Hi，各位新年好呀~
在此新春佳节之际，小编作为一名北京的学生，上个月还在享受集体供暖，现在却在家冻的瑟瑟发抖，不禁要吐槽一句：每次过年回家都会被冻 xi。原来“南山南”里的 —— 你在南方的艳阳里大雪纷飞，我在北方的寒夜里四季如春，竟然是真实存在的…
尴尬的是，小编还在一个没有集体供暖的北方城市里… 只能说曾经有一排暖气片摆在我面前，可是我没有珍惜，直到失去的时候才后悔莫及，现在只好顺手打开了空调遥控器。
而作为北方人，难免会好奇南方人是怎么过冬的，小编猜测南方人也会对北方的暖气片留下羡慕的口水吧，那下面就由小编带大家一起解密一下我国南北方过冬的各种取暖方式，看看哪些是你见过的叭。
01.南北方取暖差异
首先，我国南北方最明显的取暖差别就是集体供暖，其划分的主要依据是苏联时期的气候计算方法：只有该地区累年的日平均气温≤5℃的天数≥90 天，才能被界定为集体供暖的地区。在我国地图上可以显示为：秦岭-淮河分界线以北的城市地区基本实现了集体供暖，而秦岭-淮河以南则基本没有实施集体供暖；该线穿过的区域则出现了供暖混战区，供暖和不供暖的城市交错不齐，小编和家乡的小伙伴们都在为自己冬天的“脱衣自由”奋力呼喊。
根据小学二年级的知识，虽然南方的冬季相对更短，大气温度相对更低，但只考虑大气温度，却不考虑湿度、风速等可能影响人体体感温度的因素，是不完全合理的。因为南方潮湿的天气让其冬天十分湿冷，体感温度也要比室外温度更低，所以也要恭喜极少部分南方的城市，在群众的呼声下也实施了集体供暖！
02.北方城市过冬：集体供暖
既然从集体供暖说起，那就先来说一下集体供暖散热器系统的结构原理。散热器俗话就叫“散热片”，在我国北方的大部分学生宿舍都有配备。
其中，集体供暖散热器系统的热源 (热水或蒸汽) 由该地区的热力公司供给，是通过燃烧煤等燃料，在大型锅炉中将水烧热，之后通过管道将热水或蒸汽输送到千家万户的暖气片中，如下图所示：
而后热源通过热对流或凝结的方式将热量传递给散热器的腔壁，使其温度升高，最后散热器的外表面通过热对流和热辐射的方式将热量传递给室内的空气，从而产生源源不断的热量，使得室内的温度升高，实现取暖。
同时作为集体供暖方式的还有集体供暖地暖系统：其热源也是由热力公司供给，通过在地面装饰材料 (实木地板、瓷砖、复合地板等) 下方铺设地暖管，热源经地暖管将热量传递至地面，受热的地面自下而上地向室内辐射热量，从而达到取暖的目的。
上面两种供暖方式主要都是以空气热辐射为主，热对流为辅。当然，把手直接放在暖气片上，或者脚踩在地板上，也可以取暖，这就是利用热传导的方式。
既然讲到这里，不如再重温一下小学二年级的热知识，即热传递分为热传导、热对流和热辐射三种方式，这部分高频必考内容在之前的文章中就有讲过，忘记的筒子们请点击下面查看！《冰凉的手和烫伤的嘴，抱着保温杯的我想入非非……》
一般情况下，采用热传导的方式不易对大范围的空间进行加热，热对流对于长距离的传热效率很低，而热辐射的传热速度最快。这三种热量传递的方式一般是同时存在且同时进行的，但每种在热传递中的占比有所不同，例如下面的这碗热汤，其热量传递主要是通过热对流和热辐射，热传导的占比就很小。
03.东北人过冬：“火炕”
回顾完“热”乎的理论知识，那我们再来看一下东北特色的“炕”文化。
“南人住床，北人睡炕”，其中，火炕的构造就是在地面上砌几道小墙，将空间隔成几条坑道，两端留空使道道相通，上以砖为盖，然后在砖盖上抹上泥土，再复用砂泥之类找平。炕体的一端设有炉灶，一端通向烟囱，其中炉灶是热源，炕体是散热部件，而烟囱则是排烟部件。
