风扇“升级”新办法

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？研究原因及目的

虽然我长得高瘦，但是我很怕热，尤其是在夏天，真想天天开冷气。我知道冷气机耗电量大，是家居生活中总用电量最高的电器之一，如果大家都经常开冷气，便会加剧温室效应的形成，导致全球暖化等问题。可惜现时耗电量只有冷气机二十分之一的电风扇又不够凉快。

有一天，我把纸巾放在电风扇后，发现纸巾被风扇吸住，紧贴着风扇，那么我推想把冰放在风扇后面，风扇会否把凉风吹出来呢？后来知道电风扇在转动时，扇叶后方的空气会被推动向前，风就吹出来。如果空气很热，吹出来的风也热。那么我想把自制冰放在风扇后面，吹出来的风会更凉快，形成“升级”风扇。

另外，要额外购买市面上的环保冰，不但增添垃圾，又浪费金钱。所以，我想以垃圾研究成天然自制的环保冰，放在风扇后面，形成“升级”风扇，既可减少使用冷气，又不用额外买保冷剂，是省电、省钱、省资源的好方法。

？研究过程与方法

？ 实验材料

市面上的保冷剂直接放入冰箱冷冻室冷冻8？12个小时，保冷剂凝结后就可使用。

自制环保冰，包括盐水冰、纯清水冰、柚皮果胶冰、橙皮果胶冰、加盐橙皮果胶冰和加糖橙皮果胶冰，见图1。

制作果胶冰的方法是这样的：将新鲜的或干燥保存的柑橘皮（柚子皮也可）剪成直径约5mm的碎粒；水与果皮粒按1∶1重量混合，置于沸水中以慢火煮10分钟，熄火，留在热水中静置30分钟；将果胶倒在纱布中过滤，压出汁液。榨出的汁液雪藏后即可制造环保冰。一般家庭的冰箱24小时开动，把果胶放入冰箱冷藏，不会浪费太多电力。

实验用到的辅助器材有磅秤、红外线测温仪、盛水胶盒、软尺、定时器等。？ 制作“升级”风扇

裁剪6个胶瓶作盛水器皿，2个胶瓶盛果胶冰。把2个盛水器皿叠起，果胶冰瓶倒转插入，做成2座果胶冰柱，放在30W风扇后，形成“升级”风扇，见图2。

从多次测试的结果中可以看出，无论是雪藏8小时、12小时或超过24小时，各种冰在室温下大比拼时，橙皮和柚皮果胶冰的温度开始并不是最低，但比纯清水冰低，而与市面上购买的保冷剂相近。在冰从冰箱取出60分钟至180分钟后，橙皮和柚皮果胶冰的温度仍能保持冰冻，在每次测试时橙皮或柚皮果胶冰的平均温度也都是最低的，而且橙皮或柚皮果胶冰的出水量又比纯清水冰低。所以我就采用果胶冰作为风扇升级的主要原料。

？ 测试“升级”风扇的效能

？比较测量手臂上的皮肤在室温下、在风扇下和在“升级”风扇下（把果胶冰放在风扇后）表面温度的差别，见图4。实验时，把风扇放在室内同一位置，在与风扇距离10？cm、30？cm、50？cm、70？cm、90？cm和110？cm的位置设置记号；设3个不同的测量条件：手部皮肤在室温下不开风扇、普通风扇吹1分钟和“升级”风扇吹1分钟；让手移到各设置记号的位置，然后分别测量手部皮肤表面温度3次，取其平均值。每次测量后，自制冰会保持冷藏，1分钟后，自制冰再取出，让手移到下一个位置，然后测量温度，记录测量结果后列表及绘图。

？在8小时内，每过30分钟，比较测量脚部皮肤表面在室温下和“升级”风扇下（把果胶冰放在风扇后）温度的差别。实验条件分别为：人静坐在室温下和与坐在距离风扇50？cm的位置，分别测量不同时间脚部皮肤表面的温度，记录后列表并绘图。

？在测试“升级”风扇的温度时，在1分钟时间内，使用“升级”风扇后，皮肤表面温度比室温下的皮肤表面温度最多可降低3.6℃，平均下降2.3℃；比一般风扇下的皮肤表面温度最多可降低2.5℃，平均下降1.4℃。在8小时内的连续测量结果表明，使用“升级”风扇后，皮肤表面温度比室温下的皮肤表面温度最多降低了3.9℃，平均降低了3.2℃，至450分钟后，温度才有些微上升，更证明“升级”风扇的效能很好。所以，实验结果可以证明“升级”风扇比一般风扇降温更有效，持久力更强。

？结论与建议

在每一种条件下测量后，自制冰要放回冰箱1分钟后再取出。这样做的目的是减少自制冰因连续长时间放置室内而升温，并且也可让皮肤温度适应室温后，重新测量温度，确保每次测量均能得到准确的结果。

在测试“升级”风扇的效能时，我不断改良测试的方法，试过用木头、金属、衣服等，最后决定直接在人的皮肤上测试，因为风扇的主要使用对象是人。为了排除人的心情变化或身体活动导致体温上升的因素，需要测试者静坐，以求得到准确的测试结果。

？ 提升果胶冰效用的方向

制造“升级”风扇时，为了让果胶冰更贴近风扇后方，试过用水泡、入水哑铃、胶瓶等作为盛放果胶冰的器皿，最后才决定采用1.5？L胶瓶作果胶冰柱。加上重叠瓶底，是为了盛接滴水，防止出水导致地板湿滑及影响电器安全。

从测试结果可见，果胶冰用了约2个月后，效能开始减弱，所以果胶冰应2个月左右更换一次。另外，在网上查阅资料得知不少摄取果胶的方法，但由于技术有限，自己只能用很简单的方法摄取，如将来懂得更好的方法，能够提取更高浓度的果胶，可能果胶冰的冷冻及持久能力会更好，“升级”风扇的性能会更高。

？ “升级”风扇效能的体验

现在，我会在睡觉时使用“升级”风扇，以便更快入睡。比起开冷气机，这样既节省了电力，起床后也不会因整夜开冷气令自己口干。除此之外，果胶冰甚至可放入保鲜袋或小胶瓶中雪藏，结冰后，放入布袋中，出入携带，更加凉快！

“升级”风扇确实能令人更凉快，大家可多采用“升级”风扇，替代开冷气，体验省电、省钱、省资源的优质生活。

？感想

我觉得参加这个科学比赛获益良多，不但学习了不少有关冰的知识，认识到果胶的奇妙，而且发明了“升级”风扇，让人享受到更舒适的生活，实在很兴奋。虽然在探究的过程中，特别是在选择冰种和测试“升级”风扇的效能时都遇到了一些困难，但我都一一克服了。参加这个比赛让我学会了忍耐和不灰心。