近年來國際原油價格一直持續升高，高價格能源時代已經來臨，台灣的能源絕大部分仰賴進口。在全球經濟持續發展之情況下，石油的使用量只會提高不會減少，因此多數開發國家二氧化碳的排放量有增無減。因應全球二氧化碳的排放量有增無減，聯合國環保人士經多年的努力，終於在1997年產生具法律約束力的「京都議定書」(Kyoto Protocol)。京都議定書並於格林威治時間2005年2月16日生效，完全限制全球各國二氧化碳的排放量，台灣的二氧化碳的排放量在京都議定書也被限制其中。如何節約能源減少台灣的二氧化碳的排放量，尤其是台灣的建築產業耗能所排放的二氧化碳排放量，佔台灣總排放量的約30%，因此如何設計節能的建築物，是台灣立即應重視的問題。
本研究主要介紹綠建築電力系統節約能源控制設計之主要因素、控制及設計有效方法。在因應未來能源短缺的時代，設計綠建築為未來節約能源的潮流之一。建築物日常節約能源的方法很多，主要方法之一為電力系統之節約能源控制設計。文中探討建築物日常節能之方式，尤其是台灣日常生活的電器產品使用量非常高，在不影響生活品質之下，提出節能自動化控制設計之有效方法。任何建築物中，日常用電量最多為照明、動力及空調系統，其中照明及空調系統的耗能量又佔建築物之耗能量絕大部份。因此本文針對建築物之需求，利用照明、節約能源的電器產品及太陽能電池之特性，提出一些照明及空調系統控制自動化設計方法，在台灣用電量日漸吃緊情況之下，可設計電力耗能量少之建築物。
但是有些事情是無法十全十美，在大量使用節約能源的電器產品之下，電力品質將會大受影響，這問題將會在未來一一浮現出來。如何在節約能源及電力品質兩者兼顧之下，文中最後提出一些探討分析，供日後建立節約能源及電力品質評估指標的依據。

The international crude oil price has been rising continuously in recent years. A high price energy era will come. Taiwan relies mostly on imports for its energy sources. While global economy is constantly evolving, the consumption of petroleum will only be increased and will not be reduced, so the emission of carbon dioxide for most developing nations is also constantly growing. Because of this, the environmental protection advocates of the United Nations produced the legal-binding Kyoto Protocol. Kyoto Protocol became effective on February 16, 2005, Greenwich Mean Time, completely limiting the emission of carbon dioxide in various countries. The emission of carbon dioxide in Taiwan is also limited by the Kyoto Protocol. The carbon dioxide emission from the building industry accounts for about 30% of total emission in Taiwan, so how to design energy-conserving buildings is the question that Taiwan should pay attention to immediately. 
This study mainly focuses on the main factors of the power systems in green buildings, as well as the methods to control and design the power systems. Designing green buildings is one of the major trends to conserve energy in the future. There are many methods to conserve daily energy in buildings, and one of the main methods is to control and design energy conservation of the power system. This study discusses various ways to conserve daily energy for buildings. Because the usage of electronics is particularly high in Taiwan, this study aims to propose effective methods that offer automated ways to conserve energy, without affecting our daily lives. For any building, lighting and air conditioning account for most of the energy consumption; therefore, this study proposes automated ways to design and control these two parts by utilizing solar power. 
However, nothing can be perfect in every aspect. As the numbers of energy-conserving products goes up, the quality of electricity will be greatly impacted. Problems and concerns will emerge in the future. At the end of the study, the researcher offers discussion about how to conserve energy while keeping the quality in line, for the purpose of future evaluation and reference.

目錄

中文摘要…………………………………………………………Ⅰ
英文摘要…………………………….……………………………Ⅱ
誌謝……………………………………………………………….Ⅳ
目錄…………………………….…………………………………Ⅴ
圖目錄………………………………………………………….Ⅶ
表目錄……………………………….……………………………Ⅸ
附錄目錄………………………………………………………….Ⅹ

第一章 緒論……………………………….………………………1
   1.1 研究動機及背景……………………………….………1
1.2 研究目的……………………………….………………6
1.3 論文架構……………………………….……………….7
第二章 照明系統節約能源控制設計…………………………...10
2.1 簡介……………………………….…………………...10
2.2 照明系統光源種類……………………………….…...11
2.3 照明系統照度	……………………………….………..15
2.4 照明系統節能設計……………………………………17
第三章 空調系統節約能源控制設計…………………………32
3.1 簡介……………………………….…………………...32
3.2 空調系統節約能源控制設計…………………………33
3.3 空調系統與再生能源熱泵節約能源控制設計………45
第四章 動力監控系統節約能源控制設計……………………50
4.1 簡介……………………………….…………………...50
4.2 最大需量監視控制裝置系統…………………………51
4.3 動力監視控制系統……………………………….…...66
4.4 能量轉換電力系統……………………………….…...72
第五章 太陽能電池設計及電力節約能源下電力品質探討.......77
5.1 簡介……………………………….…………………...77
5.2 太陽能系統與燃料電池………………………………78
5.3 節約電能下電力品質之探討…………………………88
第六章 結論……………………………….…………………..…94
6.1 結論……………………………….…………………...94
6.2 未來研究發展方向……………………………….…...95
附錄……………………………….………………………………96
參考文獻…..…………………………….………………………109

