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系統識別號 U0002-1506201213484700
中文論文名稱 LED照明應用與節能效益(T8燈管與嵌燈)
英文論文名稱 LED Lighting Applications and Its Energy-Saving Efficiency and Performance (T8 Lamps and Downlights)
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 電機工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Electrical Engineering
學年度 100
學期 2
出版年 101
研究生中文姓名 陳明義
研究生英文姓名 Ming-Yi Chen
學號 799440309
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2012-06-07
論文頁數 72頁
口試委員 指導教授-詹益光
委員-周允仕
委員-余 繁
委員-李揚漢
委員-詹益光
中文關鍵字 LED 照明燈具  燈具發光效率  統一眩光指數  配光曲線  照明設計  積分球 
英文關鍵字 LED lighting  luminaire efficiency  unified glare index  light distribution curve  lighting features design  integrating sphere 
學科別分類 學科別應用科學電機及電子
中文摘要 本論文主要是探討現有的照明燈具如傳統的燈泡及最新發展及設計的發光二極體等之發光特性如燈具發光效率,統一眩光指數及配光曲線。一些在現有文獻上已有的照明燈具數據如果有更新的數據時會加以修正,同時將最新設計製作而出的照明燈具的數據加進已知的資料庫中。近年來高功率發光二級體蓬勃發展其發光效率已有大幅改進,同時製造成本也大幅的降低最終的結果高效率的發光二極體將取代傳統的照明燈具。
同時在此論文中也將深入的探討室內照明燈具如LED T8 燈具及嵌燈(Downlights)的特性。這些燈具之發光效率光通量燈具效能等特性將由測試數據中計算獲得而此數據也將與CNS 標準規格及美國能源之星之數據加以比較。
LED T8 燈具與嵌燈之測試數據可以經由積分球獲得。此測試數據再經由測試軟體DIALux 以模擬燈具之發光效率及光通量。最後將模擬結果與實際上之測試結果來加以比較以驗證模擬的可信度。
英文摘要 In this thesis the lighting characteristics such as the luminaire efficiency, glare index and light distribution of current available lighting sources such as the traditional incandescent bulbs and the newly designed light emitting diodes (LEDs) have been studied. Some of the characteristics listed in the current literatures have been updated from measured test data; new information and characteristics have also been added from newly developed and designed lighting sources. In recent years the technology of high power light emitting diodes (LED) has been widely studied and manufactured; their lighting efficiency have been greatly improved and their associated costs are also been reduced to the extent that it has gradually replaced the traditional incandescent bulbs and eventually the new developed high performance LEDs will completely replace the traditional light bulbs.
The characteristics of indoor LED lighting sources such as the well -developed LED lamps T8 lamps and Downlights will be studied in detail. Their energy saving efficiencies, luminous flux will be examined from measured test data and their performances will be considered and compared through CNS standards/specifications and the US Energy Star Test.
The measurement data of LED T8 lamps and Downlights that are collected through integrating sphere are simulated through software DIALux to study their light emitting efficiencies, luminous fluxes Their performances are then compared with the actual measurement data.
論文目次 中文摘要 I
英文摘要 III
誌謝 V
目錄 VI
附錄 VIII
圖目錄 IX
表目錄 XII

第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 各章節概述 3
第二章 照明燈具特性與分析介紹 4
2.1 照明重要參數之定義介紹 4
2.2 燈具特性之定義介紹 10
2.3 光學特性之定義介紹 14
第三章 LED元件與產業概況 19
3.1 白熾燈及省電燈泡產品市場規模調查 19
3.2 各主要國家白熾燈禁用時程調查 22
3.3 LED與省電燈泡裝置在嵌燈之發光特性測試調查 26
3.4 LED發光效率的發展 31
第四章 實測結果與成功案例介紹 34
4.1 室內照明燈具效能模擬測試 34
4.2 LED T8燈管測試分析 39
4.3 LED 嵌燈測試分析 48
4.4 成功案例介紹 54
第五章 結論與建議 60
5.1 結論 60
5.2 未來研究方向 61
參考文獻 62
附 錄 64
A.1 安規簡介 64
A.2 臺灣認證公司實驗室簡介 66
A.3 室內照明燈具節能標章能源效率基準及標示方法 69
A.4 螢光燈管節能標章能源效率基準與標示方法 71

