专利名称：辅助安装太阳能板的导引系统及其导引方法
技术领域：
本发明是与非追日型太阳能板的外围技术有关，特别是关于一种辅助安装太阳能板的导引系统。
背景技术：
已知非追日型太阳能发电系统是具有一太阳能板以及一电性连接该太阳能板的储能装置；该太阳能板在接受日照后进行发电，该储能装置用以储存前述电能，以达到储能发电的目的。然而，此种太阳能发电系统需要仰赖装设人员的经验以及对于当地气象地理环境的熟悉度，才能使该太阳能板得到较多的日照量，进而得到较多的发电量；换言之，已知非追日型太阳能发电系统能否取得较多的日照量，其人为因素比例较高，具有发电效果较差的缺点。为解决上述问题，有业者开发出一种追日型太阳能发电系统，其是具有一主动式调节机构以及一设于该主动式调节机构的太阳能板；该主动式调节机构根据该太阳能板的受光情形，并相对调节该太阳能板相对于日照方向的倾角，以达到实时调整该太阳能板，用以获得最大日照量的目的。然而，追日型太阳能发电系统成本高且构件复杂，该主动式调节机构需要定期进行养护；长此以往，具有不符合经济效益的缺点。有鉴于此，如何进一步提高太阳能发电系统的发电效果，便成为需要解决的问题。另外，国外有软件专门针对太阳能板发电量进行仿真，例如jolarPro，以仿真出不同纬度的太阳运行轨迹与整年度发电量估算。然而，此类软件无法估算太阳能板装置在不同方位与倾角时，也没有采用最佳方位及倾角者的概念；换言之，此类仿真程序于全年的每季或每月估算的总发电量，并没有对照组资料可以作为比较以及分析。在太阳能板最大功率的探讨方面，例如追日型太阳能板，利用传感器或天文资料追踪太阳光每小时的方位，使太阳能板能与垂直太阳光入射角，来得到单日最大的收集量。 但是，由于大面积的太阳能板重量很重，利用马达来调整追踪角度，将会相当耗能而造成能量上的浪费。国内外虽有许多文献在探讨太阳光照射至地球的能量估算，但就目前文献来看都偏向地区性的研究，对于台湾全岛各地区太阳能板最佳设置方位与倾角的演算与研究却很少。以下将国内外对太阳轨迹的相关研究简介如下就太阳輻射的部分而言；一、2000年淡江大学建筑所硕士论文中，林典凯以直达輻射和漫射輻射量分離的方式，在中国台湾北部淡水地区进行实测。二、2001年淡江大学建筑所硕士论文中，陈逸倫研究于1999至2001年间，以计算机仿真自然采光与外部遮阳对节约能源的综合评估。三、2002年中国台湾师范大学地理研究所硕士论文中，许翠华利用1993-2000年间，中国台湾地区23个观测站所记录的年总輻射量、月輻射量，及与太阳能发电有关的气温、云量、日照时数、风速等数值资料，制作輻射量分级区划表及分布图，并做时间和空间上的变化分析。四、2003年淡江大学建筑所硕士论文中，范纲梁以中国台北、台中、台南和恒春四地区为例，利用计算机仿真全年太阳直达輻射量，来进行建筑物自然采光、外部遮阳结构效能与太阳光辐射获得(阴影日照影响太阳能板光能量收集)的综合评估，但只针对直达辐射去做探讨，并无漫射与反射。五、2004年淡江大学建筑所硕士论文中，吴明威以恒春地区为研究区域，针对恒春地区的太阳能輻射利用、太阳能板角度变化对太阳光辐射吸收。六、2000年中国台湾第21届电力研讨会中，王耀谆提出“日射量机率模型的建立”，推估出每日每时太阳光辐射量机率模型，可以用来推估逐日或逐时的日射量，由于使用机率模型来推估太阳光辐射量，所以无法推估太阳能模块朝向不同安装方位的太阳光辐射量。七、2000年中国台湾第21届电力研讨会中，陈耀铭教授提出“固定式太阳能电池最佳安装角度的研究”，得知嘉义地区太阳能模块朝正南方的每个月的最佳安装角度，但也没有探讨太阳能模块朝向不同安装方位的太阳光辐射量研究。八、2003年中国台湾第24届电力研讨会中，何金满提出“中坜地区太阳光发电系统运转性能评估”的研究，提供中坜地区太阳能光电板安装厂商最佳安装角度的重要参考。 