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研究生: 王彥勻
Yen-Yun Wang
論文名稱: 太陽能節能玻璃與複層玻璃應用於玻璃帷幕之室內環境與節能效益分析
Analysis of energy efficiency and indoor environment for the comparsion between Heat Insulation Solar Glass and double glazing applied on glass facade
指導教授: 楊錦懷
Chin-Huai Young
口試委員: 楊錦懷
Chin-Huai Young
陳伯奇
Poki Chen
廖敏志
Min-Chih 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: 2018
畢業學年度: 106
語文別: 中文
論文頁數: 123
中文關鍵詞: 太陽能節能玻璃玻璃帷幕大樓節能效益
外文關鍵詞: Heat Insulation Solar Glass, glass facade, energy consumption, generation simulation
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  • 本研究致力於當太陽能節能玻璃應用於玻璃帷幕大樓時,對於室內光環境及舒適度之改善,並針對能源效益分析。太陽能節能玻璃由多種材料組成,包含半導體發電膜、金屬高反射隔熱膜與背板玻璃,使用特殊的節能玻璃組合方法封裝而形成雙中空結構的複層玻璃,可以結合建物一體的太陽光電模組。
    本研究建置兩間相同規格的玻璃試驗屋,分別使用太陽能節能玻璃,與一般玻璃所組成相同厚度的複層玻璃,研究主要分為七個部分,分別為玻璃基本性質分析、發電分析、室內光環境分析、室內熱環境分析、密閉試驗分析、空調系統節能效益分析與能源軟體模擬分析。研究結果顯示,由於半導體發電膜具有吸收光源並轉換成電能的功能,因此可以隔絕大部分可見光進入到室內,因此可以改善一般玻璃室內太過刺眼的問題,經由現地量測結果顯示在正中午時段室內維持明亮狀態,傍晚時段也不會過於昏暗,也具有較良好的隔熱性能,較能抵抗炎熱的天氣,在不開任何空調情況下,兩間玻璃屋室內溫度最高會差到27.2度,而這也將會反映在空調系統節能效益上,雙中空空氣層可以增加保溫效能,因此在室外溫度較低的情況下,可以防止暖氣外流,並節省暖氣耗能,在試驗期間累積耗能與發電數據,計算出節能效益約為53%。利用能源模擬軟體得知,當臺北帷幕大樓使用太陽能節能玻璃時,成本大約7.79年可以回收。
    關鍵字:太陽能節能玻璃、玻璃帷幕大樓、節能效益


    This study presents the aim to improve the indoor light environment as well as comfort when Heat Insulation Solar Glass is used in glass curtain buildings and analyze energy efficiency. The Heat Insulation Solar Glass consists of a variety of materials, including See-through solar module, metal high reflection insulation film and back plate glass. Using the particular combining method of energy-saving glass to produce a double hollow structure of compound layer glass, and this enables to use in Building-integrated photovoltaics.
    Using two glass rooms with the same specifications in this experiment, and each of them is respectively using the Heat Insulation Solar Glass and the Insulating Glass with the same thickness as the ordinary glass. This experiment is divided into six parts, which are the basic analysis of the glass, the power generation analysis, the indoor light environment and the thermal environment analysis, the airtight test analysis and the air conditioning system, and energy efficiency analysis and energy software simulation analysis. The result of the experiment shows that most of the visible light can be separated into the room due to the semiconductor generation film has the function of absorbing the light source and converting it into electric energy. Therefore, it can improve the problem of excessive glare in the general glass chamber. The result likewise indicates that the interior lightness is appropriate at both midday and afternoon, and the semiconductor generation film also has better heat insulation to resistance to scorching weather. Comparing two glass room without the air conditioning, the maximum temperature difference is 27.2 degrees, and this also reflects the efficiency of the air conditioning system. Also, the double hollow air layer may increase the thermal insulation efficiency to decrease the outdoor temperature. Under this circumstances, it can prevent the heating outflow and save heating energy consumption. Accumulative energy consumption and power generation data were accumulated during the test, and the energy efficiency was calculated to be approximately 53%. By using energy simulation software, It reports that when the curtain building in Taipei uses Heat Insulation Solar Glass, it can be recycled in about 7.79 years.

    摘要 III Abstract IV 誌謝 VI 總目錄 VII 表目錄 X 圖目錄 XII 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 3 1.4研究流程 4 第二章. 文獻回顧 5 2.1玻璃性質對室內環境影響 5 2.1.1玻璃性質 5 2.1.2光環境 6 2.1.3熱環境 8 2.1.4環境舒適度 10 2.2再生能源-太陽能 14 2.2.1結晶矽太陽能電池 14 2.2.2 薄膜型太陽能電池 16 2.2.3太陽能節能玻璃 17 2.3節能玻璃之光學與熱學計算理論 18 2.3.1玻璃之可見光穿透率與反射率之計算 18 2.3.2玻璃之日光穿透率與反射率之計算 20 2.3.3玻璃之日光吸收率之計算 21 2.3.4玻璃之熱學性質(總熱傳係數) 23 2.3.5紫外線穿透率 24 2.3.6玻璃表面半球輻射率 24 2.3.7日光輻射熱取得率之計算 25 2.3.8遮蔽係數(S.C值) 26 2.4建物一體太陽光電(BIPV) 27 第三章. 試驗設計與實施 28 3.1玻璃基本性質試驗 32 3.2電力監測 34 3.3室內光環境試驗 37 3.3.1室內照明度試驗 37 3.3.2紫外光隔絕試驗 38 3.4室內熱環境試驗 39 3.4.1輻射熱隔絕試驗 39 3.4.2紅外線熱顯像試驗 40 3.5密閉試驗 42 3.6空調系統節能效益分析試驗 47 3.7軟體模擬試驗 50 第四章. 試驗結果與分析 53 4.1玻璃基本性質試驗結果 53 4.1.1光學性能試驗結果分析 54 4.1.2熱學性能試驗結果分析 57 4.2電力監測結果分析 59 4.2.1各月份發電累積 59 4.2.2各方位發電分析 61 4.3室內光環境結果分析 64 4.3.1室內照明度試驗結果分析 64 4.3.2紫外光隔絕試驗結果分析 67 4.4室內熱環境結果分析 68 4.4.1輻射熱隔絕試驗結果分析 68 4.4.2紅外線熱顯像試驗結果分析 70 4.5密閉試驗結果分析 74 4.5.1室內溫度分析 74 4.5.2舒適度分析 79 4.6空調系統節能效益分析 83 4.6.1冷氣系統節能效益分析 83 4.6.2排風扇節能效益分析 84 4.6.3暖氣系統節能效益分析 86 4.6.4綜合節能效益分析 89 4.7軟體模擬分析 92 4.7.1帷幕大樓發電模擬分析 93 4.7.2帷幕大樓耗能模擬分析 97 4.7.3帷幕大樓於不同地區之節能效益 101 4.7.4經濟效益分析 102 第五章. 結論與建議 104 5.1結論 104 5.2建議 106 參考文獻 107

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    無法下載圖示 全文公開日期 2023/06/29 (校內網路)
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