城大學(xué)生能源轉(zhuǎn)化裝置揚威大專聯(lián)賽
黃錦佳
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香港城巿大學(xué)(城大)學(xué)生在香港工程師學(xué)會大專聯(lián)賽中勇奪冠軍及季軍。
比賽由香港工程師學(xué)會學(xué)生分部主辦,主題為「綠色生活在香港」。冠軍組設(shè)計的能源轉(zhuǎn)化裝置,最高可以將冷氣系統(tǒng)排放的八成熱能轉(zhuǎn)化成電能。另一組亦以噪音轉(zhuǎn)化成電能的裝置,勇奪季軍。
冠軍組由建築學(xué)及土木工程學(xué)系學(xué)生甘俊穎、楊杰、蔡嘉鵬及電子工程學(xué)系學(xué)生黎俊德、嚴(yán)文滔組成。
團隊發(fā)現(xiàn)在多種電力裝置中,以冷氣最為耗電,比例多達(dá)一半總用電量,遂以冷氣系統(tǒng)作為主要研究對象?,F(xiàn)時大部分中央冷氣排氣系統(tǒng),都會同時配備水塔,以冷水散熱;此舉不但浪費熱能及大量食水,而且儲存的水一旦處理不當(dāng),有機會被退伍軍人癥等細(xì)菌污染,成為疾病源頭。
團隊利用冷熱對流的原理設(shè)計摩打,以溫差啟動裝置,從而將冷氣系統(tǒng)所排放的熱能轉(zhuǎn)成電源;溫差越大,裝置的效能將發(fā)揮得越理想,最多可以將八成的熱能轉(zhuǎn)化成可使用的電能。
而且,裝置所轉(zhuǎn)化的電源可以選擇即時直接使用,例如為大廈走廊照明系統(tǒng)供電,又或儲存至蓄電池作其他用途。裝置另一好處是設(shè)計輕巧,佔用空間不多,幾乎所有設(shè)置中央冷氣系統(tǒng)的大廈,包括商業(yè)大廈、住宅、學(xué)校等,都可以應(yīng)用。
團隊結(jié)合了建築及電子工程學(xué)的知識,將現(xiàn)有水塔運作原理改良。黎俊德表示:「我曾在城大修讀屋宇裝備課程,對大廈設(shè)計有一定認(rèn)識,所以在眾多設(shè)施中,選定了消耗能源最多的冷氣,作為主要研究對象?!?/div>
黎俊德表示,團隊合作是成功的關(guān)鍵。「配合組員專長的建築、電子等工程學(xué)知識,成功改善裝置的能源傳送、運作架構(gòu)等,大大提升能源轉(zhuǎn)化比例及可用性?!?/div>
建築學(xué)及土木工程學(xué)系學(xué)生梁偉聰、霍巧晴及盧芷君組成的季軍組,設(shè)計的裝置可緩解巿民所受的噪音困擾;因為香港超過600條高速公路的噪音高達(dá)70分貝。
他們設(shè)計出圓拱型的吸音裝置,再配備壓電板,將噪音折射並轉(zhuǎn)化成電源。團隊亦善用裝置頂部的平面空間,栽種各種植物,配合太陽能板、排污系統(tǒng)、日光採集及管道,使用者可以將採集及轉(zhuǎn)化的能源支援自動灑水系統(tǒng),灌溉植物,不但可進一步吸音,更可以綠化環(huán)境。
兩隊對能夠獲獎深感振奮,並感謝城大各部門的支持,包括教育發(fā)展及精進教育處、建築科技學(xué)部等。談及致勝關(guān)鍵,兩組均異口同聲認(rèn)為,除了裝置設(shè)計可行性高外,還有利用先進的三維打印技術(shù)複製裝置,可以更清晰介紹裝置運作細(xì)節(jié)。
甘俊穎指出:「我們利用實物,可以更方便、具體、詳細(xì)地說明裝置設(shè)計,評判亦可以更加了解箇中運作原理?!沽硗?,城大的精進教育亦著重訓(xùn)練學(xué)生的匯報技巧,大大提升了學(xué)生語言表達(dá)能力及自信心。
他們正進一步修改建議書,考慮參加其他環(huán)?;蛏虡I(yè)計劃比賽,期望將裝置進行廣泛測試及巿場化,為環(huán)保作出貢獻。
香港工程師學(xué)會大專聯(lián)賽要求每兩至五位學(xué)生組成一組,提交有關(guān)香港環(huán)保裝置的建議書,主題須圍繞改善各項污染,或推動碳中和的生活模式。評判團會根據(jù)建議書的可行性、創(chuàng)意、原創(chuàng)性、經(jīng)濟效益及對環(huán)境保護的好處,甄選八組進入總決賽,向評判團面對面介紹建議書內(nèi)容,再競逐冠、亞及季軍。