不过都只能局限在中坜。九、1978 年 Solar Energy. 20，pp. 393—397 中，Walraven，R.提出 “Calculation the Position of the Sim”的研究，首先提出太阳轨迹的计算公式，使用时区等各种运算， 显得较为麻烦，而且只适用在北半球。十、1983年 Solar Energy. 31，pp. 439-444 中，Braun，J. E.和 Mitchell，J. C.提出“Solar Geometry for Fixed and Tracking Surfaces，，的研究，则着重于推导出太阳运行轨迹包含方位角及高度角应用在追日模式，但却不适用于热带地区。-j^一、1997 年 Renewable Energy Vol. 11，No. 2，pp. 223-234 中，Μ. Cucuno 等人提 "General Calculation Methods for SolarTrajectories" ^ff^,Walraven, R 及Braim，J. Ε.等人的研究修正整理，可适用在任何纬度下的太阳辐射能量公式，但运算还稍嫌复杂，本研究将整理归纳浅显易懂的简单公式，再经由与中央气象局资料进行比对，确认其准确性。以下将国内外对资料库系统的相关研究简介如下一、2004年杨金焕于上海电力学院提出所“太阳能辐射资料库的创建”，已经登录了中国数百个地区的太阳辐射资料，并且编制完成了计算不同倾斜面上太阳辐射量的多种软件。资料库中的资料，大致可分为三类Α.有实际测量资料的气象台的总辐射量和直射辐射量记录资料，取历年各月平均值。B.另外有些气象台站只有总辐射量实际测量的资料，而其直射辐射量是通过直散分离的近似计算得到的。C.有些地区的辐射资料是根据周边地点的实际测量资料，应用内插法等手段得到的近似值。二、2004年杨金焕于第八届全国光伏会议暨中日光伏论坛中介绍了所创建的中国不同倾斜面上太阳辐射资料库，其内容包括适合于太阳能应用的，遍布全中国的太阳能辐射资料，以及不同方位和倾角的倾斜面上太阳辐照量的计算方法及相应的计算程序。这些将为系统的优化设计创造有利的条件，对于提高太阳能供热和发电系统的可靠性和降低投资费用都具有重要的作用。三、2006年谈蓓月于大连理工大学提出“太阳能光伏发电系统的优化设计”，创建中国不同斜面上太阳能辐射资料库，资料库两个方面的内容，分别为收集、整理中国各地太阳能应用所需要的太阳辐射资料，形成太阳能辐射资料库。另一为确定朝不同方向、倾角上的太阳能辐射量计算方式。四、2005年裴孝伯于农业网络信息第3期中提出“温室环境资料库的建立”，基于 2002年12月至2004年4月现代温室外的气象资料(太阳辐射、温度、相对湿度)和园艺作物(黄瓜)栽培条件下现代温室内外的环境资料(太阳辐射、温度、相对湿度)资料及实验测定资料，采用Windows操作平台，根据资料库系统的基本结构与原理，在对上述资料进行系统分析研究和整理的基础上，结合园艺作物对环境条件的要求，利用Access初步建立起温室环境资料库，为生产上现代温室、特别是新建温室的环境管理提供重要的资料支持，实现现代温室生产的环境管理自动化、智能化。五、2006年张培新于农业网络信息第6期中提出“日光温室温湿环境资料库的建立及其在专家系统中的应用”，基于对西红柿生长的日光温室多年环境资料的综合，建立了一套周年连续的温湿资料库，称为通用资料库。在温室蔬菜专家系统中，可以依此资料库中的资料对西红柿、黄瓜等设施蔬菜的生长发育进程和病害发生进行预测，并可借助新资料的采集对原有环境资料库进行改进和补充、完善，从而使温室蔬菜专家决策系统更加智能， 预测功能更为可靠，并在实际应用中取得了很好的效果。