行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告

應用綠能之創新產品設計

研究成果報告(精簡版)

計 畫 類 別 ：個別型

計 畫 編 號 ： NSC 99-2218-E-011-027-

執 行 期 間 ： 99 年 09 月 01 日至 100 年 05 月 31 日

執 行 單 位 ：國立臺灣科技大學工商業設計系

計 畫 主 持 人 ：鄭金典

計畫參與人員：碩士班研究生-兼任助理人員：葉銘杰

碩士班研究生-兼任助理人員：范承宗

碩士班研究生-兼任助理人員：蘇品嘉

博士班研究生-兼任助理人員：李志丰

處 理 方 式 ：本計畫涉及專利或其他智慧財產權，2年後可公開查詢

中 華 民 國 100 年 08 月 31 日

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行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告 國科會前瞻概念設計計畫 – 應用綠能之創新產品設計

The Innovative Design Applied Green Energy 計畫編號：NSC 99-2218-E-011-027

執行期限：99 年 9 月 1 日至 100 年 5 月 31 日 主持人：鄭金典 國立台灣科技大學工商業設計系 計畫參與人員：李志丰、范承宗、蘇品嘉、葉銘杰

一、計畫摘要 本計畫目標在於搜尋綠能科技並配合

整合式的設計思惟提出善用環保綠能的設

計概念，以期面臨環境遽變的未來時，能

保有充裕的資源維繫地球上的生命。本團

隊持續關注環保綠能的應用；此次專注於

太陽熱能與生質能的技術，以跨領域整合

方式進行創新產品開發。 透過技術驗證與原型測試的過程，計

畫成果為一件利用生質能源的空氣清淨

機，與兩件在不同情境下使用太陽熱能的

炊事設備。期望上述具商品化潛力的產品

原型，能為此兩種綠色能源找到新的發展

契機，使綠能的應用更易於實現。

關鍵詞：綠色能源、太陽能、太陽爐、設

計思考

Abstract The project aims to propose the design

concept which derive from green technology searching and integrated design thinking. With these design proposals, hoping that people can maintain lives on Earth in the future.

This project focus on solar heat and bio-energy, trying to develop product prototypes by experiments and technology

tests. End up with two cooking equipments which use solar heat, and one air purifier works on green algae. These approaches may help to find a new way to apply green energy into life.

Keywords： green energy, solar energy, solar cooker, design thinking. 二、緣由與目的

自工業革命以降，地球資源消耗大

半。而由於氣候變異、時序錯亂、環境劇

烈變遷，再加上人口過剩、資源過度開發，

我們賴以生存的地球逐漸不堪負荷；人類

的生活正面臨巨大的威脅。關心環保的人

士意識到如此的嚴重性，無不開始思考保

護地球環境、善用自然資源的因應對策。

如此的情勢下，綠能產業已經成為國際矚

目的焦點。 根據國際能源總署（IEA）推估，1990

年到2006年全球再生能源需求量平均成長1.8%，其中太陽能、風力、地熱能及海洋能等再生能源的成長最為快速，平均達到

3.9%。WEF（World Economic Forum）與「新能源財經（New Energy Finance）」於2009 年 1 月提出報告鼓勵投資潔淨能源，建議各國政府及企業應投資再生能源及開

