Autor Tema: Càlcul d'hores de Sol  (Llegit 6558 cops)

0 Usuaris i 1 Visitant estan veient aquest tema.

Desconnectat gavarres

  • Moderador
  • Línia de Turbonada
  • *****
  • Missatges: 11163
  • Índex de patiment: -5
  • Gènere: Masculí
  • Girona - nord
    • El temps a Girona
Càlcul d'hores de Sol
« el: 29 Abril 2012, 21:31:24 »
Hola a tots, tinc un dubte amb el càlcul d'hores de Sol.

Per un costat sé que algunes estacions oficials tenen un detectors especials per mesurar les hores mensuals de Sol que tenen una sortida analògica que "dona" els w/m2. Pel que dedueixo que es deu tractar, en el fons, d'un càlcul informàtic a partir de la radiació. A altres estacions ho calculen sumant la longitud de la banda cremada d'un piranómetre.

Aquí ve la pregunta: els que tenim un sensor de radiació solar (Davis VP2), com podem mesurar les hores de sol? Hi ha algun llindar de w/m2 que ho determini? També s'hauria de tenir en compte l'alçada de Sol sobre l'horitzó? O no?

He estat buscant per varis foros del "nostre sector"  ;D i no ho sabut trobar res  :-?
Gràcies per avançat.

La ciència no és sinó una perversió de si mateixa a menys que tingui com a objectiu final la millora de la humanitat. Nikola Tesla

Desconnectat Gerard Taulé

  • Ho haveu vist!!!!
  • Línia de Turbonada
  • *****
  • Missatges: 19768
  • Índex de patiment: -65247
  • Gènere: Masculí
    • meteorologia avui
Re:Càlcul d'hores de Sol
« Respondre #1 el: 29 Abril 2012, 22:02:33 »
Jo ja ho  he fet per la meva tesi i són 120 W/m2, en aquest fòrum o l'anterior ja s'havia dit. Però aquest valor sobreestima les hores de sol, segons aquest llindar tindríem 2700 hores de sol a Girona (Devesa)  i en realitat tenim 2400.  ;)

Desconnectat gavarres

  • Moderador
  • Línia de Turbonada
  • *****
  • Missatges: 11163
  • Índex de patiment: -5
  • Gènere: Masculí
  • Girona - nord
    • El temps a Girona
Re:Càlcul d'hores de Sol
« Respondre #2 el: 29 Abril 2012, 22:22:09 »
OK, gràcies, 120 W/m2.  :)
I aquestes 2400 hores "reals" d'on surten? Com les calcules?

La ciència no és sinó una perversió de si mateixa a menys que tingui com a objectiu final la millora de la humanitat. Nikola Tesla

Desconnectat Gerard Taulé

  • Ho haveu vist!!!!
  • Línia de Turbonada
  • *****
  • Missatges: 19768
  • Índex de patiment: -65247
  • Gènere: Masculí
    • meteorologia avui
Re:Càlcul d'hores de Sol
« Respondre #3 el: 29 Abril 2012, 22:38:46 »
OK, gràcies, 120 W/m2.  :)
I aquestes 2400 hores "reals" d'on surten? Com les calcules?
Les hores reals es poden trobar a la web d'aemet, el seu ftp busques l'aeroport de Girona i allà posa hores de sol, igual que a tutiempo.net i  a ogimet. Les hores de sol reals les calcules amb l'heliògraf, però vaja que si féssim un ajust estadístic també amb la teva Davis es podria saber a partir de W/m2. :D 

Desconnectat casacota

  • Cumulonimbus
  • ****
  • Missatges: 2393
  • Índex de patiment: -10
    • Observatori meteorològic de Sant Martí de Canals
Re:Càlcul d'hores de Sol
« Respondre #4 el: 30 Abril 2012, 04:03:52 »
Si ho fas amb el WeatherLink, he llegit en diversos llocs que fa el càlcul malament i surten sempre massa hores de sol, independentment del llindar que hi defineixis.

http://www.weather-watch.com/smf/index.php?topic=31937.0
  ...

