Unzufrieden mit homeputer-Sonnenzeiten?

[tsa]

Dieser Beitrag ist für jeden, der auch Steuerungen über die von homeputer berechneten Sonnenzeiten vornimmt, und damit nicht so ganz zufrieden ist...

Homeputer berechnet einen angenäherten Wert für den Sonnenaufgang bzw. Sonnenuntergang (der Zeitpunkt, an dem die Sonnenoberkante den Horizont überschreitet). Zu diesen Zeiten ist es jedoch schon/noch HELL.

Will man nun allerdings morgens bereits bei einsetzender Dämmerung bzw. abends erst bei einem bestimmten Dämmerlicht schalten, dann würde der Zeitpunkt der "Bürgerlichen Dämmerung" mehr helfen (Hintergrundinfos unter Wikipedia).

Nun kann man zwar die von homeputer berechneten Sonnenzeiten individuell anpassen, was hier aber wenig nützt, denn die Zeitdifferenz zwischen Sonnenuntergang und "Bürgerlichen Dämmerung" ist von der Jahreszeit abhängig, und schwankt um nahezu 15 Minuten. Dies veranschaulicht auch meine mit Excel erstellte Grafik:

Sonnenzeiten.gif (5.53 KiB) 19336 mal betrachtet

(15 Minuten machen aber bezüglich Helligkeit sehr viel aus: das geht von Helligkeit zum Lesen ausreichend bis fast stockdunkel!)


Bessere Berechnungen der Dämmerungszeiten kann man mit PHP erreichen.
Dazu erstellt man sich die beiden Objekte Morgendaemmerung und Abenddaemmerung vom Typ Zeichen und füllt in eines der beiden den folgenden Code ins Makro (Ausführungsintervall bei Tageswechsel):

Code: Alles auswählen

.
date_default_timezone_set ("Europe/Berlin");
$GmtOffset = date("O",mktime(12)) / 100; // Aktueller Tag 12:00 Uhr (damit's auch an den Tagen der Zeitumstellung klappt!)

//Geografischer Ort (Gorl-Morgs-Schdodd):
$lat    = 50.817; // geographische Breite
$long   = 12.953; // geographische Länge
$zenith = 94.0;   // Zenith

$Morgendaemmerung = date_sunrise(time(), SUNFUNCS_RET_STRING, $lat, $long, $zenith, $GmtOffset);
$Abenddaemmerung  = date_sunset(time(),  SUNFUNCS_RET_STRING, $lat, $long, $zenith, $GmtOffset);

Nun muß man noch den Längen- und den Breitengrad für seinen Wohnort eintragen und kann mit der Variable $zenith den "Grad" der Dämmerung beeinflussen.

Für den Zenith gilt folgendes (gefunden unter http://de3.php.net/manual/de/index.php):

Just for those that are as stupid as me
for the settings in php.ini and sunrise/sunset after googling for a while if found this info

;`Zenith' is the angle that the centre of the Sun makes to a line perpendicular to the Earth's surface.

; The best Overall figure for zenith is 90+(50/60) degrees for true sunrise/sunset
; Civil twilight 96 degrees - Conventionally used to signify twilight
; Nautical twilight 102 degrees - the point at which the horizon stops being visible at sea.
; Astronical twilight at 108 degrees - the point when Sun stops being a source of any illumination.

;date.sunrise_zenith = 90.583333
;date.sunset_zenith = 90.583333

Für mich brachte eine Einstellung des Zenith's zwischen 94.0 und 94.4 Grad die besten Ergebnisse.

Viel Spass damit
Thomas

[tsa]

...oder man nimmt einfach einen Dämmerungsschalter.

Aber das wäre nicht so eine schöne Spielerei - zudem verursacht es zusätzliche Kosten!

[tsa]

Noch eine Spielerei obendrauf:

Für das Wiederhochfahren der Rollläden am "Tagesende" (sobald die Sonne nicht mehr auf die Fassade scheint) oder auch zur automatischen Bewässerungssteuerung (damit die Sonne die frisch besprühten Pflanzen nicht verbrennt) könnte die Information interessant sein, aus welchem Höhenwinkel bzw. aus welcher Himmelsrichtung die Sonne scheint.

Habe das ganze gerade bei mir implementiert und bin ganz zufrieden damit.

