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研究生: 張家豪
Chia-hao Chang
論文名稱: SCADA監控系統在辦公大樓之節能設計與效益評估研究
Study of Energy Saving Design And Benefit Formulation For Office Building by Using Supervisory Control And Data Acquisition System
指導教授: 蕭弘清
Horng-Ching Hsiao
口試委員: 黃仲欽
none
郭政謙
none
王順源
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電機工程系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 85
中文關鍵詞: 能源管理照明監控系統節能
外文關鍵詞: Dynamic Lighting control system, Saving Energy management., SCADA
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  • 摘  要
    長期以來,有效降低能源消耗成為學術界與企業界關注的焦點,照明系統更是其中重要的一項,降低照明用電能源消耗是主要的課題。為了有效的評估與節省照明用電,我們規劃一個以SCADA系統為基礎之動態照明監控系統。本論文主要是以建立一個具有節能規劃之照明能源監控系統,分別就大面積辦公室照明分區管理、室內照度感應、公共空間人員感應、工作行程時間管理、會議室使用規劃情境控制、調光控制規劃等,作總合之室內節能照明設計與監控規劃研究。本系統支援各種開放式通訊協定與硬體設備連接,這樣的軟硬體規劃可以讓成本有效地降低,且具備終端能源使用處理分析與高效率的節能。研究中以辦公大樓為例,利用照明動態控制手法進行節能改善,改善效益接近75 %。因此可以預見,若能將SCADA系統結合網路資訊化能源管理系統而應用在建築物上,將可以達成具環保意識與節能技術之下一代的智慧型SCADA節能監控系統。

    關鍵字:節能,照明監控系統,能源管理


    Abstract
    Recently, effective reducing energy consume and energy saving have being the most concern of industries and institutions. Lighting and control techniques are focus of the issues. For effective control and reduce the lighting energy consumed, the study propose a dynamic lighting control strategy based on supervisory control and data acquisition system, SCADA, to realize a modern and intelligent lighting system. Thus, the thesis studies a systematic complete planning and design process for large commercial or office buildings based on energy saving trend concern from focusing on lighting control and energy management. The study is divided into several categories which include planning and management of lighting partition areas, sensor systems planning of indoor lighting control and public areas, lighting management for ordinary schedule and conference rooms, dimming control planning and realization. And an economic benefit evaluation has been done for comparison and to justify the effectiveness. The system proposed provided an open communication protocols which can organize effective hardware and software system to minimize the investment and cost. A office building was tested with the dynamic lighting control system as an example, the improvement energy saving reach 75 %, an acceptable and excellent result. With the aids of information network, the dynamic lighting control system based on SCADA can be another alternative energy saving technique in future.

    Keywords: SCADA, Dynamic Lighting control system, Saving Energy management.

    目  錄 摘  要 I Abstract II 誌  謝 III 目  錄 IV 圖表索引 VII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機與目的 1 1.3 文獻回顧 2 1.4 研究流程與方法 3 1.5 章節概述 5 第二章 辦公室照明系統節能與評估方法 6 2.1 辦公室照明品質基本概念 6 2.1.1 照度 6 2.1.2 色溫度 7 2.1.3 演色性 9 2.1.4 相對演色性評價係數 9 2.1.5 經濟壽命 10 2.1.6 光源效率 10 2.2 照明系統節能評估方法 11 2.2.1 照明負載用電比例評估方法 12 2.2.2 台灣(中華民國)綠建築照明系統節能評估方法 13 2.3 照明節能設計策略 16 2.3.1 辦公室場所照度規範 16 2.3.2 照明燈具選用與節能效益 17 2.3.3 安定器與節能效益 18 2.3.4 照明節能方法介紹 18 第三章 SCADA圖形監控系統 21 3.1 前言 21 3.2 SCADA圖形監控系統架構 21 3.3 SCADA圖形監控節點組成 22 3.3.1 監控節點(SCADA Node) 23 3.3.2 工程節點(Project Node) 24 3.4 SCADA圖形監控特性 25 第四章 SCADA圖形監控系統規範概要 27 4.1 前言 27 4.2 圖形監控系統設計規範 27 4.3 圖形監控系統設計流程 29 4.4 圖形監控系統圖面規劃 30 4.5 訂定使用者操作權限 32 4.6 資料庫與保存年限 33 4.6.1 導入與導出EXCEL 33 4.6.2 保存年限 33 4.7 本章結論 34 第五章 SCADA照明節能監控系統設計 35 5.1 市場潛力 35 5.2 照明節能設計流程圖 39 5.3 照明節能設計方法 40 5.3.1 調光控制 40 5.3.2 紅外線感應控制系統 40 5.3.3 預程(時間)控制 41 5.3.4 減光控制 41 5.3.5 晝光利用 42 5.4 照明節能需求評估 43 5.4.1 照明節能評估表 43 5.4.2 客戶研究 44 5.4.3 客戶現況分析 44 5.4.4 改善空間選訂 44 5.5 照明節能改善計劃 45 5.5.1 設計空間定義 45 5.5.2 照明設備 46 5.5.3 照明環境 48 5.5.4 照明設備維護 48 5.5.5 照明設備改善節能效益 49 5.5.6 SCADA照明節能控制設計流程圖 50 5.6 SCADA節能照明控制系統操作說明 51 5.6.1 開始與登入畫面 51 5.6.2 系統功能 52 5.6.3 中央監控照明系統架構圖 52 5.6.4 監控系統功能畫面 53 5.7 照明設備動態控制方法展示 55 5.7.1 大面積辦公室分區控制 55 5.7.2 室內公共空間感應 57 5.7.3 時間排程管理設定 57 5.7.4 會議室各工作情境 58 5.7.5 室內照度手動調光 59 5.8 照明節能效益評估 61 5.8.1 節能驗證 61 5.8.2 BEMS建築能源管理系統 63 5.8.3 回收年限 65 5.8.4 本章結論 66 第六章 結論與建議 67 6.1 結論 67 6.2 未來研究方向 68 參考文獻 70 附錄 72 作者簡介 85

    參考文獻
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