2025臺灣能實作競賽 高中職綠能創新組 銀牌獎

 

國立彰化師範大學附屬高級工業職業學校電機科/周秉勳、國立彰化師範大學附屬高級工業職業學校控制科/蔡旻志、國立溪湖高級中學普通科/蔡依潔、郭育維

國立彰化師範大學附屬高級工業職業學校國立溪湖高級中學

指導老師

國立溪湖高級中學普通科/林世穎、國立彰化師範大學附屬高級工業職業學校電機科/賴彥佑老師

 

■ 作品運作說明

本系統利用冰箱壓縮機在運轉時所產生的廢熱，透過冷凝管與自製冷熱交換管相互焊接，將熱能傳導至儲水槽。水塔的冷水先進入副槽B，再由管路進入冷熱交換管，經由銅管吸收熱量後，因自然對流作用，熱水密度較低會自動上升至主槽A進行儲存，而冷水則持續補充進入交換管內循環。此設計在過程中無需額外電力或燃料，能在冰箱冷藏食材的同時，將原本散失的廢熱有效收集並轉化為可用熱水。該系統不僅能提升冰箱致冷效率，減少環境散熱負擔，更可提供廚房溫熱水，節省瓦斯與電力使用，實踐能源再利用與淨零減碳的目標。

■ 創意特色

冰箱因須保存生鮮，它必須全年無休24小時運轉，因此，非常適合將其產生的廢能透過冷熱交換管進行交換。將熱能(水)儲存在儲存槽內，讓冰箱能在冷凍、藏保存食物的同時，將廢熱(熱能源)用來加熱水;其運用壓縮機推動冷媒運轉使其達到冷熱移轉的能力，透過我們自行創作的冷熱交換管將冷水導入吸收其熱能使其可以產生自然對流，這樣可以在蒐集熱的過程，無須任何電力或使用額外的燃料機器，實踐淨零低碳共創綠色環境新世界。

■ 發展潛能

本系統的核心價值在於「冰箱廢熱回收再利用」。冰箱是家庭中全年無休的電器，若能有效收集其廢熱並轉化為熱水，將大幅提升能源利用效率。透過與廚房用水系統結合，可使日常煮食、清潔或飲水過程，減少瓦斯爐、電鍋與飲水機的耗能，進而降低家庭能源支出。此技術不僅能提升冰箱致冷效率、減少散熱對環境的負擔，更能同時產出「第二能源」──熱能，符合淨零排放與循環經濟的發展方向。未來若能商品化，可設計為冰箱與儲熱模組一體的綠能家電，推廣至家庭、餐飲業甚至大型冷藏設備，皆具市場潛力。隨著全球節能減碳意識提升，此系統有望成為兼具環保、節能與便利的創新家電解決方案，展現強大的發展潛能。