實踐
作者：田晨旭
2010年初，北京大雪後氣溫驟降，燃氣供應緊張。北京市政府通過加大燃煤熱電機組出熱能力、近10天停運幾百台工業用燃氣鍋爐等多項緊急限氣措施，來保證居民供熱質量。預計到2020年，北京實現天然氣管網全覆蓋，天然氣將走進每一個家庭，解決燃氣的高效率利用刻不容緩！我發明的這套“燃氣灶節能熱水器”，利用冷水變為熱水的過程將做飯時的餘熱吸收，並儲存在熱水中，從而提高家庭燃氣灶釋放能量的利用率。
收集餘熱 鍋支架改為水套
家裏買了用薄鐵皮製成的燃氣灶節能圈，做飯時節能圈竟然被火燒紅。我細心觀察：火焰大部分燒向鍋底，仍有部分火焰向四周擴散，這些熱量能否被再次利用呢？能不能發明一個能夠儲存熱量的“節能圈”呢？
一次回老家，我發現農村土暖氣水套非常適合用在燃氣灶上。用水套代替普通節能圈，將做飯時產生的多餘熱量吸收並加以利用，是完全可能的。然而水套中少量的水很快會被燒開，怎樣儲存利用呢？我又想到土暖氣的散熱片，能否將散熱片改成儲水箱？
利用土暖氣的工作原理，我設計了這套燃氣灶節能熱水器。將燃氣灶上的“鍋支架”改為兩個“水套”，這樣就可把做飯過程中產生的餘熱收集利用。
對流吸熱 取水口安在水套上
我和張澤州、趙晨雪同學合作，在當地找了一個金屬加工廠，按照設計進行加工製作，工人師傅又幫助進行了多次修改，如水箱做多大，如何和抽油煙機櫃配套等。
兩個熱水套分別裝有取水嘴和冷、熱水循環口，可將做飯產生的餘熱收集利用。水套和後麵的水箱連接，水套產生的熱量通過循環給水箱中的水加溫。水套在做飯時滿足臨時用溫水的需要，飯後可用水箱中的溫水洗碗，方便、節能，而且特別適合飯店廚灶使用。節能熱水器最大水容量為9.5升。
試用中新的問題又出現了。由於取水口設在水箱下端，結果在燃氣20分鍾後，才能有熱水流出，影響做飯時使用溫水。通過老師指點，將取水口改在水套上，燃燒幾分鍾就有熱水流出。後來，我們又設計了自動補水係統，保持水箱的水位。根據重力自然循環原理，靠冷熱水的對流循環實現對燃氣灶多餘熱量的吸收。
對比檢測 高效利用燃氣見成效
從表1可知：水的初始溫度為20℃，做飯時間定為45分鍾，分別對采用雙火口、單獨大火口和單獨小火口三種情況每隔五分鍾進行測試。雙火口提升水溫96℃，單獨大火口提升水溫95℃，單獨小火口提升水溫33℃。說明三種燃氣灶火口不同使用方式，45分鍾內水箱都會有熱水滿足需要。
燃氣灶節能熱水器試用效果非常好。為了驗證水套對燃氣利用率及做飯效率的影響，我又做了對比實驗。在無水套和有水套情況下分別使用大火口、小火口，采集9分鍾的數據進行測算，得出相關數據見表2。
通過試驗計算表明：使用大火口的時候，做飯效率有所降低（0.83倍），燃氣利用率大幅提高（1.99倍）；使用小火口的時候，做飯效率保持不變，燃氣利用率明顯提高（1.48倍）。
低碳意識、節約能源、方便生活，是創新的動力。相信這項發明普遍推廣，一定會產生巨大的經濟效益和社會效益。
（作者：北京市延慶縣第一中學學生）