Desconnectat gavarres

  • Moderador
  • Línia de Turbonada
  • *****
  • Missatges: 11163
  • Índex de patiment: -5
  • Gènere: Masculí
  • Girona - nord
    • El temps a Girona
Re:Càlcul d'hores de Sol
« Respondre #5 el: 30 Abril 2012, 09:53:48 »
No m'havia fixat mai que el weathelink calculava les hores de Sol  :-[
I sí que sembla anar malament, encara que posi de l'1 d'abri fins avui, només me les calcula a partir del dia 16 i surten 251 hores.  ??? (WL 5.9.2)

Quan tingui unes hores ho calcularé amb un script (amb el llindar a 120), a veure què surt.

Gràcies per les respostes

La ciència no és sinó una perversió de si mateixa a menys que tingui com a objectiu final la millora de la humanitat. Nikola Tesla

Desconnectat casacota

  • Cumulonimbus
  • ****
  • Missatges: 2393
  • Índex de patiment: -10
    • Observatori meteorològic de Sant Martí de Canals
Re:Càlcul d'hores de Sol
« Respondre #6 el: 30 Abril 2012, 14:27:57 »
Segurament lo correcte seria calcular per a cada moment la radiació solar teòrica i considerar només hora de sol quan la mesura arriba al 95% del valor calculat.
  ...

Desconnectat gavarres

  • Moderador
  • Línia de Turbonada
  • *****
  • Missatges: 11163
  • Índex de patiment: -5
  • Gènere: Masculí
  • Girona - nord
    • El temps a Girona
Re:Càlcul d'hores de Sol
« Respondre #7 el: 30 Abril 2012, 15:50:22 »
Segurament lo correcte seria calcular per a cada moment la radiació solar teòrica i considerar només hora de sol quan la mesura arriba al 95% del valor calculat.

Això seria lo ideal. Però complica molt els càlculs:
http://education.gsfc.nasa.gov/experimental/all98invproject.site/pages/science-briefs/ed-stickler/ed-irradiance.html
http://naturalfrequency.com/Tregenza_Sharples/Daylight_Algorithms/algorithm_1_11.htm

O saps d'un mètode més senzill?

La ciència no és sinó una perversió de si mateixa a menys que tingui com a objectiu final la millora de la humanitat. Nikola Tesla

Desconnectat gavarres

  • Moderador
  • Línia de Turbonada
  • *****
  • Missatges: 11163
  • Índex de patiment: -5
  • Gènere: Masculí
  • Girona - nord
    • El temps a Girona
Re:Càlcul d'hores de Sol
« Respondre #8 el: 30 Abril 2012, 16:27:03 »
Pel mètode "pedestre", posant un llindar, tinc aquest abril (entre parèntesi els càlculs del WL):

>100 W/m2 = 278.9 h (270.7 h)
>120 W/m2 = 264.3 h (257.2 h)
>150 W/m2 = 245.3 h (238.2 h)

Edito per no afegir un altre post:
He escrit un script en Perl per calcular la radiació solar a partir dels links del post anterior. Però els resultats són força més alts que les lectures (entre un 20 i un 26%). Se m'acudeixen vàries coses:
1.- El meu sensor mesura de menys (i està net)
2.- Faltaria aplicar una constant que seria la transmitància en una atmòsfera teòricament neta? He aplicat el model d'Hottel i em surten valors massa baixos. ???

He partit d'un valor de constant solar = 1353 W/m2. Altres autors proposen 1368 W/m2.

La ciència no és sinó una perversió de si mateixa a menys que tingui com a objectiu final la millora de la humanitat. Nikola Tesla

Desconnectat casacota

  • Cumulonimbus
  • ****
  • Missatges: 2393
  • Índex de patiment: -10
    • Observatori meteorològic de Sant Martí de Canals
Re:Càlcul d'hores de Sol
« Respondre #9 el: 01 Maig 2012, 00:16:40 »
Sí necessites conèixer la turbidesa de l'atmòsfera, aquí hi ha el problema.

