獲獎實作分享

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仰望太陽- 仿生太陽能自動追日系統

 

2022臺灣能實作競賽 國中組 佳作

宋彥廷、林秉謙

宜蘭縣立宜蘭國民中

 

指導老師

簡爾君 老師、李亮寬 老師

宜蘭縣立宜蘭國民中學

■ 作品運作說明

利用太陽東升西落照射角度不同的原理,來加溫兩個擺放於東西兩邊的氣密罐。當氣密罐中的空氣加溫後,體積開始膨脹便會推動針筒活塞,活塞及連桿機械會將太陽能板朝向太陽的方向,藉此將可以增加它的發電量。

■ 創意特色說明

1 . 盡可能減少電子零件的使用,所以除了太陽能板外,所有的構造皆為純機械式,沒有使用馬達、感測器及晶片。
2 . 省略過程中發電給零件的過程,連推動活塞的能量來源都是直接取用自太陽。
3 . 模仿向日葵的雙軸運動的仿生主題,強化環境互動及自動化。

■ 發展潛能說明

因使用機械式驅動,因此可減少自動追日系統的電子零件,也就降低了生產的汙染。此外,因技術門檻和製造成本較低,在同等經費的情況,能有更多套系統和更高的工作效率,且製造所需時間更短。

之後改良的方向有以下幾點:
1. 氣密罐的材質:如果可以選擇導熱更快、氣密性更高及變形量更低的材質,可以達到更好的效果。
2. 活塞的種類:目前使用的是塑膠針筒,運動時的阻力較大。
3. 氣密罐中的流體:目前是空氣+ 水,如果有比熱更小、氣化更快且安全的材料會更快速的推動活塞。