發高能源效率的科技（排除核能及大型水

2

力發電）。報告中並指出從現在起到 2030年，全球每年至少要投資 5150 億美元於潔淨能源，才可能將全球平均溫度上升控制

在攝氏 2 度以內。上述的綠色能源中太陽能是自然界中最充沛、最乾淨的能源，不

但免費且不因為擷取它而遽烈地影響生

態。太陽能的利用中以太陽光電能最為耳

熟能詳，胡湘玲（2006）在著作中提到：「只要在日照充足的地方，鋪上長、寬各為 700公里的太陽光電板，就足以供應全世界的

能源需求」；意即太陽能相當充沛且足以取

代現今主要的石化燃料能源。但該如何將

其產生的電力傳送至全球每一個家庭呢？

胡湘玲表示：「將這 700 × 700 平方公里的面積分散到每個家庭，也就是讓太陽能普

及至每個人的生活中，就可以克服傳輸電

力的問題」。 本研究團隊在綠能產品設計中的琢磨

就是在為「使綠色能源普及」尋求解套，

若能將如此龐大甚至需要動用國家資源才

得以興建的集能發電系統（如上述的 700公里見方太陽能電廠）微小化、平價化，

轉變成降低建置成本的綠能商品才有可能

真正使綠能技術的普世價值顯現出來。 本研究團隊近年來一直將研究能量投

注在環境永續經營、善用綠色能源的範

疇，自 2008 年起本研究團隊在國科會的資助下開始針對自然三要素「陽光、空氣、

水」的保存、收集、與利用發展概念設計，

期望能以設計的創意為綠能產業尋求更多

的可能。2008 年本研究團隊在對陽光、空氣、水的發想中分別引入台科大電子系光

學系統模擬設計實驗室的「被動式大面積

自然光收集技術」、台灣電力公司研發測試

中的「藍綠藻固碳工法」、與應用熱電材料

於水汽冷凝的技術進行環保綠能概念產品

的設計。2009 年更進一步地以聚光透鏡陣列、小型風力發電模組、以及水電池技術

與LED環保光源開發綠能商品的實驗室測試原型。今年在國科會持續地支持下本研

究團隊得以更進一步的深化設計創意，在

概念發展中引入「太陽爐」此一集熱技術

應用於特殊環境之中，並針對先前利用「藍

綠藻固碳工法」的作品做效能上的改良，

在尋求綠能科技的問題解決方案同時更嘗

試將其轉化成商品原型，讓學術研究實地

影響庶民生活的期望更可能被實現。

三、設計展開 本計畫透過上述的背景、趨勢提出應

用綠能科技的創新產品原型。計畫團隊在

太陽熱能與藍綠藻固碳工法的範疇中收集

並研讀資料，選出三個方向做為本年度計

畫的目標，此三個方向分列如下： （1）應用太陽爐於災難救助； （2）整合各式太陽爐技術發展新式太陽

爐； （3）依據前代設計之原型測試，重新開發

新一代「微藻空氣清淨機」。 計畫團隊在引入關鍵技術元件之實測與設

計過程如下文分述。

（1）應用太陽爐於急難救助： 近年來天災頻仍，自南亞海嘯、四川

強震、小林村土石流、海地大震、甲仙大

震，一直到今年的昆士蘭洪災、兩伊旱災、

日本東北大地震，可以看到地球持續遽

變，大型天災的強度與頻率似乎有愈演愈

烈的趨向。這些天災所帶來的影響不僅僅

是環境、地貌的改變，災民的救援與安置

更是災後的首要工作。根據資料的研讀，

計畫團隊了解飲食與保暖是維持生命的首

要考量，下圖為震災各時期物流工作示

意，可以看出醫療、飲食與燃料是送往災

區最急迫、且最重要的物資。

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圖 1.：震災各時期物流工作示意

即使有政府與民間社團的救援，災區

中仍有鞭長莫及、難以快速深入的地區，

因此災民在救援物資尚短缺的時候，還是