Es poden fer scripts en perl bastant exactes. Fa anys en vaig fer un que va molt bé, partint de bases teòriques i ajustant-lo a la pràctica per a Sant Martí de Canals:

Codi: [Escull]
if ($dianit < ($migdia + 0.5)) {
$soll = sin(((($dianit - 0.7) - $sortida) / ($migdia - $sortida)) * 1.57) * ((sin(((($meslog  + $diadeci / 31) + ($dianit - 0.7) / 31) / 12) * 6.4 + 4.23) + 1) / 1.225 + 1) * 444;
} else {
$soll = sin(((($dianit + 0.2) - $sortida) / ($migdia - $sortida)) * 1.57) * ((sin(((($meslog  + $diadeci / 31) + ($dianit + 0.2) / 31) / 12) * 6.4 + 4.23) + 1) / 1.225 + 1) * 444;
}

on $dianit és l'hora UTC amb els minuts convertits a decimals d'hora, $meslog el número del mes, i $diadeci el número del dia dintre del mes.

També
Codi: [Escull]
$migdia = $sortida + ($posta - $sortida) / 2; on $posta i $sortida es refereixen al sol, també en hores i minuts convertits a decimals d'hora.

Segurament tal com raja et funcionaria correctament per Girona.

PD: això pot ajudar: http://www.sci.fi/~benefon/sol.html
  ...

Desconnectat gavarres

  • Moderador
  • Línia de Turbonada
  • *****
  • Missatges: 11163
  • Índex de patiment: -5
  • Gènere: Masculí
  • Girona - nord
    • El temps a Girona
Re:Càlcul d'hores de Sol
« Respondre #10 el: 02 Maig 2012, 23:02:35 »
Gràcies Casacota, m'hi tornaré a posar quan tingui una estona.
M'imagino que les variables $posta i $sortida les treus de l'script que m'has recomanat.

Creus que em podría servir per poder determinar un % aproximat de nuvolositat (de dia, eh? ;))?

La ciència no és sinó una perversió de si mateixa a menys que tingui com a objectiu final la millora de la humanitat. Nikola Tesla

Desconnectat Gerard Taulé

  • Ho haveu vist!!!!
  • Línia de Turbonada
  • *****
  • Missatges: 19768
  • Índex de patiment: -65247
  • Gènere: Masculí
    • meteorologia avui
Re:Càlcul d'hores de Sol
« Respondre #11 el: 02 Maig 2012, 23:37:49 »
Gràcies Casacota, m'hi tornaré a posar quan tingui una estona.
M'imagino que les variables $posta i $sortida les treus de l'script que m'has recomanat.

Creus que em podría servir per poder determinar un % aproximat de nuvolositat (de dia, eh? ;))?
Escolta Joan,  a 200 metres d'on vius en Moisés cada dia analitza la nuvolositat a les 7,15 i 21 hores, i jo també ho faig a les 8,14 i 18 hores només a 3500 metres a Salt. Amb les teves dades i les nostres podríem fer un llibre titolat nuvolositat i sol a Girona. ;D

Desconnectat casacota

  • Cumulonimbus
  • ****
  • Missatges: 2393
  • Índex de patiment: -10
    • Observatori meteorològic de Sant Martí de Canals
Re:Càlcul d'hores de Sol
« Respondre #12 el: 03 Maig 2012, 08:03:42 »
Gràcies Casacota, m'hi tornaré a posar quan tingui una estona.
M'imagino que les variables $posta i $sortida les treus de l'script que m'has recomanat.

Creus que em podría servir per poder determinar un % aproximat de nuvolositat (de dia, eh? ;))?

No, posta i sortida les trec del VWS o el Weatherlink, calculades a diari. I sí, amb això pots calcular el % aproximat de nuvolositat. Jo ho faig fins i tot sense sensor de radiació, simplement pel gradient de canvi de temperatura segons les condicions (hora del dia, època de l'any i vent). Juntament amb el càlcul psicromètric em dóna la nuvolositat també de nit, i el tipus de núvols a esperar. Amb això puc alimentar l'algorisme de R. Sager:


De càlculs se'n poden fer molts, i veient que aquestes coses tan senzilles tenen un grau d'encert entorn del 90%, de vegades penso que els models numèrics tan complexes al capdavall funcionen sobre suposicions i simplificacions semblants a les que fem aquí en petita escala.