六、2003年中国太阳能学会学术年会中，季国良提出“中国西部的太阳辐射资源及其季节变化”，利用1991至2000年中国西部的太阳辐射观测资料和有关气象资料，分析讨论了该地区太阳辐射的季节变化特征，在此基础上计算了整个西部地区太阳辐射资源的分布，为西部的太阳能利用和开发以及区域的可持续发展提供了依据。七、2007年胡武志于国立澎湖科技学资讯工程系提出“基于外型特征的可食用鱼类资料库检索系统的研究”，所创建鱼類资料库检索系统的资料库设计概念是利用台湾鱼類资料库的资料建立方式，建立基本资料窗体的结构，再依据所制定的特征分類表，建立特征分類资料表结构；先用Access建立资料表结构，并将所收集到的资料做整理，放入窗体中。在整个设计上共分为使用者接口及管理者接口，在使用者接口中，着重于资料搜寻，其资料的搜寻方式是依据外型特征分類表，输入各种搜寻条件，将使用者输入的搜寻条件对资料库的特征分類窗体做资料的比对，取其交集。在管理者接口中，着重于资料库的管理， 即新增、修改、删除资料方面等。综上所述，由于在现存的文献中，并无对中国台湾本岛各县市经纬度以及全球地区全年度太阳能板的最佳方位与倾角的估算或者相关资料库的建立，使已知太阳能发电系统具有上述的缺点而有待改进。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种辅助安装太阳能板的导引系统及其导引方法，其能够于装设该太阳能板时，进一步确保该太阳能板能够取得全年度最大日照量，具有提高该太阳能板发电效果的特色。为达成上述目的，本发明所提供一种辅助安装太阳能板的导引系统及其导引方法，用以辅助作业人员装设一太阳能板；该导引系统包含有一资料库、一定位装置及一处理装置，该导引系统是于该资料库建立多个经纬度资料，根据太阳运行轨迹及所述经纬度资料，经由该处理装置以仿真程序运算全年度各地区太阳能板装设于各角度的太阳能日照量，可产生多个日照资料储存至该资料库，上述各角度包括有太阳能板的安装水平倾斜角度及朝向方位；该仿真程序根据所述日照资料及该太阳能板的特性运算全年度各地区太阳能板装设于各角度的太阳能板发电量，可产生多个发电量资料储存至该资料库；因此藉由该定位装置所提供的坐标，可自该资料库撷取与该坐标对应地区的发电量资料，产生多个角度资料，提供作业人员得知欲获得太阳能板最大发电量所需安装太阳能板的最佳倾角及最佳方位角，使其能够于装设该太阳能板时，进一步确保该太阳能板能够取得全年度最大日照量。换言之，该导引系统能够提高非追日型太阳能发电系统的发电效果，进而提高非追日型太阳能发电系统的适用性；本发明相较于已知者，具有提高该太阳能板发电效果的特色。
为了详细说明本发明的结构、特征及功效所在，列举以下较佳实施例并配合
如后，其中图1为本发明第一较佳实施例的架构示意图；图2为本发明第一较佳实施例的电路方块图；图3为本发明第一较佳实施例所提供该处理装置的动作流程图，主要揭示于该资料库产生太阳日照能量资料的方法；图4为本发明第二较佳实施例的人机接口示意图，主要揭示输入当地经纬度的情形；图5为上述图4的辅助说明功能窗口 ；图6本发明第二较佳实施例的区域范围界定示意图，主要揭示涵盖安装地区的经纬度界定方式；图7为上述图6的经纬度分割示意图；图8为本发明第二较佳实施例的安装接口示意9为本发明第二较佳实施例的安装接口示意图，主要揭示太阳能板固定安装倾角条件下的接口表示情形；图10为本发明第二较佳实施例的安装接口示意图，主要揭示太阳能板固定安装方位角条件下的接口表示情形；图11为本发明第二较佳实施例的监控接口示意图，主要揭示太阳能板安装角度的判读情形。
