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SDGs系列講堂 去碳化社會：從低碳到脫碳，尋求乾淨能源打造綠色永續環境

為了解決小型水力發電系統的問題，作者InfoVisual研究所 這樣論述：

從敲響地球暖化的警鐘到達成《巴黎協定》的過程， 在聯合國的主導下，全世界都致力於減碳。 甚至訂定了SDGs中的目標7「確保人人都享有負擔得起、可靠且永續的近代能源。」   然而回到實際生活上，狀況又是如何呢？   　　｜ 地球暖化造成的環境問題，已經沒有時間再忽視 ｜ 　　如果北極圈的格陵蘭島冰層全部融化，海平面將會上升約7m。海平面一旦上升，小型島嶼與低地就會淹水或沒入水中，失去家園的人們便會淪為「氣候難民」而流離失所。威脅著全球經濟。   　　更有甚者，氣候變遷的影響還波及到地球上的所有生物，擾亂了生態系統。動植物的棲息地已經開始往更高緯度的地區移動，而無法適應氣候變化的物種則瀕臨絕種

的危機。   　　目前這些變化都是緩慢發生的，但已經敲響了警鐘：一旦地球系統的負載超出臨界點，就會發生無法逆轉的急遽變化。   　　｜ 這是我們正面臨的危機 ｜ 　　人類在遇到火後才得以進化，也可以說是人類最初獲得的能源便是由火帶來的熱能與光能。   　　化石能源造就了人類的產業發展，然而當我們掌握熱能來發電時，大氣中的CO2增加引起了地球暖化。溫室氣體中，又以燃燒化石燃料所排放出的CO2增加特別多。燃燒化石燃料的產業持續擾亂地球的碳循環。    　　｜ 這是我們現在要開始做的事 ｜ 　　聯合國永續發展目標(SDGs)力求發展乾淨的能源，並設定了實施目標：確保人人都享有負擔得起、可靠且永續的近

代能源。而所謂乾淨的能源，是指用了也不會減少，且不會排放CO2等溫室氣體的可再生能源，比如陽光、風力與地熱等。   　　當能源警鐘再次響起，我們已經不能夠、也沒有時間夠再猶豫下去。 　　為了我們自己，也為了我們的下一代， 　　我們必須保有守護地球環境的決心與行動的魄力。 　　現在正是時候！   本書特色   　　★亞馬遜環境問題4.3星推薦 　　★用插圖輔佐文字，更易懂，更好理解與吸收！ 　　★各個年齡層的人都適讀！也應該要懂！   各界專家誠摯推薦   　　※依姓氏筆劃排序 　　何昕家（台中科技大學通識教育中心老師） 　　林子倫（台灣大學政治學系副教授） 　　陳惠萍（陽光伏特家共同創辦人／台

灣綠能公益發展協會理事長） 　　陳瑞賓（環境資訊協會秘書長）

建築設備最新修訂版：107個規劃與應用知識，有效營造健康舒適、節能永續的居家環境

為了解決小型水力發電系統的問題，作者山田浩幸 這樣論述：

認識基礎設備+最有效率的規劃與配置 因應住宅、商辦等各式建築，涵蓋生活用水、空調通風、電力系統、通信裝置、防災安全、以及節能趨勢 貼近生活需求細節，掌握建築物整體的環境技術， 運用整合能力，以最小資源創造最大機能與舒適。 房子就像我們的身體，骨骼是結構、外表是造型。而建築設備的運作，恰如重要的器官一樣，掌管著建築整體的各項機能，同時也維繫著建築的壽命。不同的設備各自獨立、各有所長，卻需要互相呼應，才足以構成完整的生活系統。由於建築設備十分貼近生活，卻往往容易忽略而運用失當，造成浪費及危險；在強調節能環保、重視災害應變能力的今日，也可能形成環境的破壞、昂貴卻無效而不自知。 本書從理解建

築設備的基礎開始，從使用的需求切入探討各種設備與建築整體的相應性，以漸進式、豐富的圖解與計畫施作要點，有系統地引領進入實際的規畫當中。舉凡生活用水的引入、排放；空調及通風系統的冷、暖氣與氣密性；以及驅動各種設備運作的電力系統、還有符合時代潮流的節能設備，涵括生活所需的細項，深度剖析，完整介紹。   本書特色： 1.設備知識齊備詳盡，聰明結合機械設備與環境條件，實務應用最有效率。 2.切合使用需求，前瞻未來趨勢，以新思維新技術規劃因應未來節能防震防災對策。 3.各式圖表輕鬆理解：實物圖、流程圖、數據圖表、範例圖表、剖面圖、設計圖、設備圖等，應有盡有。 4.跨業種應用：建築師、室內設計師、設備廠商

