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研究生: 蘇任鎧
Ren-Kai Su
論文名稱: 太陽能節能玻璃與透光模組之節能效益比較研究
Research on Comparison Between Heat Insulation Solar Glass and See-through Solar Panel
指導教授: 楊錦懷
Chin-Huai Young
口試委員: 蘇南
邱韻祥
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: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 115
中文關鍵詞: 太陽能節能玻璃節能發電
外文關鍵詞: Heat Insulation Solar Glass, Energy Saving, Power Generation
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本文主要研究太陽能節能玻璃電力與節能強化研究,利用不同電池結構的太陽能透光模組進行試驗。透過隔熱試驗、節能試驗、標準電力試驗、光學試驗、熱學試驗瞭解太陽能透光模組進行加工過後其效能提升的效益為多少。最後以軟體來進行能源模擬,若將各式太陽能節能玻璃應用在建築物上來觀察其差異性。
研究發現太陽能透光模組經過加工成太陽能節能玻璃後,其U值會下降68%,S.C值也有下降的趨勢,而其中下降最多的下降了63.7%。在標準電力試驗方面,本試驗中Tandem TCO的太陽能透光模組在加工過後,發電增益量可以達到9.69%。在能源模擬中,把耗能與發電量互相考量,可以發現不同地區之節能效益皆是Tandem Ag的太陽能節能玻璃比較佳。經濟效益評估中,在台北地區最快的回收年限並非節能效益最佳的太陽能模組所決定,而是需要將裝設成本與節能效益交互比較得到最快回收年限的太陽能模組。環境效益評估中,在台北地區當一般玻璃置換成太陽能節能玻璃後,可減少98972公斤的二氧化碳,相當等於一年多種了9039顆樹。


This article mainly researches the enhancement of solar power and energy saving on Heat Insulation Solar Glass, using different battery structure of the see-through solar module to test. Through thermal insulation test, energy-saving test, Standard Test Conditions, optical test, thermal test to understand the see-through solar module after processing its effectiveness will higher than former or lower than former. Finally, the software to carry out energy simulation which can understand that all kinds of Heat Insulation Solar Glass used on the building to observe the differences.
This study found that the see-through solar module was processed into Heat Insulation Solar Glass, the U value of HISG will reduce 68%, the shading coefficient also declined to 63.7%. In the Standard Test Conditions, the see-through solar module of Tandem TCO after processing in this experiment, power generation gain can increase by 9.69%. In energy simulation, energy consumption and power generation need to be considered. This simulation found energy efficiency of Tandem Ag-HISG is the best in Taipei. In the economic benefit evaluation, the fastest recovery is not determined by the best energy efficiency of solar modules in Taipei but requires the cost of installation and energy efficiency which two compare this interaction to get the fastest recovery of solar modules. In environmental benefit evaluation, replace normal glass with Heat Insulation Solar Glass in Taipei, reduce the 98972 kilograms of carbon dioxide, equal to 9039 trees a year.

摘要 I Abstract II 誌謝 IV 目錄 V 符號索引 VIII 表目錄 IX 圖目錄 XI 第一章 緒論 1 1.1研究動機 1 1.2研究目的 2 1.3研究方法 2 1.4研究流程 3 第二章 文獻回顧 4 2.1太陽能模組 4 2.1.1太陽能模組發電原理 4 2.1.2非晶矽薄膜太陽能模組相關理論 5 2.1.3銅銦鎵硒太陽能模組相關理論 8 2.1.4太陽能模組特性評估 10 2.2隔熱膜 12 2.2.1隔熱膜之隔熱原理 12 2.2.2隔熱膜之功用 13 2.3節能玻璃之光學與熱學計算理論 14 2.4建物一體太陽光電(BIPV) 23 2.5太陽能節能玻璃研究應用 23 2.5.1太陽能節能玻璃材料特性 23 2.5.2太陽能節能玻璃基本原理 24 第三章 試驗內容 26 3.1試驗流程 26 3.2材料與參數設定說明 27 3.3實驗設備與儀器 31 3.3.1大型玻璃試驗屋 31 3.3.2基本性質試驗之設備 34 3.3.3電力試驗之設備 36 3.3.4能源模擬之軟體 37 3.4大型玻璃試驗屋之密閉試驗 38 3.4.1實驗目的 38 3.4.2實驗方法 38 3.5大型玻璃試驗屋之耗能試驗 41 3.5.1實驗目的 41 3.5.2實驗方法 41 3.6標準電力試驗 42 3.6.1實驗目的 42 3.6.2實驗方法 42 3.7基本性質試驗 43 3.7.1實驗目的 43 3.7.2實驗方法 43 3.8能源模擬 44 3.8.1實驗目的 44 3.8.2實驗方法 44 第四章 試驗結果與分析 46 4.1標準電力試驗 46 4.2基本性質試驗結果與分析 48 4.2.1光學性能分析 48 4.2.2熱學性能分析 50 4.3大型玻璃試驗屋之密閉試驗結果與分析 54 4.3.1空白密閉試驗分析 54 4.3.2密閉試驗結果與分析 55 4.4大型玻璃試驗屋之耗能試驗結果與分析 61 4.5能源模擬結果與分析 68 4.5.1發電模擬結果與分析 68 4.5.2耗能模擬結果與分析 75 4.5.3節能效益分析 81 4.6經濟效益與環境效益評估 87 第五章 結論與建議 95 5-1結論 95 5-2建議 96 第六章 參考文獻 97

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