在炉灶内生火做饭或取暖时，产生的高温烟气流经炕体内部，加热炕体，使炕体表面温度升高，由炕体表面向室内发生热辐射。炕体中烟气的热量与炕体进行充分的热交换后，经过烟囱排向室外大气。而当人直接躺在灶上的时候，便是以热传导的方式取暖。但接触灶的一侧身体会很热，远离灶的一侧受热较差。所以要反复翻面，受热均匀，像下图……（缓缓打出一个问号)
而在我国农村，一般都是几代同堂于一个屋檐下，所以“连炕”就凸显重要，其中也不乏中国传统文化的影响。由于热量传递效率小于 100%，所以靠近锅灶的一侧，俗称“炕头儿”的位置最热，因此供家中辈份最高的主人寝卧，而靠近烟囱的一侧相对不那么热，则是家中晚辈居住或作烘晾粮食之用。这时炕不仅仅是一张床，而成为一种具有亲和力的空间，所以炕文化也是东北文化的一个缩影。
04.西北人过冬：“火墙”
看完东北的火炕，那我们再来看一下西北特色的“火墙”，其实和火炕的原理是类似的。
西北地区在设计平房的时候就会考虑火墙的位置，将两个房间中间的一堵墙设计成中空的，并用小土块砌成迷宫一样的烟道，房顶就是烟囱，墙的下方有炉子，或者是通过地板下方连接厨房的炉灶。由于烟囱效应，冷空气从下面钻到炉子里面，使煤炭烧得很旺，烟气经过迷宫一样的火墙，通过热对流加热墙壁，墙壁以热辐射的形式提升室内温度，达到取暖的目的。
总结来说，集体采暖是北方人的福利，每年只需按时缴纳费用，就可以享受到舒适的采暖生活，可以说是一种非常好的采暖方式；而在南方，由于没有完善的采暖设施，室内温度和室外没有区别，所以一到冬季就略显难熬。但是！南方人对付寒冬，也有一套属于自己的“组合拳”。
05.南方人过冬：“组合拳”
由于没有集体供暖限制大家的想象力，南方人的取暖方式可谓是百花齐放，比如分体式空调、壁挂炉地暖系统，暖风机，可移动型电暖器，火炉火盆等等，对着冷空气就是一套“组合拳”。
组合拳第一式
空调
首先就是再熟悉不过的空调，拥有一个空调遥控器是一件多么幸福的事情啊。
下图是空调最基本的制热过程，工作介质先被压缩成高温高压状态，在冷凝器侧发生放热反应，吹出热风，而后流动到蒸发器侧吸收热量，吹出冷风，反复循环利用。由于主要采用热对流的方式，在空调出风口附近会感觉到比较适宜的温度，其他区域以及没有空调制热的区域温度会差别较大。
组合拳第二式
壁挂炉地暖
下一位嘉宾是壁挂炉地暖系统，它与集中供暖的地暖系统的工作原理相似，只是热源由热力公司供给变成了壁挂炉供给。壁挂炉通常以天然气为能源，产生 40~75℃的热水，通过内置的循环水泵使热水在管道中不断流动，以热对流及热传导的方式提升地面的温度，从而达到取暖的效果。
组合拳第三式
西南特色：火桶
以上二者都是全屋取暖的方式，功率（耗能）较大。部分时候还是以针对局部的取暖为主，下面就介绍一下局部取暖的方式，先来介绍一下西南特色的“火桶”。
“火桶”一般就是木制的圆形桶，内部中空，桶内的中下方放置有隔火和负重的铁栅（木栅），铁栅下方放置炭火盆，炭火盆的下面可能还会垫上砖块来进行隔热。冬天的时候，人们会在火桶上横搭一块木板坐在上面，原理上便是利用炭火的热辐射来进行取暖，并且火桶可以随意移动，客厅内使用完就可以带回卧室。
除了火桶外，类似的还有火盆、火柜等御寒器物，都是利用明火或者烧炭来进行取暖，虽然在原料上获取方便，但存在火灾等安全隐患。随着科技的发展和人民生活水平的提高，电加热逐渐取代了这些方式，但在使用的时候仍需要重视！
