maximum respondo a tus preguntas
El eje de la rotación de la Tierra tiene la inclinación 23º27 " acerca de la perpendicular al plano de la rotación. Puedes calcular la altura máxima del Sol por las fórmulas
El equinoccio 90º - la latitud
El solsticio (90º- la latitud) +/- 23º27 "
Otros días (90º- la latitud) +/- la declinación solar
En la primera tabla a ti dados de la declinación solar para el cada día
En la segunda tabla la altura máxima del sol para la localidad con la latitud 40º
La esquina ideal para para cualquier día es tal esquina del plano y la superficie de la Tierra que la intersección del plano y la esquina de la altura máxima del sol daría la perpendicular.