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聖約翰科技大學機械系張祐華(左四)、陳嵥茗(左三)及陳俊豪等3位同學在莊斌鎰老師(左二)指導下,勇奪『2018第二屆全國高職(中)、大專學生小型水力發電設計比賽』第2名佳績。

微型水力發電超環保 聖約翰科大學生獲水力發電設計比賽亞軍

【記者 沁諠/台北 報導】

聖約翰科技大學機械與電腦輔助工程系張祐華、陳嵥茗及陳俊豪等3位同學在莊斌鎰老師指導下,參加『2018第二屆全國高職(中)、大專學生小型水力發電設計比賽』,一舉贏得大專組第2名佳績。

基於節能、環保及資源回收的出發點,激發機械系學生想要研發微型水力發電的動機,他們所研製的作品,只要稍作修改,基本上均適用於台灣農村的水道及水圳。圖左起:陳嵥茗、陳俊豪及張祐華。

聖約翰科技大學機械系莊斌鎰老師表示,水力發電的能量密度比風力發電的能量密度高,因此,理論上,微型水力發電應該是比微型風力發電的可行性更高。由於台灣農村水道及水圳的水量充沛,但大多流失掉,非常可惜。基於節能、環保及資源回收的出發點,引發學生們想要研發微型水力發電的動機。研製的重點在於將水的流線動能轉換為旋轉動能,進而帶動發電機產生電能。這涉及水輪機設計或選用。因為微型水力發電都是使用在低水頭、低流量(低功率)的條件,所以選擇高轉換效率的水力機械是優先要考慮的問題,基於螺旋槳型水輪機的高效率特性,因此螺旋槳型的微型水力發電機成為首選的作品項目。此外,他們所研製的作品,只要稍作修改,基本上均適用於台灣農村的水道及水圳。

機械系同學所研發的微型水力發電機,屬於螺旋槳型水輪發電機,學生正在水工實驗所組裝及測試機組效率。

莊斌鎰老師指出,在許多農業社區的灌溉水圳,幾乎常年有水,微型水力發電屬於再生能源,如果能夠充分運用微型水力發電,就能達到節能環保的效果。這次學生所研發的微型水力發電機,是將船外機的螺旋槳逆向使用,使得流體的流線動能轉為螺旋槳的旋轉動能,再透過可撓性連接器直接帶動發電機進行發電。這種設計方式可以減少過多的傳動機構設計,以減少傳動過程過多的能量損失。

機械系同學在花蓮吉安鄉蓮城蓮花園水道架設微型水力發電機。

莊斌鎰老師說,本作品是螺旋槳型水輪發電機,理論上效率比水車型水輪發電機好。實際比賽的結果也是有比較高的發電效率。但,本項作品的轉軸及發電系統是浸入水中,所以防水、防鏽是必須要克服的重點。除此之外,當找到一個合用的螺旋槳回收品之後,如何與其他零件銜接,在發電機部份保有防水性的同時又能運作順暢,則是整個專題製作必須克服的重點。

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