風(fēng)扇“升級”新辦法

李恩立

？研究原因及目的

雖然我長得高瘦，但是我很怕熱，尤其是在夏天，真想天天開冷氣。我知道冷氣機耗電量大，是家居生活中總用電量最高的電器之一，如果大家都經(jīng)常開冷氣，便會加劇溫室效應(yīng)的形成，導(dǎo)致全球暖化等問題?？上КF(xiàn)時耗電量只有冷氣機二十分之一的電風(fēng)扇又不夠涼快。

有一天，我把紙巾放在電風(fēng)扇后，發(fā)現(xiàn)紙巾被風(fēng)扇吸住，緊貼著風(fēng)扇，那么我推想把冰放在風(fēng)扇后面，風(fēng)扇會否把涼風(fēng)吹出來呢？后來知道電風(fēng)扇在轉(zhuǎn)動時，扇葉后方的空氣會被推動向前，風(fēng)就吹出來。如果空氣很熱，吹出來的風(fēng)也熱。那么我想把自制冰放在風(fēng)扇后面，吹出來的風(fēng)會更涼快，形成“升級”風(fēng)扇。

另外，要額外購買市面上的環(huán)保冰，不但增添垃圾，又浪費金錢。所以，我想以垃圾研究成天然自制的環(huán)保冰，放在風(fēng)扇后面，形成“升級”風(fēng)扇，既可減少使用冷氣，又不用額外買保冷劑，是省電、省錢、省資源的好方法。

？研究過程與方法

？ 實驗材料

市面上的保冷劑直接放入冰箱冷凍室冷凍8？12個小時，保冷劑凝結(jié)后就可使用。

自制環(huán)保冰，包括鹽水冰、純清水冰、柚皮果膠冰、橙皮果膠冰、加鹽橙皮果膠冰和加糖橙皮果膠冰，見圖1。

制作果膠冰的方法是這樣的：將新鮮的或干燥保存的柑橘皮（柚子皮也可）剪成直徑約5mm的碎粒；水與果皮粒按1∶1重量混合，置于沸水中以慢火煮10分鐘，熄火，留在熱水中靜置30分鐘；將果膠倒在紗布中過濾，壓出汁液。榨出的汁液雪藏后即可制造環(huán)保冰。一般家庭的冰箱24小時開動，把果膠放入冰箱冷藏，不會浪費太多電力。

實驗用到的輔助器材有磅秤、紅外線測溫儀、盛水膠盒、軟尺、定時器等。？ 制作“升級”風(fēng)扇

裁剪6個膠瓶作盛水器皿，2個膠瓶盛果膠冰。把2個盛水器皿疊起，果膠冰瓶倒轉(zhuǎn)插入，做成2座果膠冰柱，放在30W風(fēng)扇后，形成“升級”風(fēng)扇，見圖2。

從多次測試的結(jié)果中可以看出，無論是雪藏8小時、12小時或超過24小時，各種冰在室溫下大比拼時，橙皮和柚皮果膠冰的溫度開始并不是最低，但比純清水冰低，而與市面上購買的保冷劑相近。在冰從冰箱取出60分鐘至180分鐘后，橙皮和柚皮果膠冰的溫度仍能保持冰凍，在每次測試時橙皮或柚皮果膠冰的平均溫度也都是最低的，而且橙皮或柚皮果膠冰的出水量又比純清水冰低。所以我就采用果膠冰作為風(fēng)扇升級的主要原料。

？ 測試“升級”風(fēng)扇的效能

？比較測量手臂上的皮膚在室溫下、在風(fēng)扇下和在“升級”風(fēng)扇下（把果膠冰放在風(fēng)扇后）表面溫度的差別，見圖4。實驗時，把風(fēng)扇放在室內(nèi)同一位置，在與風(fēng)扇距離10？cm、30？cm、50？cm、70？cm、90？cm和110？cm的位置設(shè)置記號；設(shè)3個不同的測量條件：手部皮膚在室溫下不開風(fēng)扇、普通風(fēng)扇吹1分鐘和“升級”風(fēng)扇吹1分鐘；讓手移到各設(shè)置記號的位置，然后分別測量手部皮膚表面溫度3次，取其平均值。每次測量后，自制冰會保持冷藏，1分鐘后，自制冰再取出，讓手移到下一個位置，然后測量溫度，記錄測量結(jié)果后列表及繪圖。

