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上观新闻:冰马甲、自带“空调”防护服……这些“消暑神器”有何奥秘?丨新科普

时间:2022-07-15浏览:157编辑:董真摄影:李蕾    通讯员:设置

不同的材质,降温效果也不同。



“穿上冰袋背心,舒服了,凉快了!”这几天,上海连续出现了超过40℃的高温天。在室外进行核酸采样的“大白”们也穿上了各种新式防护服——冰马甲、自带“空调”防护服、半导体冷片降温服……这些新式“消暑神器”究竟有何奥秘?解放日报·上观新闻记者专门采访了欧宝体育app登陆(集团)有限公司能源与动力工程学院制冷与低温工程研究所的王佳韵老师。


核酸采样人员穿着蓝色的“冰马甲”在采样


冰马甲

冰镇马甲可以降温,但是不同的材质,降温效果也不同。

王佳韵介绍,一般的冰镇马甲降温的原理其实就是口袋中放了冰袋,用冰袋冰镇降温。不过这种冰镇马甲降温效果一般是2-3个小时

有的冰马甲,用凝胶作材料。凝胶是含有大量水的胶状固体,内部有大量的亲水基团,可吸收超过自身成百上千倍的水。由于水的比热大,因此凝胶是良好的储冷材料。和液态水相比,凝胶作为固态,其形状可任意加工。用固态水对冷量进行保存,冷冻后可保持20分钟至40分钟的冷量。


核酸采样人员穿着蓝色的“冰马甲”在采样


这种“冰马甲”穿在身上,冰冰凉凉的,在和人体进行热交换过程中,实现了冷量的释放。王佳韵补充说,不过这种“凝胶”冰马甲,自重较大且不够透气。


行走的“空调”——空气压缩制冷防护服

大家会看到,一些“大白”的防护服充了气,鼓鼓囊囊的。走近一看,防护服的后颈处有一个管道口,通过一根空调管道,与后背背着的白色“空调机”相连,源源不断的冷风通过管道输送到衣服内部,让衣服“膨胀”起来。“空调机”可大可小,比较常见的是长宽28厘米,两侧是排气扇,右侧有两个圆形的小按键,医务人员可手动调节风速大小,既方便又人性化。


空调防护服


相较于传统防护服,这种防护服更加轻便清爽,体感温度在26℃—29℃之间。“空调机”背上去也不是很重,风吹上去很凉爽,“空调”送的风方便排汗,能瞬间蒸发贴身汗水,里边衣物就不会湿透贴在身上了。

王佳韵介绍,这种“空调机”运用的是空气压缩制冷技术,其原理是气体或其他物质在被压缩后本身是变热的,当热量释放后,在解除压缩状态后,其体积恢复到被压缩前的状态,这一过程是吸热反应,借此可使周围的温度降低。空气压缩防护服,用空气压缩机吸入环境空气并压缩,在需要制冷的时候解除其压缩状态,压缩气在膨胀过程中吸热,从而实现制冷降温的效果。


探秘空调防护服


半导体制冷片降温服

这种防护服里,加入了半导体制冷片。半导体制冷片,是典型的热电制冷技术。王佳韵介绍,半导体制冷是利用特种半导体材料构成的P-N结,形成热电偶对,通过直流电制冷的一种新型制冷方法。热电片的厚度约2-3毫米。通过耗电的形式在两端形成温差,最大温差能达到60℃。只要能及时把热端的热量散出去,就能保持冷端的低温。

其实,半导体制冷片使用的原理是帕尔贴效应。帕尔贴效应即当有电流通过不同的导体组成的回路时,除产生不可逆的焦耳热外,在不同导体的接头处随着电流方向的不同会分别出现吸热、放热现象。半导体制冷片是一个热传递的工具。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时,两端之间就会产生热量转移,热量就会从一端转移到另一端,从而产生温差形成冷热端。


半导体制冷片


半导体制冷技术是从50年代发展起来的,是一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科,与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。具有高精度、长寿命、体积小、无污染、既可制冷又可加热等优点。半导体制冷片的优点是,便捷性高,很轻;弊端是,耗电量很大。



来源:上观新闻    作者:李蕾

原文链接:https://web.shobserver.com/staticsg/res/html/web/newsDetail.html?id=507791

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