要節約能源,你必須對冷暖氣系統的運轉有一些了解.我先介紹一下Fourier定律,好象也有稱為Fick定律的.只要屋內外溫度不一樣,兩邊就會有熱量交換,交換規則如下,每單位時間單位面積的熱流量為溫差乘以常數C.假定冬天屋外30F,屋內70F,每提高一度,能耗就增加2.5%,提高四度就增加10%.在夏天假定屋外90F,室內80F,如室溫降到75F,這五度會使你的帳單增加50%.文中溫度,入鄉隨俗全部用華氏
以上的C和房子材質,結構,新舊均有關係,要節約能源,不管冷氣暖氣,第一是要降低這個C,在這一點上,我們能做的不多,但也不是完全束手無策.我們在紐約的房子是1932年造的,有四房,是全磚的,這C其大無比.我們就把不大開的窗用塑料薄膜給封起來.馬里蘭的房子是新蓋的,全部是那種新式雙層玻璃(即只有一個窗框),和外面連接的牆壁地板全部填保溫棉,有的還有兩層.因為是新房,我們不想封塑料薄膜破相,我們只把靠後院的兩扇玻璃拉門的軌道里塞了兩條海綿,否則可明顯感到冷風颼颼地往裡灌.夏天的溫差要小的多,這個C就不太重要了.
我們家有3000平方呎,車庫在房子主體結構北面(但連在一起),主臥房就在車庫上面,假如把它看成一個六面體,只有其中一面通過兩扇門與主體連接.儘管整個房子保溫相當不錯,但這主臥房的C大得不得了.我就和太太商量,有錢人冬天去Florida,我們就搬到南邊的房間吧,主臥房就保持在55F.太太開始不同意,但在我堅持下很不情願地肯了.我和她都怕冷,我堅持白天開在72F,後來有了女兒降到70,否則她抵抗力太低.冬天過後,我們偷看了一下鄰居的煤氣表,他們幾乎是兩倍.以後我們就象侯鳥一樣一年“搬”兩次家,把主臥房稱為夏宮,南面的某間稱為冬宮.
我們買房的經紀人確實告訴我們,最好讓屋子的各部分保持相同溫度,.最好讓整個房間全天的溫度變化不要太大.第一點自然不錯,但實際上冬宮和整個房子即使在白天也相差不到20度,我不認為這房子會如此不堪一擊.第二點實際上是一相情願.即使市內溫度不變,室外溫度一天一個周期變化,那是由不得你的.根據Fourier定律,溫差越大,能耗越大,晚上外邊溫度低,熱量損失就更大.許多人,甚至包括我們的特約保修公司的員工,認為溫度不變節省能源,這實在是誤導.他們告訴我太太,你晚上降低室溫,早晨要燒好久.但根據Fourier定律,這根本不可能.全天熱量損失是[C DT(t)]對時間積分.如果C固定,要想節約能源,只有降低DT,也就是降低室溫,因為室外溫度是由不得你的.你白天不能降,就只有打晚上主意了.
我有個朋友,她弟弟在NJ開一家中國雜貨店,在夏天,他晚上關空調,早晨來打開,發覺電費相當高.後來他聽從別人建議,晚上不關,只把溫度稍微調高些,早晨來再降低,發現電費節約很多.他問我這是為什麼.因為習慣從暖氣的角度考慮,我一下子真還講不出.不過我在物理上畢竟還有點造紙,一會兒就想明白了Carnot定理.這定理說,制冷機的效率和溫差成反比.當溫差為零,效率為無窮大,你本來就不用開空調.這是推導結果,所以是定理,不是定律.如果C=0,你當然要趁室外還不是太熱,先把溫度降低,然後就一勞永逸了.事實上C不為零,但趁早打開也會帶來很多好處.我建議他化點小錢,買個可編程的溫度計,在早晨比如8點把空調打開,晚上還是可以關,就更節省能源了.到底幾點開機最佳,通過測試C再加上計算是可以算出的,但雜貨店老闆就不用走那麼遠了.我們晚上怕冷,會把空調調高些,早晨當然要調低.開始太太總等覺得熱了再調,我就告訴她覺得熱了就太晚,機器就會很累.
我的能源政策有三條.第一錢是為人服務的,第二能省則省.如我聖誕去朋友家幾天,樓上樓下兩個機器,溫度都調在最低點,大約55F.但大部分時間一二兩條是會有衝突的,這時就應用第三條,二不能對一有太大影響.太太開始對我冬天的做法頗有怨言,說買得起就用得起,後來有幾次到朋友家太冷,回來就感冒了,才覺得我家的72F確實舒服,而且聽下來我們的帳單也並不高,對冬天到冬宮也就不抱怨了,甚至有時還向朋友介紹.最後吹噓一下我的一項創造,我們的冬宮是不連接浴室的,晚上上廁所總有些不方便,而且走道溫度也低一些,不太舒服,我測量了一下,發現中間可以開扇門,請師傅做了一下連工帶料$350,於是我們家就有了兩個“主臥室”.