要自立救濟。如下圖的新聞畫面我們可以

看到即使是日本如此先進的國家，號稱全

世界災難教育、後勤補給做得最好的國

家，災民仍需撿拾浮木、建材、垃圾做為

燃料以供煮食、照明、並對抗寒夜。

圖 2.：日本東北大震災後現場

本計畫團隊期望為此情境發展實用的

產品原型，不僅為災民盡一份心力，更可

為巨變的未來及早做準備。 綠色能源可依能源轉換次數與最終應

用方式做分類，說明範例如下表所示：

表 1.：綠色能源的能源應用轉換（本研究整理）

綠色能源 用途 儲存媒介 能源轉換

太陽光能 照明 太陽能電池 光→電→光

太陽光能 煮食 太陽能電池 光→電→熱

太陽熱能 發電 電池 熱→動→電

太陽熱能 煮食 無 熱→熱

水力 發電 電池 位→動→電

水力 碾米 無 位→動

風力 發電 電池 位→動→電

風力 碾米 無 位→動

地熱 發電 電池 熱→動→電

地熱 煮食 無 熱→熱

潮汐能 發電 電池 位→動→電

不同的能源來源與其應用皆有不同的能量

轉換效率，轉換的次數愈多最終可獲得的

能量便衰減地愈嚴重。 針對災後救援的情境，計畫團隊擬以

太陽熱能的一次轉換為目標，開發善用太

陽熱能的產品，減少災民為收集燃料而流

失的大量體力、與減少災民在災區中活動

的危險性。 太陽能是地球上最充裕的能源，伴隨

著太陽光，太陽熱能也持續地傳送到地球

表面，如圖所示有超過 1/3 的地表面積是極適合發展太陽能 (光能或熱能皆可) 的應用區域。

圖 3.：太陽熱能分佈圖

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經過資料的搜集，計畫團隊了解太陽

爐是環保團體與人道救援組織於第三世界

國家亟力推廣的能源替代方案，利用取之

不盡的陽光減低貧窮地區與落後國家人民

對石化燃料的依賴。倘若將此技術引入災

區，應可透過此產品收集太陽能，以提供

災民煮食、保暖所需的熱量。 太陽爐是聚光型集熱器的一種應用，

其原理為利用太陽光線的反射將較大面積

的太陽輻射聚集到較小面積集熱點上，以

提升該處太陽熱能的強度（見圖 4.）。聚光型集熱器依聚集入射太陽光的方式分為反

射式與折射式聚光集熱。折射式聚光集熱

器主要為菲涅爾透鏡系統，但因其透鏡結

構複雜、製造成本較高不適合應用於急難

救助之上，因此菲涅爾透鏡系統不在本概

念的討論範圍內。

圖 4.：拋物面聚光原理示意圖

反射式聚光集熱系統依其反射面與聚

焦形式可以分為槽形拋物面線聚焦系統、

與碟形拋物面點聚焦系統。目前常見的應

用分別為太陽能熱水器與史特林引擎發電

機。在太陽爐的應用上兩種形式的反射式

聚光集熱系統皆有被採用。計畫團隊為了

解兩種形式聚光集熱的差異與特性，便進

行了一連串的實地測試（見圖 5. ~ 8.），其後得出下表的總結說明：

圖 5. 應用技術測試 a.

圖 6. 應用技術測試 b.

圖 7. 應用技術測試 c.

圖 8. 應用技術測試 d.

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表 2.：反射式聚光集熱系統之特性比較

槽形系統 碟形系統

理論最大聚光比 n n2

聚熱區溫度 沸點以上 遠高於沸點

聚熱區域 線狀 點狀

加熱速度 較慢 較快

聚熱區偏移量 小 大

反射面輪廓 矩型 圓型

製造 較容易(單曲

面

較困難(複曲

面)

設置重點 橫槽的集熱效

率高於直槽；

追日可大幅提

升集熱效率

若要取得最佳

集熱效率須時

刻使拋物面正

對太陽(追日)

