亞太科學教育論壇,第十一期,第一冊,文章十八(二零一零年六月)
陳正治 吊扇怎麼吹才會涼之探討
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6.1、 原因分析
身體呼吸作用剛呼出的二氧化碳CO2溫度較高,基於熱空氣往上升的道理,因此二氧化碳會瀰漫在教室天花板上方,此時如果一般往下吹的吊扇又將熱的二氧化碳吹到下方學生座位上,怪不得熱空氣一直吹襲圍繞著學生,就算是下層四週窗戶打開,因為熱空氣已佔據著教室內部,外頭的涼空氣想進來也進不來,因此,炎炎夏日,既熱又悶的空氣圍繞著學生,無怪乎教室內一直感覺悶熱。
如何作才能將教室內的熱空氣,不斷地往天花板移動呢?就是,有無可能由吊扇協助,將熱空氣「吸」到教室上方,當教室上方的熱空氣累積越來越多,濃度增大,再想辦法讓那些熱空氣有出處,如此即可既省錢又環保的法子。
6.2、解決方法:
圖6:風向轉換器往上扳動 如果將吊扇當作排風扇使用,就是把吊扇旁邊的風向轉換器黑鈕往上扳(如圖6)。當吊扇馬達旁邊的黑鈕往上扳動後,吊扇真的反轉了,可利用在吊扇下方放些小紙條,可以見識到紙條往上飄動。
6.3、效果評估
為了驗證本解決方法有無效果,為了驗證吊扇往下吹與往上吸對室內度的影響,本研究邀請嘉義縣立民和國小三年乙班與五年乙班師生協助,從2008年10月2日~10月23日期間,每天早上9:20、10:10、11:00、12:00 及下午14:00的下課10分鐘的時間內,作實驗記錄,五年 乙班吊扇反轉(黑鈕往上扳)和上氣窗打開,三年乙班吊扇 維持正轉(黑鈕往下扳)和上氣窗打開(如圖7)。並使用具測量值準確到小數一位的電子溫度計(如圖8),測量五年乙班和三年乙班的室內與當時室外走廊溫度變化紀錄,每日測量並記錄。
圖7: 上氣窗打開 圖8: 電子溫度計紀錄測量室內溫度 經由溫度資料的收集與整理,分別繪製成折線圖9至圖13。
圖9:上午9:20不同吊扇轉向溫度變化圖 (樣本N=15)
圖10:上午10:10不同吊扇轉向溫度變化圖 (樣本N=9)
圖11:上午11:00不同吊扇轉向溫度變化圖 (樣本N=14)
圖12:上午12 :00不同吊扇轉向溫度變化圖 (樣本N=13)
圖13:下午14 :00不同吊扇轉向溫度變化圖 (樣本N=6)從折線統計可以發現:
1. 平均而言,教室內溫度比室外走廊溫度高。
2. 相臨兩間教室,在上氣窗均打開的情況下,發現吊扇反轉的五年乙班室內溫度比吊扇正常往下吹的三年乙班室內溫度,要低一些。
3. 依溫度差異平均值統計,吊扇反轉的室內溫度,比吊扇正轉的室內溫度大約少了0.22度(如表1)
表1:吊扇正轉室溫減吊扇反轉室溫差異值
測量時間
吊扇正轉室溫減吊扇反轉室溫
9:20
0.353
10:10
0.1
11:00
0.2
12:00
0.18
14:00
0.266
平均值
0.2198