第一堂課 透過簡單數學計算,從太陽能、風力發電和儲冷式空調系統談綠建築的迷失與盲點 【準備活動】 1.「讓生活綠建築」教學簡報 2.學習單 3.黃秉鈞(科學人2008年第72期2月號)台灣如何利用太陽 【發展活動】 一、前言 (一)提問 1.如果可以讓你自己做決定,你想居住在一間什麼樣子的房子? 2.你覺得什麼樣的房子可以稱做是綠建築呢? (二)讓學生各自完成前述兩個問題的回答之後進行分組討論相同問題後做簡單報告 (三)老師做問題回答總結 1.老師預料學生會回答太陽能和風力發電,開始進行下一階段的介紹 2.老師將引導學生認識綠建築,從閃閃發光的太陽能晶片、嗡嗡作響的風力發電、核子潛艇般的儲冰空間到回歸自然通風的房子、儉樸的建築造型、無華的室內設計、重複使用的家具建材、最少管理的庭園景觀的平價綠建築 二、介紹閃閃發光的太陽能晶片 1.利用黃秉鈞,台灣如何利用太陽,科學人2008年第72期2月號的文章摘要介紹 2.從台灣能源98%靠進口的事實進而介紹發展太陽能的必要性 3.透過數學計算瞭解太陽能的設置並不符合效益 三、嗡嗡作響的風力發電 1.介紹風能轉換原理 2.以成功大學垂直軸風力發電機為例,計算實際效益 3.以台南市億載國小為例,示範風力發電和太陽能發電的應用 四、核子潛艇般的儲冰空間 1.瞭解儲冷式空調系統省電原理 【綜合活動】 1.學生分組討論前言兩個問題並做簡單報告 2.以實際例子計算太陽能和風力發電的效益 3.透過教學簡報進行教學活動 4.學習單內容 (1)如果可以讓你自己做決定,你想居住在一間什麼樣子的房子? (2)你覺得什麼樣的房子可以稱做是綠建築呢? (3)假設一戶30坪公寓屋頂全部鋪設太陽能光電池,採市面上最先進的Sanyo HIP太陽能光電池(17%,200瓦∕1.17平方公尺),請問屋頂可裝設的太陽能光電池總容量約幾千瓦?以台灣日照量,每千瓦太陽能光電池裝置容量每年可以發電900~1300度來估計,以平均每度電價2.1元計算,每月可省電費多少錢?以裝設成本400萬元來計算,最快多久之後才能回收成本? (4)植物行光合作用有95%以上的光能轉換效率,但人類頂尖科技太陽能光電卻只有20%以下,請問植物行光合作用的光能轉換效率是人類頂尖科技太陽能光電的幾倍? (5)成功大學垂直軸風力發電機,轉速12m/s可以產生2kw/hr的電力,但是實際上風速平均而言僅有6m/s,請利用風能與風速成三次方正比關係算出每小時可以產出多少電力?這颱風機造價50萬元,請以1度電2.1元(1kw=1度電)、風速6m/s來計算,需要多久才能回收成本? |