依太陽爐在煮食上的使用情況而論，若能

提供沸點以上的溫度即可達到安全殺菌的

功能；又加熱區應穩定而平均，若過於集

中於一點反而不易均勻地加熱食物。依生

產、組裝、使用操作而論，若能低成本、

快速地大量生產，並且簡易地裝設、操作，

將會對使用者產生莫大的助益。 考量上述的重點，計畫團隊以整合性

地設計思考提出船形聚光集熱太陽爐方

案，計畫團隊認為該方案可以提供充足的

煮食加熱效能，且有較大面積且偏移量小

的加熱區，同時爐具也提供了設置、操作

的基準，使得災民在使用時不需花費太多

時間與心力為提升爐具集熱效能而進行校

正。提出如此方案後計畫團隊打造實驗原

型進行效能的測試，經實測後確定效能符

合煮食使用，其後計畫團隊進行結構的討

論與設計，同時考量先前發想中的簡單易

用原則而製作配合的支架。 前文提及醫療用品、飲食、與燃料是

災區最急迫需要送往的物資。本團隊發展

的太陽爐給予了無需燃料的炊事設備(取代部分燃料)，更期望能同時提供醫療用品

與飲食，而有別於現有的太陽爐設備。本

團隊的目標是將新形態的船形太陽爐整合

成內含基本救援物資的急難救助包裹；利

用兩個太陽爐做為上下蓋，中間空腔可放

置救災所需的相關物資。透過資料的收

集，團隊了解常備的緊急救援物資中最重

要的有乾淨飲水、食物、食器、衛生用品、

燃料、衣服、醫藥、電池等，且在災區中

多以家庭為單位發放救援物資。因此團隊

設想以支持四口之家存活七天為目標，供

應一個包含醫藥、飲食、與炊事設備的救

援包裹，各國政府或人道救援團體皆可以

此包裹做為深入災區安置難民的第一波投

遞資源。為滿足如此的提案，研究團隊也

深入了解內含物資的種類、尺寸、數量等

資訊，做為定義船形太陽爐尺寸的參考依

據。 至此，本方案確定了產品運作原理、

產品結構、產品尺寸、操作方法、使用情

境、與相關配合物件(醫療、飲食等物資)，後續將進行造形設計與色彩計畫等傳統工

業設計的設計流程。

（2）整合各式太陽爐技術發展新式太陽爐：

太陽熱能的應用形式除了聚光集熱系

統之外，尚有另一種蓄熱系統也常應用於

現有的太陽爐上（見圖 9.）。

圖 9.：蓄熱式太陽爐

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蓄熱式太陽爐的特色在於其擁有一個

「集熱腔體」可保存太陽熱能，原理為利

用材料科學針對熱能的「熱傳導」、與「熱

輻射」兩大特性進行阻斷。蓄熱系統利用

隔熱材料減少集熱腔體因為與外界接觸透

過熱傳導而喪失熱能；利用反射層將熱輻

射反射至腔體內部，減少其穿透腔體的機

會。團隊成員在資料研讀後進行聚光系統

與蓄熱系統的快速實驗模型比較測試，其

比較結果如下表： 表 3.：聚光系統與蓄熱系統的特性比較

聚光系統 蓄熱系統 操作形式 追日 不追日 加熱速度 快 慢 降溫速度

(保溫) 極快(無保溫效果)

慢(有保溫效果)

體積 大 小 經過比較，團隊成員思考若能發展加

熱速度快又有保溫效果的太陽爐，其未來

的應用範圍應可更加擴大。若能結合兩種

形式太陽爐的優勢應可截長補短，發展簡

單易用的未來炊事設備。本計畫團隊因實

際操作並發展新式船型聚光集熱太陽爐，

對聚光系統已有相當程度的了解，因此現

階段將針對蓄熱系統深入了解。蓄熱式太

陽能集熱器的關鍵在於太陽熱能的「注

入、保存、與取用」，由於太陽爐是獨立運

作的產品而非系統性建置的太陽熱能設

備，其最終的熱能應用便發生於集熱腔體

中，因此保存與取用兩者將合併討論。團

隊成員設想，若集熱腔體的底部也是一個

反射拋物面，不但可以將進入集熱腔體的

太陽光（熱能）反射至拋物面焦點（腔體

的中上方），還可以減少分散溫度的底部聚

熱死角，如此應該可以提升聚熱腔體內所

保存的熱能的利用。有關太陽熱能注入的

部分，團隊成員亦設想若在集熱腔體之外

增加趨近於拋物面的聚光反射面，應可大

幅增加進入腔體的熱能，相關概念之設計

與光學軟體模擬分析見下圖。

圖 10.：光跡分析圖 (軟體：Light Tools)

