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研究生: 吳俊宏
Chun-Hung Wu
論文名稱: 太陽能節能玻璃之發電與節能模擬
The Simulation of Power Generation and Energy-Saving of Heat Insulation Solar Glass
指導教授: 楊錦懷
Chin-Huai Young
口試委員: 蘇南
Nan Su
歐政豪
Frank O'Young
廖洪鈞
Hong-Jun Liao
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 280
中文關鍵詞: BIPV太陽能節能玻璃建築熱流模擬
外文關鍵詞: BIPV, Heat Insulation Solar Glass, Heat flow simulation of building
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由於現代人類因工業的高度發展需求而造成地球環境過度的消耗能源、自然資源以及燃燒大量的石化能源達到今日的科技日新月異,但是也引發了許多的災難,例如溫室效應、冰山融化…等等造成全球暖化的危機,因而引起全世界對地球保護意識的覺醒,開始積極倡導綠色生態與永續發展之概念。
BIPV具有發電以及節省能源之優點,也是永續建築當中相當重要的一環,然而實際採用BIPV模式,主要問題為PV模組因受日照及PV模組本身因發電所產生光電轉換效應,而導致溫度升高,進而降低發電量;本研究採用「太陽能節能玻璃」來作為試驗,此玻璃除了傳統PV模組發電之功能外,兼具高度隔熱效果,較傳統模組相比更具節能功效,因此本論文主要研究兩種玻璃應用於建築物上之隔熱性能模擬與實際量測作比較分析及「太陽能節能玻璃」電力模擬,以突顯兩種節能性能之差異。


The high energy demands generated by the rapid development of modern society has caused the excessive consumption of energy, natural resources and huge amount of fossil fuel combustion in the global environment; while these expenditures in energy have enabled unceasing technological advances, they have also led to many disastrous results, such as the greenhouse effect, melting glaciers, and so on. All of these problems have given rise to the global warming crisis. The whole world is finally aware of the importance of global protection and many countries have begun to advocate green ecology and sustainable development.

BIPV boasts power generation and energy-saving advantages, which is very important in regard to sustainable architecture. However, the main problem with BIPV that is actually adopted is that the optical-electrical conversion effect generated by the PV module often results in temperature rise due to long hours of sunshine and power generation, and thereby a reduction in power output. This study adopts “solar energy-saving glass” to conduct our testing. In addition to the power generation function of the traditional PV module, such glass also has excellent heat insulation properties, so it is more energy-saving than traditional modules. This paper mainly focused on an analytical comparison of the simulation and actual measurements of heat insulation performance of two types of glass used in buildings, as well as the power simulation of “solar energy-saving glass”, in order to highlight the differences between the two energy-saving performances.

論文摘要 I 目錄 IV 表目錄 VII 圖目錄 IX 第一章 緒論 1 1.1研究動機 1 1.2研究目的 3 1.3研究方法 4 1.3.1熱流模擬分析 4 1.3.2 發電模擬分析 6 1.4研究流程 8 第二章 文獻回顧 9 2.1太陽光電發電原理與電池種類介紹 9 2.1.1太陽能發電原理 9 2.1.2 太陽能電池的種類 10 2.2 BIPV相關理論與探討 15 2.2.1建材一體型太陽光電的定義與應用範圍說明 15 2.2.2建材一體型光電特性說明 16 2.3 建築環境理論相關文獻介紹 18 2.3.1 建築熱環境 18 2.3.2 建築熱傳理論 23 2.3.3 建築物外殼構造與冷房負荷 26 2.3.4 熱環境對於BIPV所造成的影響 29 第三章 研究方法 32 3.1 熱流模擬試驗流程 32 3.2 試驗參數設定 35 3.2.1 戶外試驗屋熱流分析參數設定 35 3.2.2 EAG House節能示範屋熱流分析參數設定 38 3.2.3熱流分析模擬程式 CFDesign 2010參數設定 40 3.2.4 戶外實驗屋電力監測試驗參數設定 43 3.2.5 EAG House節能示範屋電力監測試驗參數設定 46 3.2.6太陽能發電模擬程式 Solar Pro 3.0參數設定 49 3.3 試驗設備 51 3.3.1室外試驗屋實際溫度量測試驗設備及儀器 51 3.3.2 EAG House節能示範屋實際溫度量測試驗設備及儀器 53 3.3.3 熱流分析模擬程式 CFDesign 2010 55 3.3.4 戶外實驗屋電力監測試驗設備及儀器 57 3.3.5 EAG House電力監測試驗設備及儀器 60 3.3.6 太陽能發電模擬程式 Solar Pro ver3.0 61 3.4 試驗方法 65 3.4.1戶外試驗屋溫度量測實驗方法 65 3.4.2 EAG House節能示範屋實驗方法 74 3.4.3 CFDesign2010熱流模擬分析電腦設定 77 3.4.4 戶外實驗屋電力監測試驗方法 103 3.4.5 EAG House節能示範屋電力監測試驗方法 105 3.4.6 太陽能發電量模擬試驗方法 107 第四章 結果與分析 121 4.1 戶外試驗屋實際與模擬之比較 121 4.1.1 密閉試驗實際數值分析 121 4.1.2 戶外試驗屋模擬試驗數值分析 124 4.1.3 戶外試驗屋密閉試驗小結 128 4.1.4 戶外試驗屋空調試驗實際量測與模擬分析 130 4.2 EAG HOUSE節能示範屋實際與模擬之比較 139 4.2.1 通風試驗實際量測數值分析 139 4.2.2 EAG House節能示範屋模擬試驗數值分析 140 4.2.3 EAG House節能示範屋實際量測與數值模擬分析對照 143 4.2.4 EAG House節能示範屋密閉狀態電腦數值分析 144 4.2.5 EAG House節能示範屋空調狀態電腦數值分析 149 4.3 實際案例電腦數值模擬分析 157 4.3.1 台北101大樓 157 4.3.2 宏達電帷幕大樓 171 4.3.3 捷運大安森林公園站 186 4.3.4 台科大帆船大樓 201 4.4 電力監測實際量測與數值模擬之比較 215 4.4.1 戶外試驗屋實際與模擬之比較 215 4.4.2 EAG House實際與模擬之比較 231 4.5 電力模擬案例應用 238 4.5.1 台北101大樓發電模擬 238 4.5.2 宏達電帷幕大樓發電模擬 240 4.5.3 捷運大安森林公園站發電模擬 243 4.5.4 台科大帆船大樓發電模擬 245 4.5.5電力模擬案列應用小結 248 4.6 結果與分析小結 250 4.6.1 夏季與冬季溫度一般玻璃與太陽能玻璃散熱比較 250 4.6.2 太陽能節能玻璃經濟效益概略評估 252 第五章 結論與建議 255 5.1 結論 255 5.2 建議 256

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無法下載圖示 全文公開日期 2016/01/25 (校內網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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