陳希立臺灣大學：機械工程學研究所許家豪Hsu, Chia-HaoChia-HaoHsu2007-11-282018-06-282007-11-282018-06-282007http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/61195　　隨著人類文明發展愈來愈高，對於能源的仰賴亦愈來愈大，而現代經濟的發展規模，完全取決於能源的使用與運用技術的進步。而近幾年來，由於能源的短缺與環保意識的抬頭，漸漸加快了再生能源研究的腳步。利用太陽能電池發電，配合以節能為特點的LED，合併應用為獨立型照明系統，不但電力自給自足、降低維修成本，並且還可增強夜間照明的續航力。 　　本研究之第一部分即利用獨立型太陽能LED照明系統來做長時間測試，藉由實驗數據的分析，進而改善系統的效能及穩定度。而在實驗數據的分析方面，除了將長時間測試的結果做一整理討論以外，更提出天候對於系統蓄電效率之影響，而為了增進系統的蓄電效率，本研究也提出了幾項改善的方法。若欲使系統的照度進一步提升，勢必要使用更高功率的LED，隨著功率的提升，散熱量的需求也隨之增加。於是本研究之第二部分即利用理論分析的模式，針對熱沉計算出其各部位的結構以及幾何形狀大小分別對於整體熱傳性能有何影響，而藉由改變熱沉參數，求得一修改後設計，將此設計結果與原設計相比較，於256W加熱功率下，熱沉熱阻可下降約0.1oC/W。　　As the better human civilization developed, the much dependence on resource of energy increased. The progression of present economic is completely in accordance to the utilities of energies and advance of technologies. In the recent years, the deficiency of energy and appearance of eco-awareness fasten the researches for renewable energy. Using solar cell to generate electricity and combining with LED which is characterized by saving energy to be an independent Illuminated System, which could not only support self-sufficient power and lower maintenance costs but also extend the time of night lighting. 　　The first part of this research is the long-term experiment in an independent Photo-Voltaic LED illuminated System. The author dedicates to improve the efficiency and stability of the system experimentally. The results of the long-term test are evaluated. Besides, the weather effects on charging efficiency are also presented. In order to promote the charging efficiency of system, this study proposes some reform methods recommended. The system should employ high powered LED to achieve high luminance. Thus, the requirement of cooling will be raised as well. Therefore, the second part of this research is based on theoretical analysis to evaluate the influences of heat sink geometrical parameter on the thermal capacity. This study presents a set of geometrical parameters which could achieve a lower 0.1oC/W of heat sink resistance at 256W than the original design.致謝 I 摘要 II ABSTRACT III 目錄 IV 圖目錄 VII 表目錄 IX 符號說明 X 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 研究動機與目的 4 1-3 文獻回顧 5 1-4 研究方法 9 第二章 獨立型太陽能LED照明系統之性能分析 10 2-1 太陽能電池基本理論與特性 10 2-1.1 太陽能光電轉換原理與特性曲線 10 2-1.2 太陽能電池特性方程式 11 2-2 實驗設備與研究方法 16 2-2.1 實驗設備 16 2-2.2 實驗系統 17 2-2.3 實驗方法 19 2-3 實驗結果與討論 22 2-3.1 天候對於系統蓄電效率之影響 22 2-3.2 長期測試之數據分析－蓄電方面 24 2-3.3 長期測試之數據分析－放電方面 25 2-3.4 LED照明系統之照度 25 2-3.5 LED照明系統之熱傳性能與熱阻之基本定義 26 2-4 蓄電效率之增進 42 2-4.1 選用適當的太陽能電池 42 2-4.2 選用適當的蓄電池 42 2-4.3 加設適當的電阻 43 第三章 LED散熱模組之熱傳性能分析 50 3-1 LED散熱模組案例分析 50 3-2 蒸氣腔體基本理論 52 3-2.1 蒸氣腔體操作原理 52 3-2.2 工作流體在孔隙間的流動 53 3-2.3 多孔隙表面沸騰機制 56 3-2.4 多孔隙結構等效熱傳導係數 59 3-2.5 蒸氣腔體之操作限制 61 3-3 熱阻分析模式 66 3-3.1 界面熱阻 66 3-3.2 蒸氣腔體熱阻 68 3-3.3 熱沉熱阻 69 3-4 增進熱沉熱傳性能之設計 77 3-4.1 改變鰭片參數 78 3-4.2 增加蒸氣腔體數目 79 第四章 結論與建議 84 4-1 結論 84 4-2 建議 87 參考文獻 881382947 bytesapplication/pdfen-US太陽能電池LED鰭片最佳化Solar cellPhoto-Voltaic LED Illuminated SystemLED coolingOptimization of heat sink[SDGs]SDG7thesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/61195/1/ntu-96-R94522112-1.pdf