Komplexere Berechnung Sonneneinfall

[aernst]

Hallo an die Experten,

ich habe ein Problem mit der Bestimmung des Sonneneinfalls auf unserer Terrasse. Hier helfen leider eine einfache Bestimmung von Sonnenazimut und -elevation nicht weiter. Daher bin ich zur Beschattung der beiden Fesnter auf Zeiten angewiesen und während des Sonneneinfalls im Sommer quasi jede Woche am nachjustieren.

Wie ihr im angehängten Bild seht, haben wir einen sehr großen Dachüberstand über der nahezu exakt nach Süden ausgerichteten Terrasse. Das führt zu den folgenden Phänomenen.
>> Im Winter wenn die Sonne sehr niedrig steht scheint diese fast vollständig die ganze Zeit in die Fenster.
>> Im Sommer geht die zur Beschattung erforderliche Zeitdauer deutlich zurück. Die Wochen um die Sommersonnenwende herum, wenn die Sonne am höchsten steht, scheint diese fast gar nicht durch die Fenster. Die Sonne "kratzt" quasi nur am unteren Türrand entlang.

Problemstellung: Es ergibt sich also jeden Tag eine andere Kombination aus Azimut und Elevation ab der die Sonne auf das Fenster fällt und ab der sie dann wieder weg ist, die für zwei Türen zu berechnen wäre.

Meine Frage daher: Hat hier jemand eine Lösung parat um sowas zu berechnen? Für fertige Lösungen wäre ich sehr, sehr dankbar. Nehme gerne aber auch Ideen mit kleiner Anleitung wie man sowas umsetzen kann. Meine Kenntnisse in der Scriptprpgrammierung sind sehr begrenzt.


Danke und Gruß vorab
Adrian

[Roland M.]

Hallo Adrian!

Ich würde da mit Sonnenelevation und -azimut arbeiten!

WENN Evelation < x°
UND Azimut zwischen y° und z°
DANN Beschattungsbedarf wahr

Die erforderlichen Winkel empirisch bestimmen, oder als erste Näherung mit Hilfe von www.sonnenverlauf.de o.ä.

Wie man Elevation und Azimut leicht bestimmt, habe ich kürzlich hier -> viewtopic.php?f=26&t=73217#p711054 gezeigt.


Roland

[Matsch]

Dieser Beitrag ist zwar keine 100%ige Lösung für dein Problem, aber er beschreibt, wie man es realisieren kann, dass die Rollladenhöhe mechanisch auch exakt dem Sollwert entspricht - was für dein Vorhaben m.E. erstmal Grundvoraussetzung ist:

Vorstellung: Projekt zur Beschattungssteuerung für fixe Schattengrenzen

[aernst]

WENN Evelation < x°
UND Azimut zwischen y° und z°
DANN Beschattungsbedarf wahr

Hallo Roland,
deine Formel fasst es sehr gut zusammen. Allerdings ist der Azimutbereich aus y und z bei mir auch abhängig von der Elevation. Ich kann diese also nicht festlegen, sondern muss sie quasi täglich neu bestimmen. Wie ich eingangs sagte ist ja um die Sommersonnenwende keine Sonne auf den Fenstern und 6 Monate später dafür gut den halben Tag lang.

Also wäre Deine Programmidee der richtige Grundstock. Müsste ich aber um die dynamische und tägliche Berechnung von y und z erweitern. Dafür benötige ich halt die Hilfe.

Gruß Adrian

[aernst]

Vorstellung: Projekt zur Beschattungssteuerung für fixe Schattengrenzen

Hi,
das sehe ich nicht als mein Problem. Ich will ja nur wissen wann Sonne auf dem Fenster steht. Dann geht der Rolladen bis auf Lücke zu. Er bedeckt also das Fenster immer komplett.

Gruß Adrian.

[Matsch]

Dann sind das ja nur weniger komplizierte trigonomische Gleichungen (horizontal und vertikal). Lehrstoff 6. Klasse? Ok, weiß nicht mehr wann, ist zu lange her. Erfordert dann aber Scriptprogrammierung.

[MichaelN]

Ich habe ein ähnliches Problem mit einem Fenster durch das die Sonne auf den Fernseher fällt. Etwas komplizierter wird es dadurch das ich berücksichtigen muss ob das Rollo sowieso wegen Beschattung runter gefahren ist und ob überhaupt der TV an ist.

Aber auch da ist es so, daß Azimut allein nicht reicht, da im Winter die Sonne dann schon unter dem Horizont ist. Und im Hochsommer ist sie hoch genug.

Aber deine Beobachtung, das du Azimut ständig nachregeln musst, kann nicht stimmen. Denn die Winkel bleiben übers Jahr fix. Du musst nur die Grenzen korrekt ermitteln und das hast du vermutlich noch nicht getan.

Und dann benötigst du die Sonnenhöhe bei der die Sonne in das Fenster scheint. Auch das wirst du einmal im Laufe eines Jahres empirisch ermitteln müssen.

Und ja, du wirst dann Zeitfenster haben, wo noch keine Beschattung notwendig wäre. Das zu berechnen ist mir aber auch nicht gelungen und dazu kam dann noch die Problematik, das ich an bedeckten Tagen das Rollo offen lassen möchte. Am Ende ging es nicht ohne einen Lichtsensor.

[Roland M.]

Hallo Adrian!

Also wäre Deine Programmidee der richtige Grundstock. Müsste ich aber um die dynamische und tägliche Berechnung von y und z erweitern. Dafür benötige ich halt die Hilfe.

Du willst also auch den Einfluss der Dachschräge berücksichtigen.
Meiner Meinung nach ist das überbewertet.
Ich würde das einfach weglassen und die Rollos eben ein paar Minuten früher schließen, auch wenn das noch gar nicht notwendig wäre.

Berechnen wird ohnehin schwer möglich sein, weil dann müsstest du ja auch noch den sinusförmigen und nicht linearen Verlauf des Sonnenstandes berücksichtigen. Raketentechnik, die sich hier gar nicht lohnt...

Ich habe aber auch einen anderen Ansatz gewählt und mir auf meinem Balkon einen Sonnensensor montiert (viewtopic.php?f=18&t=60766). Funktioniert sehr zuverlässig und man sitzt auch nicht im Finsteren, wenn es mal regnet...


Roland

[aernst]

Hallo Adrian!

Du willst also auch den Einfluss der Dachschräge berücksichtigen.
Meiner Meinung nach ist das überbewertet.

Hallo Ronald,

ist halt leider nicht so das es mal 30 Minuten früher runtergeht als es muss. Der Unterschied zwischen den Jahreszeiten beträgt schon bis zu zwei Stunden. Zudem haben wir zwei Fenster die rechts und links des höchsten Dachpunktes liegen. Daher bekommt das Fenster 1 halt früh die Sonne und ist zum Mittag schon wieder im Schatten. Fenster 2 dagegen bekommt später Sonne und das bis teils in den späten Nachmittag.

Daher ist halt leider das ganze nicht so einfach zu gestalten.

Gruß
Adrian.

[MichaelN]

Zeig doch mal dein Programm mit dem du es bisher probiert hast.