室內(nèi)外循環(huán)太陽能空氣凈化器

杭州市建蘭中學(xué)蔡增星指導(dǎo)老師支飛斌

室內(nèi)外循環(huán)太陽能空氣凈化器

杭州市建蘭中學(xué)蔡增星指導(dǎo)老師支飛斌

2013年1月，全國中東部地區(qū)陷入嚴重的霧霾和污染天氣中。北京市氣象臺發(fā)布了該市氣象史上首個霧霾橙色預(yù)警，部分地區(qū)PM2.5濃度一度超過900微克/立方米。有報告顯示，中國500個大城市中，只有不到1%的城市達到了世界衛(wèi)生組織推薦的空氣質(zhì)量標(biāo)準。

自從“霧霾”、“PM2.5”等詞匯進入人們的視線后，伴隨而來的是各種空氣凈化器競相出現(xiàn)在市場上?？諝鈨艋饔址Q空氣清潔器或空氣清新機，是指能夠吸附、分解或轉(zhuǎn)化各種空氣污染物，有效提高空氣清潔度的產(chǎn)品。目前市場上的空氣凈化器質(zhì)量參差不齊且價格不菲，因此，我想到能否自己動手設(shè)計制作一款空氣凈化器，方便家庭使用。

由于現(xiàn)有的空氣凈化器都只能將空氣在室內(nèi)循環(huán)過濾，有諸多不盡人意之處，為此我設(shè)計了一款室內(nèi)外循環(huán)空氣凈化器。我的設(shè)計思路是：利用微風(fēng)扇，讓室外的空氣流動到空氣凈化器內(nèi)，通過機內(nèi)的空氣過濾器，將各種污染物清除或吸附，再用抽風(fēng)機將空氣抽入機器，排入室內(nèi)。其清潔過程是：首先，空氣經(jīng)過夾帶活性炭的無紡布初濾層，過濾及阻擋粉塵等較大異物，吸附異味；其次，經(jīng)過涂有二氧化鈦光觸媒的紫外線燈，殺死大多數(shù)細菌；最后，經(jīng)過可以除去PM2.5的HEPA高效過濾膜，將過濾完的空氣通過抽風(fēng)機排入室內(nèi)；而室內(nèi)污濁的空氣通過預(yù)留的孔洞、門縫等空隙排到室外。就此完成整個循環(huán)。微風(fēng)扇的電能可以由太陽能電池板提供，也可以由室內(nèi)電源提供。

在制作這款空氣凈化器時，我也遇到了許多問題，例如抽風(fēng)機的選擇。由于室內(nèi)壓強比室外壓強大，空氣凈化器將室外空氣吸入室內(nèi)后，還須將室內(nèi)污濁的空氣排到室外。最終在老師的指導(dǎo)下，考慮到室內(nèi)房間的大小，我決定采用功率為20W、噪音較小的抽風(fēng)機，代替噪音較大，且不宜安裝在室內(nèi)的40W抽風(fēng)機。

現(xiàn)有的空氣凈化器只能過濾室內(nèi)空氣，而我設(shè)計的這款室內(nèi)外循環(huán)太陽能空氣凈化器既可以裝在室內(nèi)，也可以裝在室外，通過管道與室內(nèi)相通，實現(xiàn)空氣的室內(nèi)外循環(huán)，而且所占空間小。它不但功能多樣，而且成本低廉、制造方便、效果明顯，比較適合普通家庭使用。此外，它還可以利用太陽能電池板來提供電源，在充分節(jié)省室內(nèi)空間和減少電能消耗的前提下，最大可能地提供最潔凈的空氣，低碳環(huán)保。后期，這款室內(nèi)外循環(huán)太陽能空氣凈化器還可以加入室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測、含氧量檢測及增氧、增濕等功能。

【教師點評】

雖然中學(xué)生的力量有限，但可以從小事做起，從身邊做起，平時善于觀察，積極思考，不斷實踐和創(chuàng)新。這個室內(nèi)外循環(huán)太陽能空氣凈化器，基本達到了一般空氣凈化器的功能，而且還應(yīng)用了新型能源——太陽能，有些地方的創(chuàng)新甚至超過了一般空氣凈化器。由此可見，只要我們勇于大膽創(chuàng)新，世界終有一天能因我們而變得更好。

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光觸媒：主要材質(zhì)是二氧化鈦，在光線和紫外線燈的作用下，可產(chǎn)生強烈催化降解功能。它能有效地降解空氣中的有毒有害氣體，有效殺滅多種細菌，并能將細菌或真菌釋放出的毒素分解及無害化處理，同時還具備除臭、抗污等功能。

HEPA：High Efficiency Particulate Air Filter的縮寫，國際公認的高效空氣過濾材料。特點是風(fēng)阻小，空氣可以通過，但容塵量大、過濾精度高，細小的微粒無法通過。市場常見的HEPA主要由高效濾紙折疊而成，過濾效果明顯。