Es ist ein Objekt Sonnendaten vom Typ Text zu erstellen, Ausführung: jede Minute.
Zwei Variablen definieren:

Code: Alles auswählen

Hoehenwinkel        Zahl                0.0
Himmelsrichtung     Zahl                0.0

Inhalt des zugehörigen Makros:

Code: Alles auswählen

<?
  //GB: geographische Breite
  $GB = 50.817;

  //GBB: geographische Breite im Bogenmaß
  $GBB = $GB*M_PI/180;

  //GL: geographische Länge
  $GL = 12.953;

  //GM: Meridian (geographische Länge), auf dem die örtliche Standardzeit beruht
  $GM = 15.0; //15° für MEZ

  //N: Nummer des Tages im Jahr
  $N = date("z");

  //Standardzeit (Ohne Sommerzeit)!
  $SZ = date("G") + date("i")/60 - date("I");

  //B: Jahreskorrekturwinkel
  $B = ($N-1) * 2*M_PI/365;

  //E: Zeitgleichung (Störungen durch Erdumlauf und Erdrotation)
  $E = 229.2 * (0.000075 + 0.001868 * cos($B) - 0.032077 * sin($B) - 0.014615 * cos(2*$B) - 0.04089 * sin(2*$B)) / 60;

  //TS: Sonnenzeit
  $TS = $SZ + $E + 4*($GL - $GM) / 60;
  $ts = 12.0 - $TS;

  //SzW: Stundenwinkel
  $SzW = $ts * M_PI/12;

  //Dekl: Deklination
  $Dekl = (23.45 * M_PI/180) * sin(2*M_PI * (284 + $N) / 365.25);

  //ShW: Sonnen-Höhenwinkel
  $ShW = asin(sin($GBB) * sin($Dekl) + cos($GBB) * cos($Dekl) * cos($SzW));

  //AzW: Azimutwinkel der Horizontale in GRAD
  $AzW = acos(((sin($GBB) * sin($ShW)) - sin($Dekl)) / (cos($GBB) * cos($ShW))) * 180/M_PI;
  if ($ts < 0) $AzW = -$AzW;

  $V_Sonnendaten_Hoehenwinkel = $ShW * 180/M_PI;
  $V_Sonnendaten_Himmelsrichtung = 180 - $AzW;

  //echo "GB:$GB<<GBB:$GBB<<GL:$GL<<GM:$GM<<N:$N<<SZ.$SZ<<B:$B<<E:$E<<TS:$TS<<ts:$ts<<";
  //echo "SzW:$SzW<<Dekl:$Dekl<<ShW:".$ShW*180/M_PI."<<AzW:$AzW";

  echo "Höhenwinkel: $V_Sonnendaten_Hoehenwinkel<<Himmelsrichtung: $V_Sonnendaten_Himmelsrichtung";
?>

Sonnendaten := scriptoutput

Natürlich sollten für $GB und $GL wieder die Koordinaten des eigenen Standortes angegeben werden.

Zurückgegeben werden dann die beiden Variablen:

• Sonnendaten.Hoehenwinkel: Angabe in Grad bezogen zur Erdoberfläche (0° = Sonnenauf/Untergang; 90° Sonne senkrecht von oben)
  Sonnendaten.Himmelsrichtung: Angabe in Grad bezogen zum Nordpol (0° = Norden, 90° = Osten; 180° = Süden; 270° = Westen)

die dann in eigenen Makros ausgewertet werden können.
Zur Visualisierung könnte man direkt das Objekt Sonnendaten in die Anzeige bringen.
Bei Bedarf kann man über diese beiden Winkel auch den Einstrahlwinkel auf eine senkrechte Fassade oder auf eine geneigte Fläche (Dachfenster) bestimmen. Der Phantasie sind keine Grenzen gesetzt...

Für die Formeln und Berechnungsmethoden habe ich die Veröffentlichungen zum Thema "Mechanik der Sonnenbahn" im Internetportal
der TU München nachvollzogen.

Gruss
Thomas

[Sanys]

Hallo Thomas,

danke für die Sonnenstandsberechnung. Habs mal ausprobiert, funktioniert schön.
In Deinem Beispiel ist ein kleiner Schreibfehler, es fehlt ein $ bei der Wertzuweisung für den Höhenwinkel:
$V_Sonnendaten_Hoehenwinkel = $ShW * 180/M_PI;.
Jetzt bin ich nur noch auf der Suche einer Anzeige, die sich mit php realisieren läßt.


Zur Berechnung der Sonnen und Dämmerungszeiten gibt es einmal die Möglichkeit, die Du eingangs vorgestellt hast, ab der php-Version 5.12 gibt es die Funktion date_sun_info.
Diese liefert ein array mit sämtlichen Sonnen und Dämmerungszeiten.
Beschreibung: siehe >hier<
Zumindest in den Breiten, in denen Studio eingesetzt wird, sollten die Berechnungen hinreichend genau sein.