组合拳第四式
暖风机
下一位科技产物就是暖风机，工作原理就类似于大号的吹风机，当空气中不含易燃、易爆的气体时，它可以通过循环加热附近的空气，利用风机鼓动空气流经电加热元件强迫对流，再将加热后的空气经出风口送出，从而实现取暖的目的。
组合拳第五式
小太阳
要说到即插即用的可移动式电暖器，小太阳必须有一席之地。因为它工作时通红的圆形反射面很像太阳，因而得名“小太阳”，而立式的小太阳在一些地区就叫做“电热扇”。工作时先通电加热发热体（石英管），再利用反射罩，将热量和红外线定向反射来达到取暖的目的。由于使用起来方便，价格美好，深受广大人民群众的喜爱，但是其常开会存在烫伤、起火等安全隐患，所以使用时需要格外小心，使用完记得断电哦。小太阳的 plus 版还可以有“小鸟笼”，可以对四周进行热辐射，据南方的同学描述，不仅可以热奶，甚至还可以烤蛋挞？？(北方人表示大为震撼)
组合拳第六式
电暖桌
能不能烤香香的蛋挞有待求证，但小鸟笼的加强版“电暖桌”是可以烤臭臭的 jio 的，不仅有热传导让脚底板移步春天的暖脚功能，还有四周的热辐射带来的烤腿功能，吸溜吸溜~（是对电暖桌流下了羡慕的口水）。作为人类御寒集大成之光，电暖桌还有温控保护系统，温度太高就会自动断电。对于南方一周都无法晾干的衣服，电暖桌还配备烘干功能（见下图），这必须强烈推荐。
组合拳第七式
电油汀
最后大轴登场的可移动式电暖器就是“电油汀 (ting)”，外观类似于北方的“散热片”，不过是可以随意移动的。它是将电热管安装在散热片的腔体内部，并在腔体内的电热管周围注入导热油。当电油汀接通电源后，电热管周围的导热油被加热而升到腔体上部，沿着散热管或散热片对流循环，加热腔体壁，最后通过腔体壁表面将热量辐射出去，从而达到取暖的目的。
06.三亚人过冬：没有冬天
不要忘了南方人里的三亚人，他们过冬可真的是太难了。因为他们没有冬天，所以无法体会到堆雪人和溜冰的快乐。如果他们想要过冬，去北方的往返机票可能比北方的一季度暖气费还贵，到底是谁羡慕谁，我不说，懂的都懂。
根据我国的节气法划分的冬季，是以“立冬”为起始，至下一个“立春”前结束。但如果按气温法划分的冬季：以日平均气温连续五天低于 10℃为进入冬季，至连续 5 天日平均气温稳定上升到 10℃以上时冬季结束，那么三亚近几年并不存在连续五天低于 10℃的状况，所以，三亚人体验过冬的方式就是买机票去旅游。
国外的一些取暖方式也有很多，比如一些西欧国家因为化石资源匮乏，燃料价格昂贵，因此政府提倡太阳能取暖。利用太阳能电池将收集的太阳能转化为电能后，再进行利用，整个过程清洁、环保。在韩国，低温辐射电热膜供暖系统备受欢迎，在我国也已有使用。
不过，最直接的取暖方式还是听妈妈的话，多穿几条毛裤、秋裤。翻了翻家里，还有搭配了电热毯的床，算得上低配版的火炕吧。还有桌子下的暖脚炉，手上的热水袋，肚子上的暖宝宝贴等等，几乎都快焊在身上了，真的是对寒冷没有招架之力啊，所以快点开学吧 (bushi)。
参考文献：
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本文来自微信公众号：中科院物理所 （ID：cas-iop），作者：TT
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