具体实施例方式请参阅图1及图2，本发明第一较佳实施例所提供辅助安装太阳能板的导引系统 10，用以辅助作业人员装设一太阳能板(图中未示)；该导引系统10包含有一资料库20、 一定位装置30、一处理装置40以及一激光指向器50。该资料库20可如本实施例所提供的直接设于该处理装置40，或可设于其它硬件装置内由该处理装置40以有线或无线传输方式连结该资料库20以撷取该资料库20内容； 该资料库20具有太阳运行轨迹的资料，可由该处理装置40产生有不同经纬度的太阳日照能量的资料22及全年度各经纬度与各角度的太阳日照量的资料24，再内建于该资料库20。 其中，该资料库20是采用结构化查询语言(structured query language ;SQL)作为安装太阳能板作业人员的使用接口，在此仅为举例说明，并非做为限制要件。该定位装置30是为具有全球卫星定位系统(global position system ；GPS)功能的模块化装置，且可选自有线或无线传输方式电性连结该处理装置40;本实施例中，该定位装置30连结该处理装置40的方式是选自以有线传输为例；该定位装置30是用以提供一坐标，表示该太阳能板的安装位置；本实施例中，该坐标是以经纬度方式定位，该坐标的信息包含有该太阳能板安装位置的海拔高度，在此仅为举例说明，并非做为限制条件。该处理装置40根据该资料库20所内建的太阳运行轨迹的资料经由天文仿真运算产生所述太阳日照能量的资料22，进而产生全年度不同条件下多个经纬度地区的每日太阳日照能量的日照资料24。请参阅如图3所示，首先利用太阳运行轨迹的公式仿真运算，考量特定的1.)经纬度范围中，各经纬度地区全年度每天早上六点至下午六点各小时的太阳高度角的变化，经由太阳运行轨迹计算各经纬度地区太阳日照入射至太阳能板在不同角度所得到的能量，当中太阳能板的角度是考虑不同的2.)水平倾斜角度以及3.)朝向方位角，因太阳能板倾角及方位角的不同都会造成吸收能量的差异；运算时可通过卫星摄影资料或地区建筑信息以堆估考量4.)太阳能板安装地区周围的建物反射率，然后设定5.)所撷取经纬度范围的单位区域截距以及统计回归系数后，利用理论公式经仿真程序运算出由直达辐射、漫射辐射及反射辐射至太阳能板的累积能量，可得知每日各经纬度地区太阳能板于各种方位角与倾角所能接收到的太阳輻射量数值，对应产生所述资料22 ；进而推算出全年度各经纬度地区太阳能板于各种方位角与倾角每日所能接收到的太阳日照量，可运算产生该日照资料24汇整至该资料库20。如此可配合太阳能板的特性参数，自该资料库20撷取该日照资料24，运算出不同角度下不同太阳能板发电量所对应的发电量资料，并汇整至该资料库20。因此于安装太阳能板时，可自该资料库20撷取全年度或一段特定时间内对应的发电量资料，由不同的发电量对应的角度资料得知安装该太阳能板的最佳倾角及方位角，使该太阳能板在全年度或一段特定时间内能取得最大日照量。其中，该处理装置40是经由MatLAB推演得出该发电量资料，在此仅为举例说明，并非做为限制条件。该激光指向器50是电性连接该处理装置40，且受该处理装置40控制朝向该太阳能板的最佳安装倾角及方位角投射一激光光52，以辅助作业人员依激光光52指示将该太阳能板的安装倾角及方位角调整至安装地区经纬度所对应的最佳倾角及最佳方位角。该激光指向器50电性连接该处理装置40的传输接口 54可以多种总线接口达成，以本实施例所提供者为选自具有高速传输条件的平行串行串行端口，如RS-232、RS-422或RS-486等；本实施例中，是选以RS-232为例，在此仅为举例说明，并非做为限制条件。其中，特别一提的是，当作业人员并没有该激光指向器50辅助时，作业人员仍然能够根据该角度资料调整该太阳能板以得太阳能板的最佳安装倾角及最佳朝向；本实施例中，该激光指向器50的目的在于进一步辅助作业人员快速找出太阳能板的最佳安装倾角及朝向，并非本发明必要技术特征，在此仅为举例说明，并非做为限制条件。本实施例中，该激光指向器50还具有一电子罗盘56，具有自动校正的功能，由于传统指针式罗盘在操作上会有较大的人为误差或干扰误差，该电子罗盘56能够正确且直接显示出方位来降低人为误差，进而使安装太阳能板的人员在作业上更为便利。