2020 年 6 月出版

科儀新知 第 223 期

能源科技專題

射出成型機加熱料管之自調整 PID 溫度控制 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]

呂奇璜, 廖本右

本文提出塑膠射出成型機之自調整 PID 溫度控制之設計與實現。此研究是基於小波模糊類神經網路來設計自調整比例積分微分 PID 控制器,採用的小波模糊類神經網路是用來建構該射出成型機加熱料管其多變數受控系統的數學模型,並經由廣義預估性能指標來推導出本文所提之自調整 PID 控制法則。PC-based 控制器實現射出成型機加熱料管之自調整 PID溫度控制系統,經實驗結果顯示所提自調整 PID 溫度控制器擁有著令人滿意的溫控值追蹤能力。


應用 EnergyPlus 模擬分析最佳冰水主機組合之開機策略 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]

翁大峻, 李政霖, 柯潔霖, 李文興

本研究運用 EnergyPlus 建築模擬軟體,分析空調系統之冰水主機的各種容量組合,並比較各種不同冰水主機組合最低年總耗電量,判斷出何種組合是最為節能的配置。並將最節能的冰水主機配置進行開機策略的分析,求出最為節能的開機策略。冰水主機的容量組合與開機策略對於能源的使用影響相當大,相同的空調負載下,不同的冰機組合及開機策略,會有不同的能源使用狀況。本研究使用一模擬案場,利用 EnergyPlus 軟體進行建築模擬分析,研究結果顯示,使用最節能組合與最耗能組合比較,一年可省下 3.7% 的用電量,且進行開機策略最佳化後每日可再省下約 1.1% 的用電量。


主動式建築空調能源管理系統應用實例 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]

林龍杰, 黃緒耀, 林頤璋

基於軟硬體技術快速發展,能源管理系統的使用逐漸成熟,本研究提供一個新的發展方向,可以在不增加任何新硬體設備的情況下,達到一定程度的節能效果。將資料探勘、建築能耗模擬軟體、氣象預測等技術整合到主動式建築物能源管理系統,對建築物能源進行主動式管理,最佳化空調系統運轉模式,經實際應用案例之空調系統節能率為 7.6%。本研究結果可以提供給未來進行節能改善的人員參考,透過軟體的分析後系統主動控制可以有效達到節能效果。


應用於高溫射出製程與低溫冷凍製程檢測之超音波感測器 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]

陳清祺, 鄭鴻斌, 楊哲化, 曾彥翔, 吳易霖

智慧感測器是智慧城市、工廠、製造、交通、農業、生活等的基礎,感測器偵測到的資訊,藉由網路傳送到雲端,可達到智慧、人性與節能等功能。但是,傳統的感測器除了尺寸限制外,也只能偵測特定的單一資訊,藉先進的半導體製程技術與電子電路技術的開發,感測器的資料處理能力和通訊技術明顯提升。本文介紹常用的感測器及其性能,將其應用在工業上高溫的射出製程及低溫的冷凍製程上的檢測,以達到製程監測、改善及品質保證等目標。



短波長微生物光抑制技術分析與應用 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]

許芷寧, 趙良傑, 蔡心怡, 黃鵬年

2019 年底由嚴重急性呼吸系統症候群冠狀病毒引發的特殊傳染性肺炎,於 2020 年初於全球迅速擴散,台灣醫療在歷經 2002 年 SARS 及 2009 年 A 型流感病毒 H1N1 疫情後,在政府扶植及民間投資下,針對此次新冠病毒 (COVID-19) 積極開發各項防疫技術,除了減少飛沫傳染的口罩外,消毒技術亦為發展重點,其中以光抑制方式破壞病毒結構則屬最方便且可被廣泛應用之方式。本研究開發短波長光抑制系統,並實際於第二等級生物實驗室進行病毒驗證生物測試與分析。實驗結果得知以 50 mJ/cm2 以上之光劑量照射時,對病毒有 99.99% 之抑制率。



金屬氧化物半導體氣體感測器用材料回顧 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]

蕭文澤, 薛丁仁, 黃國政

隨著科技產業的進步帶動了全世界工業與都市發展。然而,這些發展所產生的氣體造成的環境影響與對人們的危害日趨明顯。尤其是以燃油移動式交通工具、工廠排放等所造成的因素佔大宗。長時間下來將使得人們遭受疾病與災害的威脅,其影響層面涵蓋人們的呼吸、腦神經、心血管等系統。發展感測器技術將有助於偵測與預測汙染來源。根據國際知名市調機構 Yole Development 預估,氣體感測器使用量將提升 300 倍,產值將超過 20 億美元 (至 2021 年)。金屬氧化物半導體式氣體感測器具有成本低、壽命長、可微小化、可大量生產、易整合於矽基製程等特色與優點。未來有機會整合於各類行動式裝置 (如手機、平板電腦等產品) 因此,採用半導體式的氣體感測器相關技術將備受矚目。本文將針對金屬氧化物半導體氣體感測器製程、原理及感測材料進行介紹,作為給讀者未來發展氣體感測器相關產品參考。



單分子光鉗系統之建置校正及生醫應用 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]

張晏展, 周冠廷, 吳順德, 李弘文

單分子光鉗技術可施加 pN 大小的力於生物系統中,隨著解析度不斷提升,甚至已經能準確地偵測到原子大小等級的距離變化,其技術廣泛的用於生物體系下分子馬達,DNA、RNA 及蛋白質折疊,DNA-蛋白質作用力的研究。本篇描述單分子光鉗之架設與校正方法,同時介紹兩種常用的生物物理實驗方法:(1) 拉伸實驗搭配聚合物模型分析,以及討論用於描述聚合物 (DNA、RNA、蛋白質) 模型的適用範圍;(2) 被動式定力鉗則可用於即時的結構變化量測,不需要額外回饋來維持定力,有效提高了實驗量測上的時間與空間解析度。