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承接計畫

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國科會高瞻計畫-綠能融入生活科技 / 太陽能史特林引擎與低溫型史特林引擎


太陽能/低溫型史特林引擎

太陽能史特林引擎屬於外燃引擎,只要熱源面溫度夠高,移氣室有足夠的溫差,無論是使用太陽能、廢熱、外來熱源、核原料、牛糞、丙烷、天然氣、沼氣(甲烷)...等任何燃料,皆可使之運轉。

本課程活動要製作太陽能史特林引擎,利用陽光的熱源驅使史特林引擎轉動。
教室內測試則以鹵素燈模擬陽光。



移氣室內的餘溫,史特林引擎依舊轉動。
所有的材料學生都自製,包含板金的熱室和冷室、移氣室與活塞、90度相位角曲軸、飛輪...等。





板金摺折機,調整板金角度以利固定曲軸,製作冷室部份。



剪圓機可以裁切板金成圓形,製作接收熱源面的熱室。



學生自行測量移氣室空間,折出活塞區與氣球膨脹區兩者90度相位角曲軸高度。




後續進階部份,可以將製作的太陽能史特林引擎,加入「太陽能爐─集熱」的概念。
設計出可以聚焦集熱的拋物面,太陽能爐的集熱效果愈好,可以加速產生溫差。
太陽能史特林引擎啟動時間更短,飛輪轉速也加快。

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因為環境限制,故室內教室環境測試利用鹵素燈模擬陽光提供熱源。



利用熱水製造溫差,測試整體移氣室有沒有漏氣,將垂直軸先行拔除後,拉動活塞檢查氣球鼓脹的程度。
氣球愈鼓脹代表壓力差效果愈好。
並且檢查膨脹後是否漏氣。









Rubrics 歷程與結果評量


學生歷程回饋




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