為取得更高的集熱效率，團隊成員更

計畫使蓄熱式太陽爐的受光面時時刻刻正

對著太陽（追日），但現行的追日系統若不

是利用昂貴的電子感光設備與電子制動機

械，就是要以人工進行調整。上述的追日

電子元件與本計畫應用綠能的節能減碳環

保精神頗有扞格，而長時間曝露於烈日下

進行人工調整也並非是恰當的操作方法，

因此團隊提出利用制動發條來推動太陽爐

的構想。為此，團隊成員研讀中央氣象局

的資料了解不同時地太陽會位於天空中不

同的位置。團隊本於中央氣象局的資料進

行簡易的日晷(竿影)實驗（見圖 11.）。

圖 11. 日晷(竿影)實驗

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由下表中可以了解 2011 年 4 月 8 日的台北，日出時在方位角 82 度(東)的方向；日中之時在方位角 180 度(正南)的方向，仰角 72 度。

表 4.：四月上旬日出日沒時刻表

由實驗中可以得知，若要時刻對著太

陽需要控制方位角與仰角二種角度的變化

量，亦即需要兩組制動發條來推動太陽

爐。又團隊為了了解未來設定發條的行程

與太陽爐角度變化之間的關係，也從日晷

實驗中推算太陽方位角與仰角的變化量，

以 2011 年 4 月 8 日的台北為例，當時的太陽方位角變化量為 16.8°；太陽仰角變化量

為±11.4°（上午日升，下午日落）。

集合以上拋物面集熱腔體、趨近拋物

面的聚光反射面、與追日發條等三大重要

創見，研究團隊著手打造「聚光式蓄熱太

陽爐」的實驗原型，並且實地測試該爐的

效能（見圖 12.~16.）。

圖 12. 應用技術測試 a.

圖 13. 應用技術測試 b.

圖 14. 應用技術測試 c.

圖 15. 應用技術測試 d.

圖 16. 應用技術測試 e.

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同時地測試船型太陽爐、聚光式蓄熱

太陽爐、與一般蓄熱式太陽爐的實驗結果

如下表：

表 5.：太陽爐加熱 300 c.c.水之溫度變化

蓄熱式太

陽爐

聚光式蓄

熱太陽爐

船型太陽

爐

11:00 28 34 40

11:30 39 62 73

12:00 49 85 97

12:30 56 97 99

13:00 60 101 102

13:30 65 102 97

14:00 62 96 85

由表中可見聚光式蓄熱太陽爐較一般

蓄熱式太陽爐的加溫效能有顯著的提升；

而維持 100℃以上的時間亦為船型太陽爐

的 2倍，足可見聚光式蓄熱太陽爐的發展

潛力。至此，計畫團隊確定了產品架構的

可行性，後續將進行造形設計與色彩計畫

等傳統工業設計的設計流程。 （3）依據前代設計之原型測試，重新

開發新一代「微藻空氣清淨機」： 自 2008 年起，計畫團隊因發展應用綠

能技術的概念產品開始接觸微藻養殖技

術，在過程中與台電綜合研究所接觸，學

習「微藻固碳工法」的相關知識。也在台

電研究人員的介紹下前往水試所東港分所

購買藍綠藻種源液進行相關的培育實驗與

技術測試（見圖 17.~22.）。

圖 17. 日間實驗 圖 18. 夜間實驗

對照組(左) 實驗組(右)

