本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
编者按:《大众科学》的乔治·穆瑟将在“60秒太阳能”专栏中记录他安装太阳能电池板的经历。请阅读他的介绍,并查看所有帖子。
去年秋天,在我们决定安装太阳能之前,我和妻子在防风雨条和隔热方面做了不少工作,并且在下一步该做什么上达到了一个决策点。换一个新的后门?更换破旧的餐厅窗户?修理我们蒸汽供暖管道中固执的T型接头?(水管工的行话甚至比天体物理学家的更生动。)在一栋老房子里(我们的房子可以追溯到1868年),永远有比时间和金钱更多的项目,我希望一位外部专家能帮助我们选择。此外,我认为对我们的墙壁进行红外扫描,以鲜艳的伪彩色显示热流,会很酷。
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我的妻子对当地能源审计员Tom Testa(来自Home Energy Diagnostics)收取的450美元的价格标签感到不满,但她知道她无法阻止我对热成像的热情。(事实证明,如果你想获得新泽西州安装太阳能的补贴,你需要进行家庭能源审计,所以我们最终无论如何都要承担这笔费用。)我在九月份聘请了Testa,他在十一月初在我们家花了将近半天时间,当时室内和室外的温差足够大,以确保良好的红外读数。
成像仪看起来像是数码相机和无绳电钻的混合体,玩起来绝对很有趣。如果你用手掌触摸墙壁,成像仪会显示热手印。Testa用它来检查墙壁和天花板隔热的质量。像我们这样年代的房子没有玻璃纤维隔热材料或房屋包裹层。相反,在室内石膏墙和室外壁板之间夹着一堵非承重砖墙。它们的隔热值不是很高,但Testa说已经足够好了,尝试改造更好的东西不值得高昂的成本。
对于阁楼和那些缺少砖块填充的墙壁,几年前我们请了一位承包商吹入纤维素隔热材料,这基本上是五彩纸屑。显然他们搞砸了。成像仪显示墙壁顶部周围有冷点,那是纤维素沉降的地方。它还在我们厨房的墙壁上发现了一个点,那是室外温度——上面照片中的暗点。后来,我仔细观察,发现这个区域的外部壁板已经弯曲回来,并将木材暴露在外界环境中。我们最终不得不花费1000美元来更换部分承重梁。
总的来说,Testa说,我们最划算的办法不是关注隔热,而是关注空气泄漏,因为空气泄漏会带走大量的热量。为了找出它们,Testa使用了一种低技术设备:鼓风门。他撑开房子的后门,用一块带有圆形开口的帆布门覆盖住缝隙。他插入一个风扇,开始从房子里抽出空气。控制器调节风扇,使房子达到50帕的负压,大约是每平方英寸0.01磅。这反过来又通过每一个裂缝和缝隙吸入空气,从而很容易地查明空气泄漏。
事实上,风扇把我们的房子变成了电影《鬼驱人》中的场景。门砰地关上。窗户发出嘶嘶声。强风从我们的阁楼门涌出。为了保持负压,风扇必须每分钟从我们的房子里抽出5,800立方英尺的空气,几乎是密封良好的房子的三倍。我们的墙壁简直就是筛子。
为了解决这个问题,Testa建议专注于阻止房子的烟囱效应。室外空气进入地下室,上升,然后从阁楼排出。这种整体循环模式比局部问题(如单层玻璃窗)更重要。Testa说,在新窗户收回成本之前,火星上就会出现人类殖民地。
所以我们在阁楼门上增加了防风雨条和硬质泡沫隔热材料。在地下室,我们请了一位承包商用合适的玻璃纤维外门封闭了漏水的Bilco地窖门,并用泡沫板密封了缘梁(地下室墙壁在地面水平和一楼之间的部分)。两千美元之后,我感觉自己好像在为当地建筑业运行自己的刺激计划。
现在,每个周末,我都会进行漏洞巡查。我吻别妻子和女儿,带着喷雾泡沫罐、填缝剂和泡沫隔热板消失在地下室里。我感受气流,并寻找气流的蛛丝马迹,例如蜘蛛网。一旦我开始认真地寻找,我简直震惊于我们地下室有多少漏洞。维多利亚时代的过度设计真是个奇迹,我们的房子居然没有倒塌。如果奥巴马总统认为我们可以通过让人们从事房屋密封工作来拯救我们的经济,那么我在我们地下室投入的时间表明他是对的。
虽然自从我们开始这项工作以来,我们还没有足够的燃气表读数来判断我们是否收回了投资,但我们注意到舒适度有了明显的提高。楼上和楼下的温差比以前小得多,我们冬天在厨房里也不再需要穿毛衣了。我不确定审计告诉了我任何我自己无法弄清楚的事情,但像其他人一样,我发现它确实让人大开眼界。
乔治厨房墙壁的热红外图像,由Tom Testa提供