经由上述结构，当安装地区经纬度所对应的该角度资料被取出后，处理装置40会控制该激光指向器50投射该激光光52，而指出该太阳能板的适合倾角及方位朝向；此时， 装设人员只要根据该激光光52调节该太阳能板的倾角及朝向，即可使该太阳能板位于取得全年度最大日照量的位置。由此，本发明所提供辅助安装太阳能板的导引系统10，其能够于装设该太阳能板时，进一步确保该太阳能板能够取得全年度最大日照量；换言之，该导引系统10能够提高非追日型太阳能发电系统的发电效果，进而提高非追日型太阳能发电系统的适用性，克服已知追日型太阳能发电系统的缺失；本发明相较于已知技术，具有提高该太阳能板发电效果的特色。请参阅图4至图11所示，为本发明配合上述该导引系统10所提供第二较佳实施例的一种辅助安装太阳能板的导引方法，用计算程序仿真太阳能板的太阳能电池模块于全年、某季或某月的总发电量，再依照计算程序的仿真结果辅助作业人员装设一太阳能板；该导引方法包含有以下步骤a)如图4所示，对一人机接口 60输入多个条件参数以建立欲计算太阳能涵盖区域的多个经纬度资料。该人机接口 60可为以JAVA平台的J2SE撰写规划而成，所述条件参数具有可能设置太阳能板的所有地区的经纬度范围62以及经纬度范围的单位截距64 ；其中，经纬度范围62是经由设定二极坐标621、622而界定，各该极坐标除了可如本实施例所提供的为同一海平面高度的方位坐标，当然亦可包括有不同海平面高度的高度坐标；单位截距64是指对所述极坐标621、622所围合的区域切割划分为更小的单位区域，以更精确地估算太阳能日照量。所输入的经纬度范围62以及单位截距64则对应换算为一区域设定信息66，且换算方式储存于一辅助说明68的接口，由点选该辅助说明68可显示如图5所示的设定说明，以辅助作业人员于该人机接口 60进行所需设定；因此由该区域设定信息66可输出对应于该经纬度范围62的所述经纬度资料，使规划人员可以将该经纬度资料汇入该导引系统10的资料库20进行后续的太阳能电池模块发电量的计算。配合如图6及图7所示本实施例以云林地区为例，假设要建置云林地区太阳能最佳发电机制，使用者需先划分涵盖云林地区的区域范围70，于该人机接口 60输入对应于该区域范围70的经纬度范围62参数，再以该区域范围70的二对角点71、72为参考点，对应该单位截距64将围绕该区域范围70的最上、下侧两条纬度间，以每公里为单位划分为多个切割区；因此即可从参考点起，计算每隔一公里的太阳能与太阳能板安装，让使用者可以在要安装的地方，以查询与的相近纬度的太阳能最佳化安装信息。b)配合参照图3，经由该处理装置40以一仿真程序根据所述经纬度资料、太阳能
9板安装地区周围的建物反射率、该资料库20储存的太阳运行轨迹资料以及统计回归系数， 考量太阳能板的可能装设的倾角以及方位角，即可得所述经纬度范围内的太阳日照能量的资料22，储存至该资料库20 ；该仿真程序可为以MatLAB撰写的演算程序。c)经由该仿真程序运算全年度每日太阳能板装设于各倾角以及各方位角所得的太阳日照量24，储存至该资料库20 ；因此该处理装置40可配合太阳能板的特性参数，推演出每日太阳能板装设于各倾角以及各方位角所对应的太阳能电池模块发电量信息。本实施例中，该仿真程序具有以下功能一、该仿真程序能够编写太阳能电池模块总发电量的演算流程以及公式。二、经由连结资料库比较各种方位与倾角的太阳能电池模块全年度于某季或某月的总发电量变化。三、考量太阳能电池模块的转换效率、温度效应等因素，以及太阳能板设置处的遮阴、建筑物方位等影响太阳能的直射辐射、漫射辐射及反射辐射的环境因素，进行更接近实地状况的仿真。四、进一步与实际装设的不同倾角太阳电池模块验证，以修正仿真程序，经发明人实验，期能够使仿真准确度误差小于25%。