實(shí)驗(yàn) | 我們的城市為什么越來(lái)越熱？

夏天天太熱，在陽(yáng)光下火辣辣的，大家一定會(huì)抱怨太陽(yáng)太猛。但你知道嗎？上海的夏天越來(lái)越熱不能怪太陽(yáng)，大城市自身散發(fā)的熱量可以高達(dá)來(lái)自太陽(yáng)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(huì)比氣象臺(tái)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(lái)自于大樓和柏油馬路對(duì)太陽(yáng)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(dòng)，加劇了城市內(nèi)部的高溫化。

同時(shí)城市人口密集、商場(chǎng)飯店及車輛排熱、居民生活耗能的熱量，多管齊下，火上澆油。

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(dòng)機(jī)最高效率在40%，能治這城市病的只有電動(dòng)汽車，電動(dòng)汽車的效率輕易可以做到70%-80%。

圖：純電動(dòng)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)前艙裝有電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，但發(fā)熱小，溫度很低

圖：柴油大客車后置發(fā)動(dòng)機(jī)大片高溫源和電動(dòng)大客車清涼的后背

燃油汽車中的發(fā)動(dòng)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(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)，水箱和廢氣排放到城市里，溫度在95度以上。電動(dòng)汽車最熱部分是電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(huì)超過(guò)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(dòng)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(dòng)化了，站在天橋上觀察電動(dòng)轎車和電動(dòng)物流車占比也不小，為減小城市熱島效應(yīng)做貢獻(xiàn)。

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(mèng)中心去拍空調(diào)熱成像照片。夢(mèng)中心四周，十幾臺(tái)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(lái)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(dòng)。室內(nèi)的主要熱源是人，請(qǐng)不要小看人體的制熱能力，按照極輕活動(dòng)算，人體發(fā)熱功率可以達(dá)到130瓦以上。今晚的夢(mèng)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(mèng)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)祟惖某雎吩谀睦锬兀空?qǐng)看上篇： 功率半導(dǎo)體讓生活更美好 。