開發節能減熱變色窗 中正大學團隊讓太陽光熱分離再利用

記者謝敏政/嘉義報導 2018-03-29 06:10

圖說:中正大學光機電所教授王欽戊帶領團隊,以4項發明專利技術開發「節能減熱變色窗」,未來可用來偵測空氣的pH值,保障工廠環境品質。

太陽能中不僅有太陽光,太陽的「熱」也能拿來偵測空氣的酸鹼度品質!中正大學光機電整合工程研究所團隊花費近四年時間,開發完成4項發明專利技術,不僅可將太陽光熱分離,還能應用所分離出來的太陽「熱」,讓玻璃變色的同時偵測空氣的酸鹼度品質(pH值),近期已將此技術發展為一套複合式裝置「節能減熱變色窗」,未來可望應用在工廠環境品質的檢測上。


「大概三、四年前開始思考要發展技術把太陽的光與熱分開來,而且不能說分開就算了,還要分別拿來應用,不要只是像一張隔熱紙貼在車窗,光照進來,把熱丟在一邊,造成溫室效應。」中正大學光機電所教授王欽戊說,目前太陽能中往往都只有太陽光被廣泛地應用,但太陽的「熱」卻沒有被好好利用,這是很可惜的。


因此王欽戊教授與其學生整合4項發明專利技術,開發出「可遠端監控具有太陽光熱分離與多功效空氣品質偵測的節能減熱變色窗」,利用太陽熱來偵測空氣酸鹼值。「有些工廠因作業產生強鹼或強酸,可能一不小心發生爆炸,造成氣、液體外洩。」有了這項裝置,除了可即時偵測空氣酸鹼值外,也可考慮增加警報功能,當pH值超過設定的標準時發出預警,提醒人員疏散。


中正光機電所王欽戊教授團隊把具有高透光、高隔熱特性的空氣膠塗佈在玻璃上,烘乾製作成空氣膠玻璃,再疊上一層可聚光、聚熱的聚焦菱鏡片。當太陽「光」穿過空氣膠玻璃後,被可透光太陽電池吸收轉換成電力並儲存在電池管理系統中,部份太陽光也可兼具室內照明。「空氣膠濃度越高,隔熱效果越好、透光度越低。」王欽戊指出,若要空氣膠玻璃可透光又能隔熱,必須花時間調配空氣膠的成分比例,也要拿捏塗抹在玻璃上的厚度,以及烘乾空氣膠的時間和溫度等。


而太陽「熱」則會被空氣膠玻璃阻隔後,引導至另一端的「熱致變色玻璃」。中正團隊學生孫裕凱說:「空氣的酸鹼度會影響玻璃變色的時間。」就像變色玻璃杯一樣,當遇到熱時,熱致變色玻璃就會有顏色變化,中正團隊利用這個特性,透過光敏電阻計算需要花多久時間變色,再從內建資料庫找出對應的pH值並顯示在螢幕上。


中正大學指出,目前「節能減熱變色窗」這項裝置經實驗,透光度最高可達91%,隔熱度最高可達到20℃,未來可持續優化並擴大偵測範圍與效能,可望應用在工廠的環境品質檢測上。


 

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