實(shí)驗(yàn) | 我們的城市為什么越來越熱?
全球氣候在變暖,我們焚燒石油,煤炭等化石燃料,產(chǎn)生了大量二氧化碳等溫室氣體,導(dǎo)致全球氣候變暖,尤其大陸氣溫升高,城市變得越來越熱。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202408/461798.htm圖:上海前灘的夜晚,被太陽曬熱的建筑
熱島效應(yīng)
夏天天太熱,在陽光下火辣辣的,大家一定會抱怨太陽太猛。但你知道嗎?上海的夏天越來越熱不能怪太陽,大城市自身散發(fā)的熱量可以高達(dá)來自太陽輻射熱量的五分之二。
城市中心氣溫一般比周圍郊區(qū)高1℃左右,最高可達(dá)6℃以上,上海最高氣溫經(jīng)常逼近歷史最高點(diǎn)。7月15日上午10點(diǎn),上海市中心溫度34.6度,而郊縣的東灘濕地才29.4度,市中心竟然熱5.2度,你到市中心去逛逛,實(shí)際的體感溫度會比氣象臺官方溫度更高,這就是城市熱島效應(yīng)。
為了探究城市熱島效應(yīng)的秘密,我?guī)е娏﹄娮訉?shí)驗(yàn)的溫度熱成像儀,沿著淮海路一路走到上海市中心氣溫的標(biāo)桿地——徐家匯,尋找上海熱島的根源。
城市熱島效應(yīng)主要是來自于大樓和柏油馬路對太陽輻射熱的吸收和城市內(nèi)部林立的大樓中的空調(diào)設(shè)備排出的熱空氣。
大樓不斷向高空發(fā)展,河流沿岸被建筑物覆蓋,遮擋住了空氣的流動,加劇了城市內(nèi)部的高溫化。
同時(shí)城市人口密集、商場飯店及車輛排熱、居民生活耗能的熱量,多管齊下,火上澆油。
燃油汽車到電動汽車
城市“熱島病”,首先要?dú)w罪于汽車,燃油汽車效率低下,發(fā)動機(jī)最高效率在40%,能治這城市病的只有電動汽車,電動汽車的效率輕易可以做到70%-80%。
圖:純電動轎車發(fā)動機(jī)前艙裝有電機(jī)驅(qū)動器,但發(fā)熱小,溫度很低
圖:柴油大客車后置發(fā)動機(jī)大片高溫源和電動大客車清涼的后背
燃油汽車中的發(fā)動機(jī)和水箱是熱源的主要部分,大客車的額定功率大約80千瓦,效率按40%計(jì),發(fā)熱量高達(dá)58千瓦,熱量通過發(fā)動機(jī),水箱和廢氣排放到城市里,溫度在95度以上。電動汽車最熱部分是電機(jī)驅(qū)動器中的IGBT芯片,整輛公交車只需要3個(gè)EconoDUAL?3 IGBT模塊就可以推動滿載的公交大客車,其中核心是18片2平方厘米120微米厚的IGBT芯片,在額定功率運(yùn)行時(shí),總的發(fā)熱功率小于1000瓦,芯片溫度不會超過80度,效率非常高。這樣的發(fā)熱量就相當(dāng)于3位乘客跟著后面跑的發(fā)熱量。
你知道EconoDUAL?3是電動商用車首選的技術(shù)和產(chǎn)品嗎?上圖右側(cè)中每個(gè)發(fā)熱的芯片2平方厘米。
圖:徐家匯天橋俯瞰,綠牌車占比不小,柏油地面溫度高
值得慶幸的是,上海的公交車幾乎全部都電動化了,站在天橋上觀察電動轎車和電動物流車占比也不小,為減小城市熱島效應(yīng)做貢獻(xiàn)。
人與城市熱度
熱島效應(yīng)第二罪魁禍?zhǔn)资强照{(diào),人需要清涼,機(jī)器設(shè)備需要降溫,空調(diào)源源不斷把室內(nèi)的熱量搬到室外,使得城市室外熱浪撲面。
晚上,黃浦江邊非常涼快舒適,我散步到了上海西岸夢中心去拍空調(diào)熱成像照片。夢中心四周,十幾臺大型商用空調(diào)大多數(shù)都在運(yùn)行,把室內(nèi)的熱量努力搬到室外。
熱量哪里來的呢?建筑透明建筑,白天吸的熱并不大,而且熱量是朝上流動。室內(nèi)的主要熱源是人,請不要小看人體的制熱能力,按照極輕活動算,人體發(fā)熱功率可以達(dá)到130瓦以上。今晚的夢中心,人體熱量和空調(diào)的耗能是城市熱島的熱源。
圖:商用空調(diào)前熱浪撲面,夢中心密集的空調(diào)和人群
現(xiàn)在城市了幾乎有人的地方就有空調(diào),還有生火煮飯,熱水洗澡,冰箱,洗衣機(jī)和空調(diào)……處處都在瘋狂的散發(fā)熱量。
居民區(qū)的變壓器/豐裕生煎的空調(diào)和廚房
生煎和爐子
城市讓生活更美好,為了提高生活質(zhì)量,我們需要消耗大量能源,產(chǎn)生大量的熱量,使城市得了“熱島病”。 我們?nèi)祟惖某雎吩谀睦锬??請看上篇?nbsp;功率半導(dǎo)體讓生活更美好 。
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