利用紅外熱像儀在HVAC系統進(jìn)行空氣泄漏檢查

將近30年以來(lái)，美國能源部 (DOE) 一直通過(guò)針對低收入家庭實(shí)施“節能援助計劃”從而為他們節省能源。這一節能援助計劃由美國能源部提供資金支持，但通過(guò)各個(gè)州進(jìn)行管理。低收入家庭節能援助計劃包括基于對住宅進(jìn)行能量檢查的全面節能措施。他們所采取的是一種“整體家庭方法”，包括各種各樣的能效提高措施，并逐漸形成一個(gè)可使每個(gè)人都享受高能效家庭的不斷增長(cháng)的產(chǎn)業(yè)。在他們進(jìn)行住宅能量檢查時(shí)使用的工具當中，就包括手持式熱成像儀。

HVAC（Heating, Ventilation and Air Conditioning）是供熱通風(fēng)與空調的英文縮寫(xiě)。在對家庭和其他建筑進(jìn)行能量檢查時(shí)，HVAC系統的空氣泄露是一項常規檢查，通常，技術(shù)人員將鼓風(fēng)門(mén)與熱成像儀結合使用。這些鼓風(fēng)門(mén)可在建筑物的內部圍護結構中產(chǎn)生正壓力或負壓力，從而使泄漏在熱圖像中表現得更加明顯。

檢查什么

鼓風(fēng)門(mén)由一個(gè)框架和一個(gè)可安裝在門(mén)框中的罩組成。每個(gè)鼓風(fēng)門(mén)上都安裝有一個(gè)變速風(fēng)扇，通過(guò)它可在住所內部產(chǎn)生壓力。隨附鼓風(fēng)門(mén)提供的儀表包括幾塊壓力表，技術(shù)人員可通過(guò)它們來(lái)測量通過(guò)風(fēng)扇的空氣流量以及居室空間和室外之間的壓力差。
通過(guò)將鼓風(fēng)門(mén)投入運行，擁有熱成像儀和壓力表（用于檢查居室中各個(gè)部分之間的壓力差）的技術(shù)人員可以找到讓空氣（冬天加熱、夏天制冷）通過(guò)對流而損失的區域。

尋找什么

在接通紅外熱成像儀之前，檢查人員已經(jīng)對住所中的相關(guān)泄漏情況有了一個(gè)大概想法。達到某個(gè)壓力差所需的空氣流量越大，住所的泄漏狀況就越嚴重。

能量檢查中最有效的熱成像檢查工作將在正在被加熱或冷卻（冬天或夏天）的室內完成，而不是在春天或秋天室內外的溫度差別不大的時(shí)間完成。

圖1 紅外熱像儀檢測出地板漏入的冷空氣

一般常識會(huì )使檢查人員集中對窗戶(hù)和門(mén)進(jìn)行熱成像檢查。但是，窗戶(hù)和門(mén)通常位于住所中的中等高度上，它們對多數住所中的總空氣泄漏貢獻不大，只占因對流而引起的總加熱和冷卻損失的很小一部分。查找空氣泄漏點(diǎn)時(shí)，內部和外部空氣之間需要具有4oF或更大的溫度差，以便獲得精確讀數?？諝饪梢月┤虢ㄖ飪炔浚ㄈ鐖D1中所示的從地板漏入的冷空氣），或從建筑物中漏出（如沿煙囪泄漏出的熱空氣）。

事實(shí)上，多數住所內最嚴重的泄漏發(fā)生在空氣調節建筑圍護結構的頂部和低部，例如，閣樓和地下室中。大的縫隙經(jīng)常位于排水管周?chē)?、凹入的照明裝置、煙囪、拱腹結構、凹槽以及地下室邊緣托梁處（地基與木質(zhì)框架匯合）。仔細查看管道設施的頂部和底部以及管道通風(fēng)口，特別是在閣樓和地下室中。另外還要掃描公用設施（如電纜和有線(xiàn)電視線(xiàn)）進(jìn)入空氣調節空間的位置。在冬天對無(wú)典型特征的冷地板進(jìn)行檢查，特別是位于車(chē)庫上方以及供電線(xiàn)或水管等通過(guò)的槽隙上方的地板進(jìn)行檢查。即使這些地板具有隔離層，但布置隔離層的承包商可能會(huì )在隔離層與地板之間留有空氣間隙，從而使地板通過(guò)空氣對流而冷卻。加熱和冷卻的能量損失通過(guò)傳導和對流發(fā)生。例如，傳導損失可發(fā)生在向戶(hù)外延伸的地板層位置，因為在地板的室內和室外銜接處沒(méi)有隔熱屏障。當外墻中的隔離層發(fā)生缺失時(shí)，傳導損失和對流損失也會(huì )同時(shí)發(fā)生。

能達到什么程度的節省

由于電價(jià)不斷上漲，因此，基于能量檢查的測量結果而采取的后續行動(dòng)，幾乎肯定會(huì )使家庭中所耗費的能量節省15%。美國能源部“能效和可再生能源”網(wǎng)站上提供的數字說(shuō)明，甚至是極為少量的節能投資，也可實(shí)現能源的節省。

美國能源部節能援助計劃自1976年以來(lái)已對500萬(wàn)戶(hù)家庭提供了節能援助，每戶(hù)的費用為2672美元。平均來(lái)看，節能措施將采暖費用降低了31%，總的年能源成本降低了275美元（2003年）。單在供暖節約方面，節能援助計劃的回報期不到10年時(shí)間。

進(jìn)一步的行動(dòng)

對浪費能源的泄漏進(jìn)行補救的方法是將它們進(jìn)行密封。對管道系統以及位于頂部和底部的管道通風(fēng)口進(jìn)行密封。根據需要，對公用設施入口和凹入的照明裝置進(jìn)行密封。但是，需要注意的是，如果對非ICAT（隔離接觸氣密性）級別的凹入照明裝置槽進(jìn)行不正確密封，將會(huì )產(chǎn)生火災危險，請尋求專(zhuān)家的幫助。在最低限度上，如果無(wú)法對墻壁和地板以及隔離層之間的可疑空氣間隙進(jìn)行填充，就要將間隙的末端進(jìn)行密封。另外，還要在存在傳導能量損失的地方加入隔熱屏障。用于特定應用的密封材料可能變化很大，從鋁遮板到玻璃纖維隔離層，一直到反射性金屬箔隔離層，包括標準或高溫填充劑和膨脹泡沫。不管使用什么材料，30%的能耗降低可使一個(gè)家庭每年在能源使用上節省450美元或更多。