「2021全國小水力發電設計競賽」龍華科大師生勇奪冠軍

2021「第五屆全國高中職、大專生小水力發電設計比賽」,共有大專組9校17隊完成比賽設計圖,並選出10隊進入初賽,因新冠肺炎疫情影響,主辦單位選擇於花蓮吉安鄉木瓜溪畔「初英微水力環境教育場地」流式水力發電測試水道進行決賽。龍華科技大學化工與材料工程系主任蕭瑞昌、電子工程系助理教授吳常熙,共同指導化材系學生吳博翔、陳昱瑋、彭立成及林鈺宸的龍神隊,參加2021「第五屆全國高中職、大專生小水力發電設計比賽」,以具有多旋傳動單元與加速齒輪組的小型水力發電裝置,獲得評審青睞,勇奪大專組冠軍;該裝置具有實用價值,目前已申請發明專利,師生團隊皆列發明人,表現非常優異。

2021全國小水力發電設計競賽_龍華科大師生跨域合作奪冠。圖:龍華科大提供

蕭主任表示,此裝置是一種具有多旋傳動單元與加速齒輪組的小型水力發電裝置,包含一腔體,該腔體的二端分別有出水端及入水端,集流板設置於該入水端,多旋傳動單元設置於該腔體內,發電模組以一支架設置於該腔體的上側及一加速齒輪組連接該多旋傳動單元及該發電模組,設置該集流板攔截更多水源進入腔體內部加速多旋傳動單元轉動,而該加速齒輪組可以帶動發電模組提高至更高轉速而提高發電量。龍神隊曾於前年第三屆小水力發電設計比賽榮獲大專組第三名佳績;為讓發電機組製作由理論基礎朝向「可實際應用」的條件下進行,今年團隊特別邀請電子系吳老師跨領域指導機電控系統,師生並攜帶成品到陽明山灌溉渠道及花蓮木瓜溪支流試車,實測發電電壓,可達74伏特即12瓦特之發電量,已有實際應用價值,所以該裝置目前也申請發明專利,而比賽同學及指導教師皆列為發明人。


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2021全國小水力發電設計競賽_龍華科大師生跨域合作奪冠。圖:龍華科大提供

吳老師說,為了能提升本發電設備的實用價值,除設置便於監視的發電瓦特計與IOT設計,並於不同寬度溝渠提供可調節截流寬度的水流收集板設計,提高對環境適用性及水流的加速度,以及增加河川水域中提供可並聯的機構設計,讓較寬的河川水道能夠發揮更大的發電利用率。

蕭主任強調,循環綠能是當前世界各國努力目標,此小型水力發電器採模組化設計、維護容易,不僅具有價格便宜、體積小、移動方便等特性,而台灣的地理環境溪流和溝渠眾多,該分散式水力發電系統更適合運用在各大小河川及其支流或溝渠,便於多台串、並聯安裝成分散式水力發電系統,是個可以緩解供電吃緊的解決方案。

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