圖 19. 藍綠藻培養實驗 a.（2009.01.7）

圖 20. 藍綠藻培養實驗 b.（2009.01.14）

圖 21. 藍綠藻培養實驗 c.（2009.01.21）

圖 22. 應用技術測試

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經過一連串的試誤過程計畫團隊於

2008 年的綠化生活的察覺與反思計畫中產出第一代的概念產品「養氣 ─ 藍綠藻空氣淨化機」（見圖 23.）。此概念產品在團隊成員與台電研究人員的討論中確定本概念

理論上確實可以降低密閉環境中的二氧化

碳濃度。

圖 23.：養氣 ─ 藍綠藻空氣淨化機

團隊後續鑽研各式綠能技術時依然持

續地測試微藻固碳工法。過程中發現本團

隊產出的第一代概念產品有以下二大問

題：1. 無法完整克服藍綠藻上浮結成團塊；2. 室內廢氣與藍綠藻的接觸面積不夠多、時間不夠長。

藍綠藻的生物特性是可在極端環境中

生長，若環境中含有高污染源亦可將該汙

染源轉換成生長所需之養份。但藍綠藻組

織與植株間因為飽含氧氣而容易上浮至水

體表面，又因為增生快速而會使植株群結

塊。當藍綠藻增生至一定數量後會遮斷水

體與空氣與光線的接觸，導致下層藍綠藻

死亡甚至水體中下層的生物滅絕。如此的

特性在微藻的相關應用中一直是極需另尋

它法避免的狀況，在微藻固碳工法中至為

重要的關鍵為「攪拌與通氣」，攪拌是為了

將藍綠藻增生團塊打散，並均勻分佈於水

體中；通氣是為了增加藍綠藻與廢氣接觸

的機會。本團隊的第一代概念產品便是在

這兩點上未臻完善，因此在本年度計畫中

團隊便嘗試引入其他技術與元件使此一小

型室內微藻養殖設備的效率提升。 針對攪拌藍綠藻的部分，考慮到藍綠

藻在空氣濾淨過程中會增生，也會因產品

運作而使液體蒸發減少，因此需要稀釋或

更換，又本概念實為一小型家電產品，應

避免液體與電子部件接觸，因此團隊引入

以磁極相吸連動但無實體接觸的「無軸心

螺旋槳葉」置於藻液容氣底部，使底座中

的馬達可以帶動容器中的槳葉攪拌藻液。

如此一來不僅打散結團藻塊還可使藻液在

容器中上下對流。 而通氣部分，團隊引入觀賞魚缸使用

的深層微泡泵浦，將室內廢氣打入容器深

處，分散為許多細微氣泡以增加氣、液體

的接觸面積。並且將容器的形狀自廣、淺

改為窄、深，使得進入藻液的氣泡上浮到

液面的時間加長，盡量延長氣、液體的接

觸時間。 經過產品結構的確認，團隊成員著手

打造產品原型，後續再配合機電整合，此

一原型便逐步邁向商品化的目標。

四、設計結果與討論

本計畫從趨勢探討、技術搜尋、到設

計發展，針對先前提出的三個計畫發展方

向整合出以下三件產品。

（1）災區太陽爐（圖 24.）：

圖 24.：災區太陽爐

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在上述的應用太陽爐於災難救助計畫

發展方向中，團隊經過聚光型太陽爐的技

術研讀與實測，並進行產品架構開發與造

型設計後，產出災區太陽爐做為計畫研究

成果。 現今天災更迭，飲食與保暖是安頓災

民的首要問題，除了收集飲食，災民甚至

要撿拾垃圾或浮木做燃料才能提高生存的

機會。本作品將利用太陽熱能的船型聚光

太陽爐與泡麵、口糧等乾燥食物整合成緊

急救援物資組合，發送到災區或難民營，

提供災民暫時性地炊事設備與乾淨安全的

飲食。 本設計在「前瞻概念設計」計畫之發

表會年度最佳作品評選（93 件取 12 件）中獲選為「年度最佳作品」，並於 2011 年光寶創新獎中獲得銀賞。本作品目前亦在 Red dot design concept 2011 比賽評選中。