圖目錄

圖2.1 傳統電燈開關控制圖………………………………………………21
圖2.2 紅外線感知開關配線控制圖………………………………………21
圖2.3 二線式集中開關控制圖……………………………………………22
圖2.4 傳統電燈開關控制配置圖…………………………………………23
圖2.5 紅外線感知開關配線控制配置圖…………………………………24
圖2.6 間接自然光利用控制流程圖………………………………………25
圖2.7 平均照度計算燈具配置圖…………………………………………30
圖2.8 重點照度計算燈具配置圖…………………………………………31
圖3.1空調溫度感應器控制流程圖………………………………………45
圖3.2空調系統與再生能源熱泵熱水器系統圖…………………………46
圖3.3空調系統與再生能源熱泵熱水器平面圖…………………………47
圖4.1需量時段內的有效電力的平均值	…………………………………54
圖4.2最大需量監視控制裝置架構圖……………………………………55
圖4.3最大需量監視控制裝置單線圖……………………………………56
圖4.4負载率示意圖………………………………………………………58
圖4.5瞬時電力圖…………………………………………………………61
圖4.6預測需量成長率圖…………………………………………………61
圖 4.7  依據現在及過去特定時段定為15分鐘用電量預測需量圖 …… 62
圖4.8依據現在時段電量來預測需量圖…………………………………62
圖4.9最大需量監視控制裝置流程圖……………………………………64
圖4.10動力系統節約能源控制架構圖……………………………………67
圖4.11動力系統節約能源控制界面圖……………………………………68
圖4.12典型動力系統節約能源控制單線圖………………………………69
圖4.13典型電氣設備總開關箱裝設電容器及自動功率因數調整器單線圖		 ……………………………………………………………………71
圖4.14小水力發電再生能源系統圖……………………………………76
圖5.1典型太陽能發電獨立型系統架構示意圖…………………………80
圖5.2太陽光電發電併聯型系統架構示意圖……………………………81
圖5.3太陽光電發電緊急防災(混合型)型系統架構示意圖……………82
圖5.4太陽能供電系統控制架構圖………………………………………83
圖5.5太陽能供電系統控制單線圖………………………………………84
圖5.6太陽能玻璃窗立面例圖……………………………………………88
圖5.7電氣設備基本波及第三諧波組成之波形…………………………92
圖5.8電氣設備所產生第三諧波之波形…………………………………92
圖5.9諧波之波形改善後所剩下基本波圖………………………………93
 
表目錄

表1.1 2004年~2009年全球各地區人口數量表	…………………………2
表1.2 2004年~2005年全球各地區原油消耗年度增加數量表……………3
表2.1光源效率之比較表(1)………………………………………………13
表2.2光源效率之比較表(2)………………………………………………14
表2.3 T5型日光燈管與傳統日光燈管效能比較表………………………19
表3.1窗型冷氣機能源效率比值標準對照表……………………………35
表3.2箱型冷氣機能源效率比值標準對照表……………………………36
表3.3空調系統冰水主機能源效率標準	…………………………………37
表3.4變頻式空調系統與中央空調系統及定頻分離式空調系統比較表
       ……………………………………………………………41
表3.5熱泵熱水器與其他系統熱水器節能比較表………………………48
表3.6太陽能熱泵熱水器與電能熱水器節能比較表	……………………49
表4.1最大需量監視控制裝置使用前後電費比較表	……………………65
表4.2建築物動力系統節能控制自動化設計成果表	……………………71
表5.1一般常用日光燈諧波值……………………………………………90
表5.2電力品質污染源及改善對策………………………………………91

附錄目錄      

附錄一 CNS住宅照度標準(1)……………………………………………96
附錄一 CNS住宅照度標準(2)……………………………………………97
附錄一 CNS住宅照度標準(3)……………………………………………98
附錄二 CNS辦公室照度標準……………………………………………99
附錄三 CNS學校照度標準………………………………………………100
附錄四 CNS工廠照度標準………………………………………………101
附錄五 台電低壓電價表…………………………………………………102
附錄六 九十五年時間電價日曆表………………………………………107

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