杭州市建兰中学蔡增星指导老师支飞斌

室内外循环太阳能空气净化器

杭州市建兰中学蔡增星指导老师支飞斌

2013年1月，全国中东部地区陷入严重的雾霾和污染天气中。北京市气象台发布了该市气象史上首个雾霾橙色预警，部分地区PM2.5浓度一度超过900微克/立方米。有报告显示，中国500个大城市中，只有不到1%的城市达到了世界卫生组织推荐的空气质量标准。

自从“雾霾”、“PM2.5”等词汇进入人们的视线后，伴随而来的是各种空气净化器竞相出现在市场上。空气净化器又称空气清洁器或空气清新机，是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物，有效提高空气清洁度的产品。目前市场上的空气净化器质量参差不齐且价格不菲，因此，我想到能否自己动手设计制作一款空气净化器，方便家庭使用。

由于现有的空气净化器都只能将空气在室内循环过滤，有诸多不尽人意之处，为此我设计了一款室内外循环空气净化器。我的设计思路是：利用微风扇，让室外的空气流动到空气净化器内，通过机内的空气过滤器，将各种污染物清除或吸附，再用抽风机将空气抽入机器，排入室内。其清洁过程是：首先，空气经过夹带活性炭的无纺布初滤层，过滤及阻挡粉尘等较大异物，吸附异味；其次，经过涂有二氧化钛光触媒的紫外线灯，杀死大多数细菌；最后，经过可以除去PM2.5的HEPA高效过滤膜，将过滤完的空气通过抽风机排入室内；而室内污浊的空气通过预留的孔洞、门缝等空隙排到室外。就此完成整个循环。微风扇的电能可以由太阳能电池板提供，也可以由室内电源提供。

在制作这款空气净化器时，我也遇到了许多问题，例如抽风机的选择。由于室内压强比室外压强大，空气净化器将室外空气吸入室内后，还须将室内污浊的空气排到室外。最终在老师的指导下，考虑到室内房间的大小，我决定采用功率为20W、噪音较小的抽风机，代替噪音较大，且不宜安装在室内的40W抽风机。

现有的空气净化器只能过滤室内空气，而我设计的这款室内外循环太阳能空气净化器既可以装在室内，也可以装在室外，通过管道与室内相通，实现空气的室内外循环，而且所占空间小。它不但功能多样，而且成本低廉、制造方便、效果明显，比较适合普通家庭使用。此外，它还可以利用太阳能电池板来提供电源，在充分节省室内空间和减少电能消耗的前提下，最大可能地提供最洁净的空气，低碳环保。后期，这款室内外循环太阳能空气净化器还可以加入室内空气质量检测、含氧量检测及增氧、增湿等功能。

【教师点评】

虽然中学生的力量有限，但可以从小事做起，从身边做起，平时善于观察，积极思考，不断实践和创新。这个室内外循环太阳能空气净化器，基本达到了一般空气净化器的功能，而且还应用了新型能源——太阳能，有些地方的创新甚至超过了一般空气净化器。由此可见，只要我们勇于大胆创新，世界终有一天能因我们而变得更好。

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光触媒：主要材质是二氧化钛，在光线和紫外线灯的作用下，可产生强烈催化降解功能。它能有效地降解空气中的有毒有害气体，有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理，同时还具备除臭、抗污等功能。

HEPA：High Efficiency Particulate Air Filter的缩写，国际公认的高效空气过滤材料。特点是风阻小，空气可以通过，但容尘量大、过滤精度高，细小的微粒无法通过。市场常见的HEPA主要由高效滤纸折叠而成，过滤效果明显。