节能水壶

李嘉奇

最近我在爷爷家中看到了一种新式水壶，大家对它赞不绝口。可通过观察，我认为它有以下不足：只能用柴火烧水，不能用炉子烧水；携带不方便；不能在室内使用，易发生火灾。

通过查找资料和市场调查，我发现现有的水壶并没有节能的功能。于是，我想设计制作一个新型节能水壶。

一、设计制作

新型节能水壶的结构如下图所示。

我以硬废纸为材料，按设计的图纸制作模型。取一张长80cm、宽18cm的硬废纸作为节能水壶的壶身，在壶身靠近底部的地方剪一个直径为3cm的出水口。再取两张长26cm、宽26cm的硬废纸做壶的上、下底。

用剪刀剪两个直径为24cm的圆作为上、下壶底，在壶底中间分别剪出一个直径为8 cm和6cm的圆孔。在上底的边缘剪一个直径为3cm的进水口，再用胶水分别把上、下底与壶身贴合，做好提手，新型节能水壶的一部分模型就做好了。

接下来做防散热和加热的部分。该部分为圆锥形，上小下大，包括一个大的放料口和四个小通风口，距放料口3cm处设有一个炉膛，能装用于烧水的柴火。壶身、防散热及加热部分可分開使用。

接着，我将新型节能水壶的模型和设计图纸拿到做水壶的工匠铺，请师傅按要求制作新型水壶实物。

二、实验探究

用烧杯量等量的水注入普通水壶和新型节能水壶，分别放在燃气灶、煤灶、电炉、电磁炉、传统的柴火灶上烧。用秒表计时，在相同的灶具上烧水，比较哪一种更节能。为尽量减少误差，在每种灶具上烧三壶等质量、同温度的水，取烧开水时间的平均值计算。

通过实验比较发现，节能水壶在燃气灶、煤灶、电炉、电磁炉中烧等量的水的时间要比普通水壶分别短1分47秒、2分40秒、8秒、5秒，且普通水壶不能直接用柴火加热。

除电磁炉外，用节能水壶烧相同温度、水量的水比在其他灶具上使用的时间短。此外，节能水壶还可以直接用柴火加热。分析实验数据后发现，节能水壶在燃气灶和煤灶上使用时最节能。

三、创新点

1.壶体结构分为两部分，一是壶身部分，包含壶外部分和壶心，壶外部分带有一个活动的防散热层，防散热部分也可作为野外加热器使用。二是独立加热部分，可与壶体分离。

2.壶身为环形，中间挖有一个孔，能增大燃烧面积，达到节能效果。

3.防散热部分与壶身可分开使用，在灶具上燃烧时可防止热量向外散出，减少热量消耗。

独立加热部分适用于直接用柴火烧水，防散热和独立加热部分都可直接用柴火加热，柴火可通过进料口放入加热处燃烧。同时防散热和独立加热部分与壶身可以分开，使用很方便。

4.壶身中间有一个小水壶，可用来盛水，或在烧水时用于煮鸡蛋、温酒、热小菜等。（指导老师：余新平）