d)配合参照图8，由一安装接口 80撷取该定位装置30的输出坐标，该安装接口 80 即显示有当地的定位信息82、太阳能板的安装条件信息84以及最佳安装角度的输出信息 86 ；该安装接口 80可为以Microsoft VisualStudio C#开发的显示接口，用以与该资料库 20沟通，亦可于该安装条件信息84提供进一步的条件设定，供该仿真程序演算出最适的太阳能电池模块发电量信息，再由该安装接口 80撷取。由于实际安装时可能需因应不同的环境影响而调整太阳能板的实地架设角度，因此可如图9及图10所示，该安装接口 80提供有改变固定倾角、固定方位角或特定朝向角度的角度设定模式81，设定后即可如图9所示于安装信息83显示出固定倾角设定下的最佳方位角条件或固定方位角设定下的最佳倾角条件，并如图10所示于能量信息85更显示最佳角度条件所对应的发电量。实际操作安装时，于该安装接口 80上选取“系统”设定部分即可输入多种设定条件，该处理装置40则自该资料库20撷取符合设定条件的资料。首先，如图9及图10所示的设定模式81，包括有太阳能板设定以及采计时间区间设定；太阳能板设定部分为该角度设定模式81的操作，可选择“固定方位、固定倾斜角、直接建议”，如点选“固定方位”及“固定倾斜角”必须输入角度并按下确定，如点选“直接建议”则会直接建议最佳方位及倾斜角； 采计时间区间设定部分为选择特定的时间区间，供系统计算该时间区间内太阳能板最佳化的安装角度，可依照“年、季、月、日”来输入数值。接着，如图11所示于一监控接口 90的连接端口设定，连接端口 “COM Port”设定选择后，该处理装置40即连结该定位装置30以及该激光指向器50。最后，尚有GPS接收设定部分(图中未示)；以本实施例而言，可依国家选取“时区”，台湾部分是“GMT+08:00”，当该定位装置30接收到GPS信号后，即将目前“经度、纬度、高度、日期、时间、目前信号品质”显示于如图8所示的定位信息82，以及如图9及图10所示的GPS状态87。e)请参阅如图11所示，当该监控接口 90读取该安装接口 80的信息，并与该激光指向器50的控制芯片沟通后，则使该激光指向器50显示并指引太阳能板所需架设的安装角度，同时，该监控程序90即可于角度信息92与实时信息94窗口中同步监控并判断太阳能板的架设角度是否吻合实际的最佳安装角度。经由上述步骤，本发明所提供辅助安装太阳能板的导引方法，其能够于装设该太阳能板时，进一步确保该太阳能板能够取得全年度最大日照量；藉此，具有提高该太阳能板发电效果的特色。综上所述，本发明于前述实施例中所揭露的构成元件，仅为举例说明，并非用来限制本案的范围，其它等效元件的替代或变化，亦应为本案的权利要求范围所涵盖。
权利要求
1. 一种辅助安装太阳能板的导引系统，用以辅助作业人员装设太阳能板；该导引系统包含有一资料库，记录有太阳运行轨迹的资料及多个不同经纬度的太阳日照能量的资料； 一定位装置，用以提供一坐标，以表示上述太阳能板的安装地理位置；以及， 一处理装置，连结该资料库以及该定位装置；该处理装置根据上述太阳运行轨迹的资料计算出上述太阳日照能量的资料，并以所述资料为计算条件，推演得出于多个地理位置上该太阳能板设置于不同角度所对应的太阳能板的发电量资料，并储存至该资料库，上述角度表示太阳能板的倾角及方位角；该处理装置根据该定位装置所提供的坐标，自该资料库撷取该发电量资料所对应多个角度的其中的一者，所得的一最佳角度即为上述安装该太阳能板的最佳倾角及最佳方位
2.如权利要求1所述辅助安装太阳能板的导引系统，其中该坐标的信息包含有该太阳能板安装位置的海拔高度。
3.如权利要求1所述辅助安装太阳能板的导引系统，其中还包含有一激光指向器是连结该处理装置且受该处理装置控制；该激光指向器经由投射一激光光，以辅助指示将上述太阳能板的安装倾角及方位角调整至该最佳角度。
