減少熱傳遞以提高能源效益  預覽列印

減少熱傳遞是提高能源效益的有效方法。例如,在夏天我們用冷氣機保持客廳涼快。如果客廳能有效地絕熱,從周圍環境進入客廳的熱量便減少,這有助節省冷氣機耗用的電能。同樣道理,使冰箱有效地絕熱也能節省能源的。相反,在冬天我們穿著厚的衣服,減少從身體流失至環境的熱,以保持身體溫暖。保溫瓶和真空煲也能減少熱量流失,以保持食物的溫度,有助節省加熱所耗用的能源。

 
圖 1   我們用保溫杯來保持飲品的溫度   圖 2   真空煲就像一個很大的保溫杯

要減少熱傳遞,我們先要了解熱傳遞的過程,以及影響熱傳遞快慢的因素。熱傳遞的過程有三種,分別是傳導、對流和輻射。我們將看看在日常的應用中如何減慢這些過程以達至更佳的能源效益。

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傳導

當你把鋼煲放在爐上時,鋼煲的內部和食物都會變熱。熱從鋼煲的底部通過金屬傳至煲內,這是熱傳導過程的一個例子。

當一個熱的物體和一個冷的物體接觸,或一個物體的不同部份擁有不同的溫度時,熱量便會經由傳導的過程從熱的一邊傳遞至冷的一邊。

熱傳導的速率在不同物料中有所不同。固體的導熱能力通常比液體強,而液體的導熱能力又比氣體強。像銅和鋁等的金屬通常是很好的熱導體,這是由於金屬擁有大量自由電子。自由電子不受某固定的原子束縛,而可以在金屬內自由走動。自由電子可有效地通過碰撞傳遞能量。例如玻璃、木和聚苯乙烯等非金屬一般都是不良的熱導體 (即好的熱絕緣體),這是由於它們透過原子和分子的碰撞傳遞能量,而非透過自由電子。

圖 3   比較一些常見物料的熱傳導能力