研究生: |
李維 WEI-LEE |
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論文名稱: |
應用於自然光照明系統之低損耗微稜鏡陣列準直器設計方法 Design and Fabrication of Free Form Collimator for Light Propagation in Natural Light Illumination System |
指導教授: |
黃忠偉
Jong-Woei Whang |
口試委員: |
趙涵捷
Han-Chieh Chao 林瑞珠 Jui-Chu Lin 陳炤彰 Chao-Chang Chen |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
電資學院 - 電子工程系 Department of Electronic and Computer Engineering |
論文出版年: | 2016 |
畢業學年度: | 104 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 65 |
中文關鍵詞: | 自然光照明系統 、準直器 、微稜鏡陣列 、菲涅爾損耗 |
外文關鍵詞: | daylight illumination, collimator, micro prism arrays, low-loss |
相關次數: | 點閱:207 下載:1 |
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隨著科技日新月異,人們對於環保議題越加重視,2015年巴黎協議簽署氣候協定,全球超過190國攜手降低汙染、抑制全球暖化,台灣也於2015年7月通過《溫室氣體減量與管理法》降低二氧化碳的排放,再生能源的發展已成為趨勢,其中,太陽能為最靠近彼此生活的再生能源,若是將太陽光導入室內提供照明,除了節約能源,還能創造舒適的生活環境,因此臺灣科技大學PSSDL實驗室致力於研究自然光照明系統,將太陽光導入室內照明,使得群眾在室內也能享受健康的陽光。
自然光照明系統,主要分為三大子系統:集光、傳光、放光,集光子系統將收集到的陽光透過傳光子系統傳導至放光子系統,其中,集光子系統所收集的陽光經過折射與反射之後於光線會發散,導至傳光效率降低,對自然光照明系統整體效率影響甚具。
因此,本論文提出一低損耗微稜鏡陣列準直器,以網格切割的方法,將集光出口分成若干稜鏡單元,分析每一稜鏡單元上的光線入射向量,並且估算其菲涅爾損耗篩選出最強能量之出射向量,以控制稜鏡曲率的方式使發散之光源收斂為平行光。裝上準直器之後,根據網格精度與微稜鏡陣列的大小、擺放位置其耦合效率最高可達88.6%,並且平均角度差異可控制在0.5度以內。
Due to the rapid development of science and technology. People pay more attention to environmental protection. More than 190 countries work together to reduce pollution. The status of renewable energy has become a trend. Solar energy is one of the important renewable energy. If sunlight can be introduced into the chamber, can save a lot of energy. Therefore, PSSDL laboratory dedicated to research Natural Light Illumination System (NLIS).
Natural Lighting Illumination System, divided into three main subsystems: collecting, transmitting and irradiating. Due to the refraction of light in different mediums of NLIS, the angle of the light is transform, this transform led to reduction of transmission to the interior.
Thus, this paper presents an innovative low-loss micro prism arrays collimator used in NLIS. Analyzing the most output energy of prism arrays. Control the slope to collimate the source of collector. Coupling efficiency of 88.6%, and the average difference between the light can be controlled within 0.5 degrees.
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