4.如权利要求3所述辅助安装太阳能板的导引系统，其中该激光指向器还包含有一电子罗盘，以显示太阳能板的安装方位，该处理装置将该电子罗盘显示的安装方位显示于一安装接口，由上述作业人员于该安装接口直接读取。
5.如权利要求1所述辅助安装太阳能板的导引系统，其中该资料库采用结构化查询语言作为上述作业人员的使用接口。
6.如权利要求1所述辅助安装太阳能板的导引系统，其中该处理装置是以MatLAB设计的一仿真程序，由该仿真程序推演得出上述太阳日照能量的资料及太阳能板的发电量资料。
7.一种辅助安装太阳能板的导引方法，用以辅助作业人员装设一太阳能板；该导引方法包含有以下步骤a)提供多个条件参数以于一资料库建立多个经纬度资料，所述条件参数具有涵盖太阳能板设置地区的经纬度范围；b)根据太阳运行轨迹及所述经纬度资料，经由一仿真程序运算全年度各地区太阳能板装设于各角度的太阳能日照量，可产生多个日照资料，将所述日照资料储存至该资料库，上述太阳运行轨迹包括有各地区每日太阳高度角的变化，上述各角度包括有太阳能板的安装水平倾斜角度及朝向方位；c)自该资料库读取所述日照资料，经由该仿真程序运算全年度各地区太阳能板装设于各角度的太阳能板发电量，可产生多个发电量资料，将所述发电量资料储存至该资料库；以及，d)自该资料库读取特定时间范围内，太阳能板安装地区所对应的发电量资料，可对应产生多个角度资料，其中一该角度资料即为装设该太阳能板的最佳角度。
8.如权利要求7所述辅助安装太阳能板的导引方法，步骤a)所述经纬度范围是经由设定至少二极坐标而界定，各该极坐标包括同一海平面高度的方位坐标以及不同海平面高度的高度坐标。
9.如权利要求8所述辅助安装太阳能板的导引方法，步骤a)所述所述条件参数具有一单位截距，经由对所述极坐标所围合的区域切割划分为更小区域，相邻更小区域的纬度间距即为该单位截距。
10.如权利要求7所述辅助安装太阳能板的导引方法，步骤a)是经由一人机接口输入所述条件参数，并于该人机接口输出所述经纬度资料至该资料库。
11.如权利要求7所述辅助安装太阳能板的导引方法，步骤d)是经由一定位装置读取太阳能板安装地点的经纬度坐标，再由一安装接口撷取该坐标，并于该安装接口表示该坐标所安装太阳能板于所述角度资料对应的发电量资料。
12.如权利要求7所述辅助安装太阳能板的导引方法，步骤b)中，该仿真程序是计算太阳日照经漫射、反射及直射后至该太阳能板的辐射能量，以产生所述日照资料。
13.如权利要求12所述辅助安装太阳能板的导引方法，步骤b)中，还提供太阳能板安装地区周围的建物反射率以供该仿真程序运算产生所述日照资料。
14.如权利要求7所述辅助安装太阳能板的导引方法，由步骤d)所产生的该最佳角度， 还有一激光指向器投射出一激光光，该激光光即指向该最佳角度。
15.如权利要求14所述辅助安装太阳能板的导引方法，还有一监控接口显示该最佳角度以及该太阳能板的实际角度，用以同步监控并判断太阳能板的架设角度。
全文摘要
一种辅助安装太阳能板的导引系统及其导引方法，是于一资料库建立多个经纬度资料，根据太阳运行轨迹及所述经纬度资料，由一处理装置以仿真程序运算全年度各地区太阳能板装设于各角度的太阳能日照量，再根据太阳能板的特性运算全年度各地区太阳能板装设于各角度的太阳能板发电量，可产生多个发电量资料储存至该资料库；因此由一定位装置所提供实际太阳能板装设的坐标，可自该资料库撷取与该坐标对应地区的发电量资料，以得知欲获得太阳能板最大发电量所需安装太阳能板的最佳倾角及最佳方位角。
文档编号H02N6/00GK102403927SQ201010288288
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月19日 优先权日2010年9月19日
发明者傅圣凯, 庄赋祥, 杜偲豪, 林侑诚, 江季翰, 谢仕杰, 郑健隆, 郭镇维, 陈冠宇 申请人:国立虎尾科技大学