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研究生:林郁翔
研究生(外文):Lin YU Shiang
論文名稱:太陽能光電系統之基礎研究與分析
論文名稱(外文):Basic research and analysis of solar photovoltaic system
指導教授:李順晴李順晴引用關係
指導教授(外文):Shun Ching Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:機械與精密工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:78
中文關鍵詞:中分法牛頓法光電系統等向擴散法中分法牛頓法光電系統等向擴散法中分法牛頓法光電系統等向擴散法
外文關鍵詞:bisection methodNewton's methodphotovoltaic systemisotropic method
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摘要
將太陽能相關經驗公式利用福傳程式語言加以撰寫,程式化的目的在於期待將來能利用程式控制電動機構移動面板角度,正確面向太陽方位以增加吸收太陽能輻射的效能,方程式內容方向包含太陽與地球之間角度對應關係、計算太陽能光電板能夠吸收的輻射量、光電系統之設計與分析。再第一種面板模式時首先利用中分法算出一天的日出日落角以及太陽光有效照射角度,將一天的角度劃分成201個點計算每個點的瞬間輻射能,利用等向擴散法、HDKR法和Perez法等公式計算出三種不同的時變輻射值GT,配合式Erbs(1982)等學者提出的 關係式,與等向擴散模式或HDKR模式或Perez法三個模式之一,聯立解出 、 與G後,再計算出吸收能量比 ,透過事先給定的數據與5個方程式利用牛頓法聯立求解出光電流、電阻、已修正理想因子……等等參考值。在結論中將利用程式可改變緯度、太陽板傾斜角和天數來觀察輻射量、吸收比、電流、電壓、電阻和功率的的變化、三種模式算法之相互比較。
ABSTRACT
Use the fortran to compose the related experience formulas for solar energy. The purpose of stylization is to expect that we can use formulas to control the angles of motor rotating the faceplate to face the sun correctly to increase the efficiency of absorbing solar radiation in the future. The contents of formula include the corresponding angles between the sun and the earth, calculating the the absorption radiation of photovoltaic cells and the design and analysis of photovoltaic system.
In the first faceplate mode, we use the bisection method to calculate the angles of sunrise and sunset a day and the effective illuminated angles of sun light. And divide the angles of a day into 201 points to calculate the instant radiation of each point, and use formulas like the isotropic method, HDKR method and Perez method to calculate three different radiation values GT changing by time, and cooperate with method by Erbs(1982) and ally with one mode of isotropic method or HDKR method or Perez method to figure out 、 and G. And then can figure out the ratio of absorption radiation. And use the data of provided and five formulas to ally with Newton's method to figure out consultation values like light current, resistance, the factor of correct ideality.
In the conclusion, we will change the latitude, oblique angle of sun board and number of days of the formulas to observe the variation of radiation quantity, absorption ratio, current, voltage, resistance and power, and the compare of the three calculation modes.
目 錄
中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 IV
目錄 V
表目錄 VII
圗目錄 VIII
符號說明 XI
第一章 前言 1
1.1 研究背景 1
1.2太陽能發電系統簡介 1
1.2.1太陽能的特性………………………………………………………....2
1.2.2太陽能發電原理....................................................................................2
1.2.3太陽能電池種類………………………………………………………3
1.2.4最大功率點追蹤演算法........................................................................6
1.2.5太陽能發電類型………………………………………………………7
1.4 研究動機與目的 8
1.5 文章架構 9
第二章 文獻回顧 13
2.1 太陽輻射 13
2.2光電系統、集熱器 15
第三章 理論分析 17
3.1太陽構造概述 17
3.2太陽公轉與地球自轉的關係 17
3.3受大氣層影響之太陽輻射 19
3.4太陽光柱與太陽電池模板方向的幾何關係 19
3.5太陽光能輻射到大氣層表面與地球表面的輻射強度 .22
3.5.1在大氣層外水平表面上.....................................................................22
3.5.2在地球水平表面上………………………………………………….22
3.6輻射到太陽電池模板上的總能量…………………………………………23
3.7太陽電池吸收的輻射能……………………………………………………24
3.8太陽光電系統的設計…………………………………………………… 26
3.9數值方法……………………………………………………………………29

第四章 結果與討論 39
4.1四節氣之吸收比 39
4.1.1緯度0度面板傾斜角0度 39
4.1.2緯度0度面板傾斜角30度 39
4.1.3緯度0度面板傾斜角60度 39
4.1.4緯度30度面板傾斜角0度 40
4.1.5緯度30度面板傾斜角30度 40
4.1.6緯度30度面板傾斜角60度 40
4.1.7緯度60度面板傾斜角0度 40
4.1.8緯度60度面板傾斜角30度 40
4.1.9緯度60度面板傾斜角60度 41
4.2固定緯度、面板傾斜角、環境溫度下之比較 41
4.2.1電流與電壓之分析 41
4.2.2最大功率條件下之功率與電阻 41
4.2.3六種面板角度變化 41
4.3定緯度下角度變化 41
4.3.1面板傾斜角( )之變化 42
4.3.2面方位角( )之變化 42
4.3.3直射入射角( )之變化 42
4.4改變材料、環境溫度之功率比較 42
4.5電池溫度 42
第五章 結論與展望 75
5.1結論 75
5.2未來展望 75
參考文獻 76
參考文獻
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