、業主等，自學專業、或做為設計選購參考皆宜。   專業推薦 （依姓氏筆畫排列） 白子易／國立臺中教育大學科學教育與應用學系教授 鄭明仁／逢甲大學建築專業學院教授 劉嘉哲／台灣通風設備協會第5屆理事長、生原家電股份有限公司（前）總經理 賴奇厚／逢甲大學綠色能源科技碩士學位學程副教授   各類設備的選購與規劃指南 〔建築構造〕 ◎規劃配置各種設備前，應對住宅整理有全盤的了解。 ◎配裝各類設備的配管、配線時，應以不損傷建築結構為前提。 〔住宅通風〕 ◎房子也會呼吸，保持居住環境全天候通風，可提升住宅整體的舒適度。 ◎通風有自然通風與機械通風二種，可依住宅實際需求來做選擇。 〔警報裝置〕 ◎偵煙式、

偵霧式的火災警報裝置要安裝在合宜的位置上；依廚房、客廳、房間等場所的使用性質來分別安裝。 ◎多利用功能性更強、夠自動切斷瓦斯閥的微電腦型瓦斯警報裝置。 〔保養與維護〕 ◎各種設施需定期檢查、保養與汰舊換新，以免老舊不堪使用。 ◎應預留保養及維護時的作業空間，才能方便施工。 〔生活用水〕 ◎住宅用水的配水管有一定的配置標準，且應符合基本水壓與衛生條件，才能加以使用。 ◎即使是生活廢水，排入下水道前也必須經過基本處理，並非能隨意排放。 〔用電須知〕 ◎電費計價，有依季節、時段區的不同，可以此來斟酌用度。 ◎電力系統是所有設備運作的基礎，插座的數目、位置、以及電力負載量都必須經過審慎考量。 〔節能趨

勢〕 ◎有效利用太陽能、風力、地熱等自然能源，可減少用電開銷，也能降低環境負荷。 ◎全電化、智慧型的住宅是未來發展的趨勢。

葉片形狀對小型水力發電機效率之影響

為了解決小型水力發電系統的問題，作者黃建維 這樣論述：

水力發電是利用河流、湖泊及水庫等位於高處具有位能或者具有動能的水流至低處，將所含有的能量轉換成水輪機的動能，再藉由水輪機的原動力，轉動發電機使機械能轉為電能。故水力發電是將水的位能或動能轉變為機械能，再轉變為電能的過程。即以水的能量，有效利用流體力學及機械物理等，以產生所需之電量，提供人們無污染的電力。 常見水力發電之水輪機中，主要可分為卡普蘭式水輪機(Kaplan turbine)以及佩爾托式水輪機(Pelton turbine)，其中卡普蘭式較適合低水位落差，且效率較為高。本研究之目的在於研製一小型水力發電系統，期能以最少的水量帶動水輪機葉片使發電機發電，並且以小負載照明設備進

行照明或是平時儲存電力，使之可運用於高低水位落差的地形環境，例如:都市高樓排水系統等，將地形環境造成的能量耗損回收利用。 研究主要分兩個項目，即發電機構本體及葉片外型的設計。葉片外型設計的部分則先透過速度三角形理論並配合田口方法，進行葉片之設計，接著利用數值模擬軟體以及實驗找出較高性能之葉片外型。發電機構本體設計部分則參考永磁式發電機的結構，將內部單層磁石轉子設計成以定子線圈為中央之內外兩層磁石轉子，使發電機在有限的空間下發電效率能提升，而能於最小流量下發電。 本研究使用田口實驗設計的L9直交表作實驗，依葉片數量、葉片角度、葉片直徑及輪轂直徑作為控制因子，三水準，並定義發電量為品質特性

，其理想機能採取望大作為指標，依實驗的結果找出能使發電機達到最大機電轉換效率的原始葉片設計，使水流量在不變的情況下，進一步提升機電轉換效率。 透過數值模擬及配合田口實驗，依葉片數量、葉片角度、葉片直徑、及輪轂直徑作為控制因子，並使用L9直交表作為實驗的最佳分析組合結果可知：在葉片數量多、葉片角度小的葉形具有較佳之發電效率，葉片角度較大之葉片的漏流現象較嚴重。本研究中經由田口分析機電轉換效率較佳之葉片，水流量達2.5m3/hr，轉速為600rpm時，可以點亮80顆白光砲彈型LED。流量為4 m3/hr，轉速為1100 rpm時，會有最大之發電功率0.31 W左右，機電轉換效率為18.3%。