（二）结果分析

1.电热马甲不同部位的温度对比与分析

图 3.8 为环境温度为 10 ℃时，胸部、背部、腰部、腹部四个测试位置分别在不同功率时的温度，实验数据显示，加热片所处位置不同其对应的温度存在较大变化，其中加热片功率为 4.08 W 时，胸部位置的温度 33.9 ℃，背部位置为 34.3 ℃，腰部位置为 33 ℃，而腹部位置为 32 ℃，随着加热片功率的增大，各部位对应的温度増加明显。不同部位的温度存在差异则与实际测试条件有关，实验采用半身模型，服装中不同加热区域与人台接触面积不同，位置靠近边缘处也会导致散热系数的变化，腹部和腰部等位置靠近下摆，与外界热交换量增加，所以温度较低。

2.不同功率、环境温度下加热片的温度对比与分析

人体各个部位的冷敏感顺序为：背部、上臂、大腿、腰部>小腿、前臂、胸部、足部、手背[62]。选取对冷敏感度高的背部，得到其在不同环境温度、不同功率条件下的温度。

从图 3.9 中可知，不同功率条件下对应的温度差异较大，功率越大则温度越高。当环境温度为 10 ℃，输入功率为 2.88 W 时，达到稳定状态时加热片表面温度为 26.2 ℃；功率为 4.08 W 时为 34.3 ℃；功率为 5.55 W 时为 42.8 ℃。随着背部加热片温度的升高，对应的输入功率也有所增加，这是由于背部加热片面积加大，且加热片表面温度越高，固-气表面交界处热交流现象愈剧烈，因此为了补偿因散热造成的温度降低趋势，需要提高输入功率。

图 3.9 中显示，环境温度越高，相对应的加热片表面温度越高，当输入功率为 2.88 W时，背部测试点所处环境温度为 5 ℃时，温度为 22.3 ℃；当环境温度提高到 10 ℃时，温度升高为 26.2 ℃，环境温度的上升降低了织物与空气环境的温度差异变化，而温度差变化幅度的减小直接导致界面热交换效率的降低，因此根据加热片的使用环境，合理选择功率输出模式，可有效拓展织物的使用领域。

3.不同功率条件下马甲内部的温度对比与分析

将不同功率下测得的电热马甲内层衣内温度数据导入到 Origin 中，绘制得到的温度曲线图如图 3.10 所示。从图 3.10 可知，衣内背部温度随着功率的增大，升温速率更加明显。功率为 2.88 W 时，衣内温度从 29.8 ℃上升至 35 ℃；功率为 4.08 W 时，衣内温度上升至40.1 ℃；功率为 5.55 W 时，衣内温度上升至 48.7 ℃。说明功率越大，衣内温度越高，这与图 3.8 中人台实验测试结果相一致。但在环境温度为 10 ℃时，三种功率下，衣内温度值比图 3.8 中的温度值大，这是因为人体皮肤的表面温度要比人台的表面温度高，人体有自动调节体温的能力，而温度差变化幅度的减小导致热交换效率的降低。

4. 不同功率条件下人体皮肤的温度对比与分析

将不同功率下测得的皮肤温度数据导入到 Origin 中，绘制得到的温度曲线图如图 3.11所示。人体感觉舒适的皮肤温度区间：31.5-34.5℃[63]。图 3.11 中，横向虚线表示人体感觉最舒适的皮肤温度区间：33-34℃。

从图 3.11 中可得，电热马甲没有通电时，人体背部的皮肤温度为 31 ℃，低于 31.5 ℃的舒适温度下限值。电热马甲通电后，在三种不同功率下，人体背部的皮肤温度逐渐上升，最后达到稳定状态。达到稳态时，功率越大，人体背部的皮肤温度越高。功率分别为 2.88W、4.08 W、5.55 W 时，皮肤温度分别达到了 33.2 ℃、33.9 ℃、34.6 ℃。说明电热马甲在3 种功率下都能使人体皮肤温度达到舒适状态，但是在功率为 2.88 W 和 4.08 W 时，皮肤温度在最舒适的温度范围内，可以提供给人体皮肤更长的舒适时间。

（三）本章小结

（1）将加热片，加热电路集成到马甲主体上，得到了一款可拆卸电热马甲。

（2）对电热马甲四个不同部位在不同环境温度、不同功率下进行测试。结果表明，不同功率条件下相同部位对应的温度差异较大，功率越大，则温度越高；环境温度越高，相对应的加热片表面温度越高。

（3）环境温度 10 ℃，加热片功率为 4.08 W 时，背部温度最高，为 34.3 ℃，其次为胸部、腰部、腹部。服装和人体的贴合度影响加热片的加热效果，因此要想使加热服装达到更好的加热效果，要制作更加符合人体曲线的服装。

（4）人体着装实验结果表明，电热马甲在本实验的 3 种功率下都能使人体皮肤温度达到舒适状态，但是在功率为 2.88W 和 4.08W 时，皮肤温度维持在最舒适的温度范围内，可以提供给人体皮肤更长的舒适时间。

（本文摘自论文）