（2）太陽鍋（圖 25.）：

圖 25.：太陽鍋

在上述的整合各式太陽爐技術發展新

式太陽爐計畫發展方向中，團隊經過聚光

型太陽爐、蓄熱式太陽爐的技術研讀與實

測比較，並進行產品架構開發與造型設計

後，產出太陽鍋做為計畫研究成果。 太陽能是地球上最充裕的能量，充分

利用它可大幅減低人們對電力、石化能源

的倚賴。本作品結合現有聚光型與蓄熱型

太陽爐的優點，並改良其缺陷，以簡單、

人人都能操作的發條機制開發高效率的自

動追日太陽熱能爐具，使得綠能的價值可

以深入一般庶民生活中。 本設計由於技術層面較高，並且極有

繼續發展之潛力，因此團隊正積極開發原

型，期望能盡快申請專利保護。

（3）微藻空氣清淨機（圖 26.）：

圖 26.：微藻空氣清淨機

在上述的依據前代設計之原型測試，

重新開發新一代「微藻空氣清淨機」計畫

發展方向中，團隊經過多年的技術研讀與

實測比較，並重新開發產品架構並引入新

技術元件後，產出微藻空氣清淨機做為計

畫研究成果。 現代都市中含有過多的空氣污染源卻

沒有足夠的植栽綠地可以過濾。本作品利

用微藻吸收二氧化碳行光合作用的高效

率、與可在極端環境中生存的特性，針對

如地下室等無自然採光、自然進氣的密閉

空間提出微藻生質能的空氣清淨機商品原

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型，以改善密閉空間的空氣品質。

五、計畫成果自評 本計畫的初衷在於透過縝密的整合創

新思維、與跨領域整合的實踐精神提出具

商品化潛力的產品原型。本年度計畫在太

陽熱能的產品開發中已有初步的成果，尤

其是從做中學的設計創新開發模式相信團

隊都能有所掌握。更甚者，今年計畫中團

隊還發現配合太陽熱能而衍生的關鍵技術

如太陽定位指針、集熱斷熱鍋具、追日制

動發條等部件與其原理，都有極高的應用

價值。相信持續深入了解未來將會有更明

確、更完整的太陽能產品設計可以討論。 研究者預期未來的研究將持續敦促團

隊成員從跨領域整合、與更務實的角度進

行概念設計，使成員能透過實作的練習學

會設計以外的知識，當學生能同時掌握工

學、商學、與美學三種能力時，將是實踐

跨領域整合精神的表彰。此外透過如此的

訓練也可使計畫研究成果走向產品原型的

開發階段，讓設計的能量更進一步的為社

會做出貢獻。

六、附錄

（1）本計畫之「國科會前瞻概念設計計畫成果發表會」成果藝廊展示海報（見

頁 12 ~頁 13）。 （2）本計畫作品「災區太陽爐」參加 2011

光寶創新獎之比賽海報（見頁 14 ~頁16）。

（3）本計畫作品「災區太陽爐」參加 Red dot design concept 2011 之比賽海報（見頁 17 ~頁 19）。

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國科會補助計畫衍生研發成果推廣資料表日期:2011/08/31

國科會補助計畫

計畫名稱: 應用綠能之創新產品設計

計畫主持人: 鄭金典

計畫編號: 99-2218-E-011-027- 學門領域: 前瞻概念設計

無研發成果推廣資料

99 年度專題研究計畫研究成果彙整表

計畫主持人：鄭金典 計畫編號：99-2218-E-011-027- 計畫名稱：應用綠能之創新產品設計

量化

成果項目 實際已達成數（被接受

或已發表）

預期總達成數(含實際已達成數)

