干冰發(fā)電制冷器

陶一陶

[關(guān)鍵詞]發(fā)明;創(chuàng)新;制冷;環(huán)保;節(jié)能

中圖分類號：TB651 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）27-0110-01

1 概述

在夏天，通常非常的炎熱。用扇子不足以涼爽，空調(diào)和電扇都需費電，不能節(jié)能環(huán)保。而干冰發(fā)電制冷器則很好的解決了這兩個問題，體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的理念，順應(yīng)了科學發(fā)展觀的思想，又足以讓人感覺涼爽。

在初中，曾學過關(guān)于干冰的一些性質(zhì)和應(yīng)用。試想如果能把干冰升華制冷的性質(zhì)稍作改進，便可以得到一種新的制冷器，源于這個想法，于是我開始創(chuàng)作設(shè)計一種新的制冷設(shè)備（圖1、2）。

2 裝置設(shè)計

我們需要找一個方形的高度約為50cm的塑料盒，然后在塑料盒上方開一個約15cm×15cm的孔，為以下工作做準備。然后做一個15cm×15cm×30cm的網(wǎng)罩，用來放干冰。之所以選擇網(wǎng)罩，一方面是因為干冰升華后的氣體要從前方的孔放出 ，以達到制冷的效果，另一方面，出于安全的考慮，干冰的升華會生成比干冰自身體積大六百倍到八百倍以上的二氧化碳氣體，用網(wǎng)罩以排除發(fā)生爆炸等不安全的因素。一面留空，留空的一面放在塑料盒上平面，其余部分放置到塑料盒內(nèi)部。接下來，我們要做一個15cm×15cm的蓋子，為了蓋上放干冰的網(wǎng)罩。然后，在塑料盒后方開一個大小適中的孔，以把風扇放置在該位置。最后在塑料盒前方左右居中的位置，整齊的開孔，使開的孔成一排一排一列一列的形式，為了然干冰升華后生成的二氧化碳氣體能夠很好的放出。這樣，在塑料網(wǎng)格中放入干冰，蓋上之前做好的蓋子，把其后的風扇固定在塑料盒的后方，通上電，便可以使用了。

3 設(shè)計反思與改進

設(shè)計完成后進行測試中，發(fā)現(xiàn)兩個問題：

（1）干冰升華為氣體后易從上蓋跑出，能量損失較大。

（2）電風扇功率大，不能體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

對此，進行了裝置改進：

（3）在塑料盒上方開的孔四周用膠水固定上鐵片，在蓋子四周用膠水固定磁鐵，用來減少能量的損失。

（4）用電動機代替電風扇，把電動機的兩跟導線連接在干冰上，運用干冰來發(fā)電，以達到節(jié)能的目的。

4 設(shè)備原理及特色

干冰是固態(tài)的二氧化碳，在6250.5498千帕壓力下，把二氧化碳冷凝成無色的液體，再在高壓下迅速凝固而得到。二氧化碳常態(tài)下是一種無色無味的氣體，自然存在于空氣中，雖然二氧化碳在空氣中的含量相對而言很小（體積比大約占0.03%）但它卻是我們所認識到的最重要的氣體之一。干冰極易揮發(fā)，升華為無毒、無味的，比固體體積大600-800倍的氣體二氧化碳減少了能量的消耗;

干冰的價格便宜，性價比高;

通過干冰升華的原理制冷和發(fā)電，大大增加了干冰的利用率;

不用外電路發(fā)電，方便靈活可攜帶，節(jié)能環(huán)保（圖3）。

5 總結(jié)

通過干冰發(fā)電制冷器，不僅可以感受到夏日里的清涼，并且節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟適用，是夏日里家中的好幫手。使用時注意不要在密閉空間中使用，會造成二氧化碳過多，不利于人身體的健康，使用時要開常通風，保持空氣流通，在享受清爽的同時，也多了一份健康的理念。

由于此設(shè)計能減少電能的消耗，不僅十分的經(jīng)濟，還十分的環(huán)保，能夠符合中國國情，體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展道路的要求，因此有很大的發(fā)展前景，若在外觀材質(zhì)方面稍作改進，我相信會有很大的發(fā)展空間。

我作為中學生將在課堂上所學的知識運用于創(chuàng)新的發(fā)明創(chuàng)造中;這一發(fā)明和創(chuàng)新不僅進一步驗證了所學知識的科學性和正確性，而且培養(yǎng)了我們學科學、愛科學的良好素養(yǎng)，激發(fā)了我們學好基礎(chǔ)知識，打好基礎(chǔ)，為中國夢的實現(xiàn)而努力。