2020潔能競賽 國中實作組 佳作

應于宣、陳思縈、謝竹恩、蔡佩宸

前金國中

 

指導老師

王銘輝

 

■ 作品運作

本作品以鹵素燈取代太陽光做為熱源加熱真空管，使得水槽內水自然加熱，進而將過飽合醋酸鈉加熱至58度以上，使得過飽合醋酸鈉結晶溶解；待陰天時水槽內水溫度低於38度時，利用振動或電擊方式觸動過飽合醋酸鈉結晶放熱，其放出來的熱量來加熱水槽內水，使得提升至使用溫度，可減少使用電熱水器，進而達到環保節能效果。

■ 創意特色

醋酸鈉於化工材料行都可以買的到，本身無毒且環保，在一般日常使用為重複使用型暖暖包，依比例不同可產生不同放熱溫度，且壽命達5到6年；本作品為太陽能熱水器儲熱備用系統，平日利用太陽能熱水器內多餘熱能進行醋酸鈉過飽合水溶液溶解，醋酸鈉晶體後冷卻熱溶液的方式進行。一般熔點為58度，熱水器溫度愈高溶解醋酸鈉晶體愈快，以觸發形成晶核，溶液中的醋酸鈉晶體隨之析出並釋放結晶熱，其熱能可達54度以上，來進行加熱儲水桶內自來水，讓我們在陰天或溫度較低情況下，也可以在不使用任何能源下，來使用熱水。

■ 發展潛能

本設計主要考量為備用能源，利用太陽能熱水器能多餘無用的熱能，加熱過飽合醋酸鈉溶液，等到陰天時再將己經靜態的飽合醋酸鈉溶液擾動，使其放熱。未來是否可多設幾組過飽合醋酸鈉溶液於儲熱桶內，設定每組可加熱一次量，那麼內含多組的過飽合醋酸鈉溶液，則在遇到連續陰天時，則可多天加熱儲水桶，避免使用電熱水器。上述方式除了用於太陽能熱水器外，可做為大型漁牧養殖業夜間加熱使用，白天吸熱夜間進行放熱使用，來保持養殖場所的溫度，避免低溫造成損失；另外可使用於山區住宅夜間保溫使用，因為山上畫夜溫差大，白日吸熱後夜間用來加熱房間，可用來夜間保暖。