De passada calculo la temperatura de la base dels núvols:

  ...

Desconnectat gavarres

  • Moderador
  • Línia de Turbonada
  • *****
  • Missatges: 11163
  • Índex de patiment: -5
  • Gènere: Masculí
  • Girona - nord
    • El temps a Girona
Re:Càlcul d'hores de Sol
« Respondre #13 el: 08 Maig 2012, 16:54:55 »
He implementat el teu algorisme i l'he portat a php i sembla anar força bé. Si més no, millor que altres:
Codi: [Escull]
16:31h - Orto i ocàs: 6:36 h 20:56 h
Sortida:4.6 Posta:18.9333333333
Rad act.:895
Rad teor. 888.515055747

16:41h - Orto i ocàs: 6:36 h 20:56 h
Sortida:4.6 Posta:18.9333333333
Rad act.:805
Rad teor. 863.93007285

16:51h - Orto i ocàs: 6:36 h 20:56 h
Sortida:4.6 Posta:18.9333333333
Rad act.:765
Rad teor. 838.166008286

Ara em fa falta veure com es comporta en un dia sense núvols.

La trigonometria no va ser mai el meu fort, d'aquí les preguntes: quines xifres representen l'offset d'hora respecte a Greenwich (sí és que ho fas servir) i quines la latitud (pot ser 6.4?) i la longitud? A quina variable representa el 444 del final o a què respon? Sens dubte són W/m2, però és fruit de les teves observacions o d'alguna "fòrmula"?

És per acabar-ho d'afinar, si és que es pot.

Gràcies

La ciència no és sinó una perversió de si mateixa a menys que tingui com a objectiu final la millora de la humanitat. Nikola Tesla

Desconnectat casacota

  • Cumulonimbus
  • ****
  • Missatges: 2393
  • Índex de patiment: -10
    • Observatori meteorològic de Sant Martí de Canals
Re:Càlcul d'hores de Sol
« Respondre #14 el: 08 Maig 2012, 18:05:17 »
He implementat el teu algorisme i l'he portat a php i sembla anar força bé. Si més no, millor que altres:
Codi: [Escull]
16:31h - Orto i ocàs: 6:36 h 20:56 h
Sortida:4.6 Posta:18.9333333333
Rad act.:895
Rad teor. 888.515055747

16:41h - Orto i ocàs: 6:36 h 20:56 h
Sortida:4.6 Posta:18.9333333333
Rad act.:805
Rad teor. 863.93007285

16:51h - Orto i ocàs: 6:36 h 20:56 h
Sortida:4.6 Posta:18.9333333333
Rad act.:765
Rad teor. 838.166008286

Ara em fa falta veure com es comporta en un dia sense núvols.

La trigonometria no va ser mai el meu fort, d'aquí les preguntes: quines xifres representen l'offset d'hora respecte a Greenwich (sí és que ho fas servir) i quines la latitud (pot ser 6.4?) i la longitud? A quina variable representa el 444 del final o a què respon? Sens dubte són W/m2, però és fruit de les teves observacions o d'alguna "fòrmula"?

És per acabar-ho d'afinar, si és que es pot.

Gràcies

Faig servir hora UTC a tot arreu, per això no cal offset. La resta, és tot purament empíric, no hi ha cap fórmula al darrere, simplement un algorisme que he anat afinant al llarg d'anys. Vaig deixar expressament totes les multiplicacions sense fer per a poder veure quins valors vaig anar introduint i variant. El 6.4 correspondria a la latitud i el 444 per a ajustar a la turbidesa local de l'atmòsfera, tot i que no responen a cap relació linear, això s'hauria de buscar. Si mai tinc temps en faré un algorisme universal com cal, però pot anar per molt llarg. Si ho vols intentar tu, endavant!
  ...