空調(diào)供暖之殤
2020年,歲末年初,一場突如其來的新冠肺炎疫情從武漢向全國蔓延,在這次重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件面前,武漢為有效控制傳染源,切斷傳染途徑,遏制疫情擴散,對確診患者集中收治,疑似患者集中隔離,發(fā)熱患者、密切接觸者集中隔離觀察,疫情得到了有效的控制,但隨之相伴的寒冷冬天,卻不能開空調(diào),讓廣大醫(yī)護人員倍受疫情與寒冬的煎熬。
人類社會從遠古的篝火取暖到現(xiàn)在的智能化健康供暖,全球化的采暖方式一直在變化中創(chuàng)新。采暖作為我們冬日常用的取暖方式,目前,主要分為火暖、水暖和空調(diào)取暖三種形式。眾所周知,以“秦嶺—淮河”為界,北方強制集中供暖,享受取暖補貼,南方地區(qū)則是感受屋里屋外同冰涼的寒冬,特別是長江流域省市感受強烈,為了抗御寒冬,長江流域省市眾多辦公大樓、醫(yī)院等安裝了水暖,分體空調(diào)及中央空調(diào)等取暖設施與系統(tǒng)。
熱量傳統(tǒng)的傳遞方式分為兩種,一種是熱傳導,另一種是熱對流。水暖和空調(diào)等傳統(tǒng)供暖方式就是采用的熱傳導和熱對流的形式進行熱量的傳遞的。熱傳導是接觸固體間熱傳遞的主要方式;對流是液體和氣體中熱傳遞的特有方式;對流可分自然對流和強迫對流兩種。自然對流往往自然發(fā)生,是由于溫度不均勻而引起的,強迫對流是由于外界的影響對流體攪拌而形成的;加大液體或氣體的流動速度,能加快對流傳熱。
洗手通風防病毒,注意保暖很重要,近距離飛沫傳播是新型冠狀病毒肺炎的主要傳播途徑,所以減少人員的出行和聚集是阻斷疫情傳播重要的一項措施。此外,出門戴口罩,日常勤洗手,少出門,多通風等,都是保持健康的有效措施。然而,空調(diào)不僅可以通風,也可能是傳播、病毒的途徑;室內(nèi)空調(diào)取暖與遏制疫情蔓延擴散存在相互矛盾,為了遏制疫情蔓延擴散,全國各醫(yī)院、隔離點(賓館)與商超均關閉了中央空調(diào)等取暖設施與系統(tǒng)。
這一現(xiàn)象凸現(xiàn)供暖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展短板,能否解決熱傳導與對流模式產(chǎn)生熱量的問題,像太陽一樣的熱輻射的材料與供暖系統(tǒng)?
全球供暖技術之發(fā)展
任何高于零度的物體都具有向外發(fā)射能量的本領,這種熱傳遞的方式叫做熱輻射。熱輻射雖然也是熱傳遞的一種方式,但它和熱傳導、對流不同。它不依靠中間媒介把熱量直接從一個系統(tǒng)傳給另一系統(tǒng)。熱輻射以電磁輻射的形式發(fā)出能量,溫度越高,輻射越強。熱輻射的波長分布情況也隨溫度而變。熱輻射是遠距離傳熱的主要方式,如太陽的熱量就是以熱輻射的形式,經(jīng)過宇宙空間再傳給地球的。
隨著碳纖維技術的發(fā)展,碳纖維已經(jīng)逐步應用在部分工業(yè)領域。碳纖維(carbon fiber,簡稱CF)是含碳量在90%以上的無機高分子纖維,具有高強度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、導熱和導電等多種優(yōu)異的性能,廣泛應用于國民經(jīng)濟各個領域。
近些年來,德國科學家利用碳纖維導熱性能,研究出涂料式碳纖維采暖系統(tǒng),能模擬太陽光的自然輻射過程來給物體加熱,是一種比熱傳導和對流方式更優(yōu)越的采暖方式;這一系統(tǒng)使用專有技術在低電壓范圍內(nèi)(24伏)運行,可靠;整個加熱過程是一個純粹的物理過程,不產(chǎn)生任何廢棄物質(zhì),符合環(huán)保潮流,發(fā)熱效率高(達99.2%),節(jié)省了能源,創(chuàng)造了消耗低的世界紀錄。
采暖系統(tǒng)之應用
涂料式碳纖維采暖系統(tǒng)廣泛用于各辦公場所、學校、醫(yī)院、家庭等。惟改革者進,惟創(chuàng)新者強,惟改革創(chuàng)新者勝??ò钏箍萍及l(fā)展(武漢)有限公司負責人李茂風介紹,今年疫情期間,裝有涂料式碳纖維采暖系統(tǒng)的住戶,其設備全部在運行,有幸的是無一人感染新冠肺炎。
科技是國家強盛之基,創(chuàng)新是民族進步之魂。提供清潔能源、科學環(huán)保、節(jié)能舒適的辦公、工作、生活居住優(yōu)美新環(huán)境,根本出路在于創(chuàng)新,供暖產(chǎn)業(yè)如何補短板?疫情過后健康供暖產(chǎn)業(yè)面臨新考驗、新挑戰(zhàn)、新機遇。