臺灣國際科展

真的是23.5度嗎?-以天文及氣象資料探討固定型太陽能板最佳架設傾斜角

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2020年
科別
工程學
得獎情形
三等獎
學校名稱
彰化縣立彰興國民中學
指導老師
張道民;陳楷文
作者
李聞碩;陳弈霖
關鍵字
太陽運行軌跡、太陽能發電

摘要或動機

太陽能板一架設完成就要發電20年,若架設角度不正確,會嚴重影響長達20年整體發電量。那太陽能板最佳架設角度為何?又如何確保施工時能正確架設該最佳角度?為解決上述問題,本科展作品,藉由理論計算、電腦模擬實驗與實際系統量測交互比較驗證,依據太陽運行軌跡與氣候資料,逐步探討出固定型太陽能板最佳架設角度。我們依序進行9個實驗,成功驗證一套能依據太陽能板所在緯度與方位角來決定出固定型太陽能板最佳架設傾斜角的方法。更進一步使用數值方法以曲線揉合(curve fitting)法來得出公式,使其不需大量運算即可算出固定型太陽能板最佳架設傾斜角。最後,本科展作品使用BrainGo控制板、直線雷射、GPS、電子羅盤與陀螺儀,成功研製一固定型太陽能板架設角度標示儀,能有效幫助業者與DIY者輕易架設正確固定型太陽能板架設最佳角度,有效確保20年的太陽能系統發電效率。


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