半导体制冷原理 半导体锅炉加热原理
今年的夏季似乎来得比往常要迟了一些,但丝毫不影响炎炎夏日对人们的生产生活造成影响。
近日,全国多地气象局频频发出高温预警,网络上关于如何防暑降温的讨论变得多了起来,连新消费浪潮中出现的雪糕品牌是否定价合理也成了全民话题。同一时间有更多的严肃话题得到关注——在酷暑天气下,在户外长时间进行劳作的人该如何做好防护保障健康?
父亲为筹得子女学费而在高温高湿工地连续工作9小时,最终因热射病不幸离世的消息震撼了许多人。人们终于广泛地意识到,高温不只是会带来中暑症状,更会因时间的推移对人造成不可逆转的伤害,因此要在劳动权益保护、高温条件防护、即时降温调节等方面寻求解决。
对于不得不在户外或者是高温高湿环境工作的工种来说,制冷效率足够高的便携式降温设备,会是最有可能缓解恶劣环境带来的威胁的方法。无论是阳光直接照射带来的热量,还是因防护服、制服等工作服客观条件造成的热量堆积,通过便携设备直接降温,显然是有效之举。
在索尼等全球多家企业带来便携式降温设备之后,广东一家企业在2022年夏天宣布推出“全球首款”穿戴式空调,号称3分钟可将温度降低到16摄氏度。有如此“利器”傍身,我们是否真的可以和夏日猛烈阳光下潜藏的危险说再见了?
很贵很不便,但也很有效?
这款穿戴式空调由美博集团推出,它能喊出“首款”的底气在于采用了与一般家用空调原理类似的压缩机制冷,而非此前索尼在日本推出的半导体制冷片“可穿戴空调”。美博是将传统压缩机的结构缩小化设计出便于携带的微型压缩机,并表示这款产品是为户外高温作业定制。
穿戴式空调分为制冷服、腰包、制冷主机、锂电池四个部分,这“空调”并非直接出风制冷,而是通过穿戴在身上的马甲型制冷服进行降温,通过制冷主机向制冷服输送液体流动带动身体热交换降温。主机和电池都放置在腰包中进行携带,整体携带重量不超过3公斤,续航约3小时。
(图源:美博)
美博推出的第五代穿戴式空调分为清凉版和至尊版,前者售价为8888元,后者增加了一块电池和蓝牙遥控功能,并且将背心导热材料更换为石墨烯,整体重量却轻了500g。美博表示2022年预计产能可达20万套,有望研发出体积减半、续航六小时且重量控制在1.8kg的迭代产品。
从这家企业的官方表述中,能看到他们对微型压缩机穿戴式空调的自信,表示这款产品运行在24V安全电压下,在户外57度高温工作也不跳机,目前重量为485g的制冷主机能做到3分钟内降温至16℃。光从纸面参数上来看,这会是能满足高温高湿环境降温保护的产品。
就如同现场演示以及已经销售到日本特种行业使用一般,这款穿戴式空调其实更多的是考虑专业工作场景下的制冷效果,比如说交警、电网工人、海关工作人员、防疫人员、机场地面引导员等户外工种,还有化工、玻璃、陶瓷等行业高温厂房环境同样需要的单人降温需求。
(图源:美博)
最低也要8888元的售价、最轻也是2.5kg不到的整体重量,让这款吸引到目光的”制冷神器“短时间内只会是商业市场上的宠儿,有可能帮助需要改善工作环境的行业达成目的。但对于想要在炎炎酷暑凉爽出行的人来说,价格和穿戴层面的限制,让他们不得不考虑别的降温手段。
半导体制冷:有趣但无效的尝试
此前最有名气的个人用“可穿戴空调”,莫过于索尼推出的Reon Pocket,目前第三代产品已经发展到重量仅有92g,塞进上衣后颈位置便能降温使用。同样是有相当梦幻的直面参数,但从其2020年诞生至今没能成为全球热销产品就能发现,索尼并没有从根本上解决问题。
(图源:索尼)
上文说过,Reon Pocket并非采用与传统空调相似的压缩机原理,而是用上了半导体制冷,现在手机厂商卖给硬核手游玩家用来给手机降温的散热背夹,就采用的是同样的半导体制冷原理。这就导致了第一个不足,实际制冷效果仅限于制冷片位置,没办法进行足够高效热交换。
安装在后颈进行降温,或许就是索尼为半导体制冷方案找到的权益之举,毕竟这是全身最容易感受到凉意的部位之一。不过想要穿戴上Reon Pocket,就必须穿上留有专门安装口袋的配套衬衫,这一下子就收窄了用户范围,毕竟不是谁都像日本白领那样每个工作日都穿白衬衫。
除了续航始终无法满足户外出行所需,索尼这款可穿戴“空调”最大的弊端在于,它本该做好的制冷降温也是治标不治本:能让人从脖颈后侧传来的冰凉触感感受到一丝凉意,但不能带动全身变得凉快起来。如果产生了真的有凉快起来的错觉,甚至可能会让人忽视潜在的中暑危险。
(图源:索尼)
专业产品离普通人的生活太远,而消费级产品又存在这样那样的不足,现在的可穿戴空调或许还不是一个值得关注的产品。但这并不意味着大众消费者就没办法享受片刻的清凉了,从儿时的手摇扇子到现在的手持、挂脖风扇,微风始终是给人送去凉意的最佳利器。
风依旧是最好的朋友
对于普通人而言,可以随身带走的小风扇是最值得信任的随身降温设备。早在约二十多年前,市面上就出现过了手持的小风扇产品,不过孱弱的工艺和制冷效果使得它们仅能以儿童玩具形态出现,还无法拔高到能堪大用的地位上。随着制造技术演进,小风扇变得越发活跃。
你可能已经在电商平台的推荐页面,或者是街上行人的手中见识到了小风扇。如今的可以在相对高的转速和较低噪音下实现不错的送风能力,即使是炎热天气下,风总是带走一些让人烦躁的温度。目前小风扇产品往往具备支架等多功能设计,提供数个小时续航,售价仅需十元。
(图源:小米)
把风扇挂在脖子上的挂脖风扇,可以视作手持小风扇的升级版本,毕竟不需要用手拿着可以省心太多。挂脖风扇大都有防止卷入头发的设计,分散在两侧的扇叶也提供了更多角度送风进行降温,高端产品上百元甚至更高的价位,使得这类产品可以引入半导体制冷片或是设计升级。
更多企业对随身降温设备的关注,让如今的人们有了更多能直面高温环境的能力。当然,最顶尖的产品仅适用于特殊工种而且有穿戴和使用上的不便,而大众产品更多的是侧重于送去一时清凉而非从根本上解决问题。因此即使有降温设备傍身,也该注意及时休息避免中暑。