圖 目 錄 IX
圖2.1 演色性對照圖 4
圖2.2 光通量與光度、照度、輝度之關係圖 5
圖2.3 立體角定義示意圖 6
圖2.4 照度示意圖 7
圖2.5 輝度量測示意圖 9
圖2.6 配光曲線圖 10
圖2.7 可見光之輻射波譜 14
圖2.8 白熾燈光譜分佈圖 15
圖2.9 氣體放電燈光譜分佈圖 16
圖2.10 螢光燈光譜分佈圖 17
圖2.11 白光LED燈光譜分佈圖 18
圖2.12 The Sun光譜分佈圖 18
圖3.1 白熾燈使用數量趨勢圖 (1994年至2010年) 19
圖3.2 白熾燈及省電燈泡市場規模變化趨勢圖(2004年至2010年) 21
圖3.3 台達電子LED嵌燈 27
圖3.4 高功率白光LED發光效率的發展及量產進程(Cree) 32
圖4.1 華興電子工業股份有限公司LED辦公室照明 34
圖4.2 空間建立設定畫面 35
圖4.3 燈具配置與排列方式之設定畫面 36
圖4.4 室內空間3D檢視圖 36
圖4.5 燈具編號79 照度模擬圖 37
圖4.6 燈具編號79 參數模擬分析圖 37
圖4.7 2M積分球 39
圖4.8 積分球光源特性量測系統架構圖 40
圖4.9 2M積分球內部擺設(T8燈管) 40
圖4.10 T8燈管之B類別霧狀管 41
圖4.11 T8燈管之B類別霧狀管之積分球內部擺設 41
圖4.12 T8燈管之E類別透明管 42
圖4.13 T8燈管之E類別透明管之積分球內部擺設 42
圖4.14 DC/AC/積分球 power source 42
圖4.15 2M積分球(嵌燈) 48
圖4.16 嵌燈A類別色溫6000K之積分球內部擺設 49
圖4.17 嵌燈B類別色溫3000K之積分球內部擺設 49
圖4.18 華能光電科技股份有限公司_綠色計算機 54
圖4.19 傳統燈具選擇 56
圖4.20 傳統燈具之瓦數選擇 56
圖4.21 LED燈具選擇 56
圖4.22 LED燈具之瓦數選擇 56
圖4.23 輸入燈具數量 56
圖4.24 輸入每天使用時數 56
圖4.25 選擇國家電費 57
圖4.26 輸入完成點選計算 57
圖4.27 計算顯示結果 57
圖A.1 CE 標誌 64
圖A.2 UL 標誌 64
圖A.3 安規實驗室測試測備 65
圖A.4 EMC實驗室測試測備 65
圖A.5 經濟部標準檢驗局BSMI指定實驗室認證證書 66

表 目 錄 XII
表2.1 CNS 12112 照度基準參考表 8
表2.2 常見光源特性比較表 13
表3.1 白熾燈泡使用流向之市場結構變化數量表(2007-2010年) 20
表3.2 各主要國家白熾燈禁用時程 22
表3.3 光源單體特性 28
表3.4 各家高功率白光LED實驗室與量產技術水平 29
表3.5 嵌燈發光效率、光通量及燈具效率 30
表3.6 嵌燈總發光效率 30
表3.7 白光LED發光效率與價格發展目標(2010年至2020年) 31
表4.1 編號79 燈具特性 38
表4.2 2呎T8燈管之100盞光通量分佈圖表 43
表4.3 2呎T8燈管之100盞發光效率分佈圖表 44
表4.4 2呎T8燈管之100盞光通量與發光效率之比較圖表 45
表4.5 2呎T8燈管之7種類別的光通量比較圖表 46
表4.6 2呎T8燈管之7種類別的發光效率比較圖表 47
表4.7 嵌燈之20盞光通量分佈圖表 50
表4.8 嵌燈之20盞發光效率分佈圖表 51
表4.9 嵌燈之2種類別的光通量(lm)之比較圖表 52
表4.10 嵌燈之2種類別的發光效率(lm/W)比較圖表 53
表4.11 白熾燈與LED球泡燈數據比較 58
表4.12 國立台灣科技大學圖書館照明改善前後具體成效 59
表A.1 燈具節能標章能源效率基準規範 70
表A.2 燈管節能標章能源效率基準規範 71
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http://www.digitimes.com.tw/tw/rpt/rpt_show.asp?cnlid=3&v=20120126-057&n=1&cat=LED#ixzz1p0V6erFW
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[22] 工業技術研究院節能標章全球資訊網,“螢光燈管節能標章能源效率基準與標示方法”, 經濟部能源局,2010年11月17日。http://www.energylabel.org.tw/applying/efficiency/upt.asp?cid=9
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