？在8小時內(nèi)，每過30分鐘，比較測量腳部皮膚表面在室溫下和“升級”風(fēng)扇下（把果膠冰放在風(fēng)扇后）溫度的差別。實驗條件分別為：人靜坐在室溫下和與坐在距離風(fēng)扇50？cm的位置，分別測量不同時間腳部皮膚表面的溫度，記錄后列表并繪圖。

？在測試“升級”風(fēng)扇的溫度時，在1分鐘時間內(nèi)，使用“升級”風(fēng)扇后，皮膚表面溫度比室溫下的皮膚表面溫度最多可降低3.6℃，平均下降2.3℃；比一般風(fēng)扇下的皮膚表面溫度最多可降低2.5℃，平均下降1.4℃。在8小時內(nèi)的連續(xù)測量結(jié)果表明，使用“升級”風(fēng)扇后，皮膚表面溫度比室溫下的皮膚表面溫度最多降低了3.9℃，平均降低了3.2℃，至450分鐘后，溫度才有些微上升，更證明“升級”風(fēng)扇的效能很好。所以，實驗結(jié)果可以證明“升級”風(fēng)扇比一般風(fēng)扇降溫更有效，持久力更強。

？結(jié)論與建議

在每一種條件下測量后，自制冰要放回冰箱1分鐘后再取出。這樣做的目的是減少自制冰因連續(xù)長時間放置室內(nèi)而升溫，并且也可讓皮膚溫度適應(yīng)室溫后，重新測量溫度，確保每次測量均能得到準確的結(jié)果。

在測試“升級”風(fēng)扇的效能時，我不斷改良測試的方法，試過用木頭、金屬、衣服等，最后決定直接在人的皮膚上測試，因為風(fēng)扇的主要使用對象是人。為了排除人的心情變化或身體活動導(dǎo)致體溫上升的因素，需要測試者靜坐，以求得到準確的測試結(jié)果。

？ 提升果膠冰效用的方向

制造“升級”風(fēng)扇時，為了讓果膠冰更貼近風(fēng)扇后方，試過用水泡、入水啞鈴、膠瓶等作為盛放果膠冰的器皿，最后才決定采用1.5？L膠瓶作果膠冰柱。加上重疊瓶底，是為了盛接滴水，防止出水導(dǎo)致地板濕滑及影響電器安全。

從測試結(jié)果可見，果膠冰用了約2個月后，效能開始減弱，所以果膠冰應(yīng)2個月左右更換一次。另外，在網(wǎng)上查閱資料得知不少攝取果膠的方法，但由于技術(shù)有限，自己只能用很簡單的方法攝取，如將來懂得更好的方法，能夠提取更高濃度的果膠，可能果膠冰的冷凍及持久能力會更好，“升級”風(fēng)扇的性能會更高。

？ “升級”風(fēng)扇效能的體驗

現(xiàn)在，我會在睡覺時使用“升級”風(fēng)扇，以便更快入睡。比起開冷氣機，這樣既節(jié)省了電力，起床后也不會因整夜開冷氣令自己口干。除此之外，果膠冰甚至可放入保鮮袋或小膠瓶中雪藏，結(jié)冰后，放入布袋中，出入攜帶，更加涼快！

“升級”風(fēng)扇確實能令人更涼快，大家可多采用“升級”風(fēng)扇，替代開冷氣，體驗省電、省錢、省資源的優(yōu)質(zhì)生活。

？感想

我覺得參加這個科學(xué)比賽獲益良多，不但學(xué)習(xí)了不少有關(guān)冰的知識，認識到果膠的奇妙，而且發(fā)明了“升級”風(fēng)扇，讓人享受到更舒適的生活，實在很興奮。雖然在探究的過程中，特別是在選擇冰種和測試“升級”風(fēng)扇的效能時都遇到了一些困難，但我都一一克服了。參加這個比賽讓我學(xué)會了忍耐和不灰心。