本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
編者按:《大眾科學》的喬治·穆瑟將在“60秒太陽能”專欄中記錄他安裝太陽能電池板的經歷。請閱讀他的介紹,並檢視所有帖子。
去年秋天,在我們決定安裝太陽能之前,我和妻子在防風雨條和隔熱方面做了不少工作,並且在下一步該做什麼上達到了一個決策點。換一個新的後門?更換破舊的餐廳窗戶?修理我們蒸汽供暖管道中固執的T型接頭?(水管工的行話甚至比天體物理學家的更生動。)在一棟老房子裡(我們的房子可以追溯到1868年),永遠有比時間和金錢更多的專案,我希望一位外部專家能幫助我們選擇。此外,我認為對我們的牆壁進行紅外掃描,以鮮豔的偽彩色顯示熱流,會很酷。
關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。
我的妻子對當地能源審計員Tom Testa(來自Home Energy Diagnostics)收取的450美元的價格標籤感到不滿,但她知道她無法阻止我對熱成像的熱情。(事實證明,如果你想獲得新澤西州安裝太陽能的補貼,你需要進行家庭能源審計,所以我們最終無論如何都要承擔這筆費用。)我在九月份聘請了Testa,他在十一月初在我們家花了將近半天時間,當時室內和室外的溫差足夠大,以確保良好的紅外讀數。
成像儀看起來像是數碼相機和無繩電鑽的混合體,玩起來絕對很有趣。如果你用手掌觸控牆壁,成像儀會顯示熱手印。Testa用它來檢查牆壁和天花板隔熱的質量。像我們這樣年代的房子沒有玻璃纖維隔熱材料或房屋包裹層。相反,在室內石膏牆和室外壁板之間夾著一堵非承重磚牆。它們的隔熱值不是很高,但Testa說已經足夠好了,嘗試改造更好的東西不值得高昂的成本。
對於閣樓和那些缺少磚塊填充的牆壁,幾年前我們請了一位承包商吹入纖維素隔熱材料,這基本上是五彩紙屑。顯然他們搞砸了。成像儀顯示牆壁頂部周圍有冷點,那是纖維素沉降的地方。它還在我們廚房的牆壁上發現了一個點,那是室外溫度——上面照片中的暗點。後來,我仔細觀察,發現這個區域的外部壁板已經彎曲回來,並將木材暴露在外界環境中。我們最終不得不花費1000美元來更換部分承重梁。
總的來說,Testa說,我們最划算的辦法不是關注隔熱,而是關注空氣洩漏,因為空氣洩漏會帶走大量的熱量。為了找出它們,Testa使用了一種低技術裝置:鼓風門。他撐開房子的後門,用一塊帶有圓形開口的帆布門覆蓋住縫隙。他插入一個風扇,開始從房子裡抽出空氣。控制器調節風扇,使房子達到50帕的負壓,大約是每平方英寸0.01磅。這反過來又透過每一個裂縫和縫隙吸入空氣,從而很容易地查明空氣洩漏。
事實上,風扇把我們的房子變成了電影《鬼驅人》中的場景。門砰地關上。窗戶發出嘶嘶聲。強風從我們的閣樓門湧出。為了保持負壓,風扇必須每分鐘從我們的房子裡抽出5,800立方英尺的空氣,幾乎是密封良好的房子的三倍。我們的牆壁簡直就是篩子。
為了解決這個問題,Testa建議專注於阻止房子的煙囪效應。室外空氣進入地下室,上升,然後從閣樓排出。這種整體迴圈模式比區域性問題(如單層玻璃窗)更重要。Testa說,在新窗戶收回成本之前,火星上就會出現人類殖民地。
所以我們在閣樓門上增加了防風雨條和硬質泡沫隔熱材料。在地下室,我們請了一位承包商用合適的玻璃纖維外門封閉了漏水的Bilco地窖門,並用泡沫板密封了緣梁(地下室牆壁在地面水平和一樓之間的部分)。兩千美元之後,我感覺自己好像在為當地建築業執行自己的刺激計劃。
現在,每個週末,我都會進行漏洞巡查。我吻別妻子和女兒,帶著噴霧泡沫罐、填縫劑和泡沫隔熱板消失在地下室裡。我感受氣流,並尋找氣流的蛛絲馬跡,例如蜘蛛網。一旦我開始認真地尋找,我簡直震驚於我們地下室有多少漏洞。維多利亞時代的過度設計真是個奇蹟,我們的房子居然沒有倒塌。如果奧巴馬總統認為我們可以透過讓人們從事房屋密封工作來拯救我們的經濟,那麼我在我們地下室投入的時間表明他是對的。
雖然自從我們開始這項工作以來,我們還沒有足夠的燃氣表讀數來判斷我們是否收回了投資,但我們注意到舒適度有了明顯的提高。樓上和樓下的溫差比以前小得多,我們冬天在廚房裡也不再需要穿毛衣了。我不確定審計告訴了我任何我自己無法弄清楚的事情,但像其他人一樣,我發現它確實讓人大開眼界。
喬治廚房牆壁的熱紅外影像,由Tom Testa提供