冷,不妨也用热像仪检测一下供暖设备和保暖设施查找问题。寒潮即将来临,让我们度过一个舒适、温暖的寒冬。

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