本計畫實

際貢獻百分比

單位

備 註 （ 質 化 說

明：如數個計畫共同成果、成果列 為 該 期 刊 之封 面 故 事 ...等）

期刊論文 0 0 100% 研究報告/技術報告 0 0 100% 研討會論文 0 0 100%

篇

論文著作

專書 0 0 100% 申請中件數 0 0 100%

專利 已獲得件數 0 0 100%

件

件數 0 0 100% 件 技術移轉

權利金 0 0 100% 千元

碩士生 3 3 100% 博士生 1 1 100% 博士後研究員 0 0 100%

國內

參與計畫人力 （本國籍）

專任助理 0 0 100%

人次

期刊論文 0 0 100% 研究報告/技術報告 0 0 100% 研討會論文 0 0 100%

篇

論文著作

專書 0 0 100% 章/本 申請中件數 0 0 100%

專利 已獲得件數 0 0 100%

件

件數 0 0 100% 件 技術移轉

權利金 0 0 100% 千元 碩士生 0 0 100% 博士生 0 0 100% 博士後研究員 0 0 100%

國外

參與計畫人力 （外國籍）

專任助理 0 0 100%

人次

其他成果 (無法以量化表達之成果如辦理學術活動、獲得獎項、重要國際合作、研究成果國際影響力及其他協助產業技術發展之具體效益事項等，請以文字敘述填列。)

本年度計畫作品「太陽鍋」在「前瞻概念設計」計畫之發表會年度最佳作品評

選（93 件取 12 件）中獲選為「年度最佳作品」；作品「災區太陽爐」於 2011年光寶創新獎中獲得銀賞，亦在 Red dot design concept 2011 比賽評選中。

成果項目 量化 名稱或內容性質簡述 測驗工具(含質性與量性) 0 課程/模組 0 電腦及網路系統或工具 0 教材 0 舉辦之活動/競賽 0 研討會/工作坊 0 電子報、網站 0

科 教 處 計 畫 加 填 項 目 計畫成果推廣之參與（閱聽）人數 0

國科會補助專題研究計畫成果報告自評表

請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況、研究成果之學術或應用價

值（簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性）、是否適

合在學術期刊發表或申請專利、主要發現或其他有關價值等，作一綜合評估。

1. 請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況作一綜合評估 ■達成目標 □未達成目標（請說明，以 100 字為限）

□實驗失敗

□因故實驗中斷 □其他原因

說明：

2. 研究成果在學術期刊發表或申請專利等情形： 論文：□已發表 □未發表之文稿 ■撰寫中 □無

專利：□已獲得 ■申請中 □無

技轉：□已技轉 □洽談中 ■無

其他：（以 100 字為限） 3. 請依學術成就、技術創新、社會影響等方面，評估研究成果之學術或應用價

值（簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性）（以

500 字為限） 本計畫的初衷在於透過縝密的整合創新思維、與跨領域整合的實踐精神提出具商品化潛力

的產品原型。本年度計畫在太陽熱能的產品開發中已有初步的成果，尤其是從做中學的設

計創新開發模式相信團隊都能有所掌握。更甚者，今年計畫中團隊還發現配合太陽熱能而

衍生的關鍵技術如太陽定位指針、集熱斷熱鍋具、追日制動發條等部件與其原理，都有極

高的應用價值。相信持續深入了解未來將會有更明確、更完整的太陽能產品設計可以討論。

研究者預期未來的研究將持續敦促團隊成員從跨領域整合、與更務實的角度進行概念設

計，使成員能透過實作的練習學會設計以外的知識，當學生能同時掌握工學、商學、與美

學三種能力時，將是實踐跨領域整合精神的表彰。此外透過如此的訓練也可使計畫研究成

果走向產品原型的開發階段，讓設計的能量更進一步的為社會做出貢獻。

行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告_20110830''行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告_20110830'行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告_20110830行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告_20110830_1'行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告_20110830_2

行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告_20110830行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告_20110830_1'行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告_20110830_2