Hier mal mein Beispiel: Objekt mit Namen AnzeigeSA, Typ Zeichen, wird jede Stunde ausgeführt.
Folgende Variablen müssen definiert sein:
SAtmp, SUtmp (Uhr)
SAphp, SUphp, sunrise, sunset, sunrisecivil, sunsetcivil, sunrisenautic, sunsetnautic, sunriseastro, sunsetastro (Zeichen)

Code: Alles auswählen

SAtmp:=Sonnenaufgang
SUtmp:=Sonnenuntergang
<?
$V_AnzeigeSA_SAphp = substr($V_AnzeigeSA_SAtmp,0,5);
$V_AnzeigeSA_SUphp = substr($V_AnzeigeSA_SUtmp,0,5);

// Berechnung Sonnen Auf/Untergang und Dämmerungszeiten


$lat = 53.3672; 
$long = 6.7532; 

$i = 0;
$sun_info = date_sun_info(strtotime (date("Y-m-d")), $lat, $long);
foreach ($sun_info as $key => $val) {
	$schluessel[$i] = $key;
	$value[$i] = date("H:i", $val);
//    echo "$key: " . date("H:i:s", $val) . "<br>";
	$i++;
}

// Auf und Untergang (-0.8°)
$V_AnzeigeSA_sunrise = $value[0];
$V_AnzeigeSA_sunset = $value[1];

// Zivile Dämmerung (-6°)
$V_AnzeigeSA_sunrisecivil = $value[3];
$V_AnzeigeSA_sunsetcivil = $value[4];

// nautische Dämmerung (-12°)
$V_AnzeigeSA_sunrisenautic = $value[5];
$V_AnzeigeSA_sunsetnautic = $value[6];

//astronomische Dämmerung (-18°)
$V_AnzeigeSA_sunriseastro = $value[7];
$V_AnzeigeSA_sunsetastro = $value[8];


?>
AnzeigeSA:=Sonnen - Aufgang   Untergang"
+"<<               "+sunrise+"       "+sunset
+"<<              ("+SAphp+")     ("+SUphp+")"
+"<<Dämmerung:"
+"<<civil         "+sunrisecivil+"       "+sunsetcivil
+"<<nautisch   "+sunrisenautic+"       "+sunsetnautic
+"<<astronom. "+sunriseastro+"       "+sunsetastro

Am Anfang werden die Werte von Studio umformatiert, damit nur Stunden und Minuten angezeigt werden.
Dann kommt der Teil, der die Sonnendaten mittels php berechnet, anschließend werden die Werte Studio-Variablen zugewiesen und angezeigt.

>Hier< ein paar Worte als Erklärung der verschiedenen "Dämmerungen".


So weit ich weiß ist die php-Version, die mit Studio ausgeliefert wird, nicht aktuell genug. Bei mir läuft seit Wochen die Version 5.26 stabil, das upgraden ist simpel: Aktuelle Version downloaden (http://de.php.net/downloads.php, am besten das zip-Package. Dieses irgendwohin entpacken und dann die entsprechenden Dateien (siehe Studio-Hilfe ins Studio-Verzeichnis kopieren.
Studio muß dann einmal vollständig beendet werden, das Anhalten der Anwendung reicht nicht.

So kann man die Version rausfinden:

Objekt phpinfo vom Typ Zeichen anlegen, bei der Definition "ins Aktionsmenu" anhaken.
Das Objekt in einer Ansicht einbauen.

Code: Alles auswählen

<?
echo phpversion();
?>

phpinfo:= scriptoutput
schreibedatei("phpinfo.txt","Ausgabe phpinfo: %<phpinfo>")

Das Makro ausführen (über das Aktionsmenü), in der Anzeige steht nun die Version, es wird aber auch alles in die Datei phpinfo.txt geschrieben. Diese mit einem Editor öffnen und nachlesen.


So, nun viel Spaß damit!

Sanys

[tsa]

Jetzt bin ich nur noch auf der Suche einer Anzeige, die sich mit php realisieren läßt.

...hast Du da vielleicht schon mal etwas "schönes" entwickelt? Wenn ja: WILL HABEN...

Gruss
Thomas

[Sanys]

Hallo Thomas,

nein, eine fertige Anzeige habe ich noch nicht. Bin z.Zt. mit RSU und Heizung beschäftigt, da hat der Sonnenstand eine niedrigere Priorität.
Für die FHT habe ich aber schon Versuche einer Anzeige, die fast fertig ist. Werde ich dann mal vorstellen. Dort "bastle" ich Zeigerstücke mit php imagefilledarc, da dies der einzige Befehl mit Winkelangabe ist. Ich meine aber, es gibt auch eine Umrechnung: Bekannt ist Winkel und der Startpunkt (= Wert auf einer Skala), suche den Endpunkt als Koordinate x/y. Das habe ich aber noch nicht gefunden.
Eine andere Sache habe ich mal getestet: Das Programm Samurize ist eigentlich dafür da, alle möglichen Werte vom Rechner auf dem Desktop darzustellen, ähnlich wie Widgets.
Samurize liest aber auch beliebeige Daten aus Text-files oder Webseiten und kann dies verknüpft darstellen. Netterweise gibt es auch einen Server, der die erzeugeten Bilder abspeichert. Diese sind ja, wie bekannt, in Studio einbindbar. Damit kannst Du Dir alles mögliche an Daten von Studio speichern, mit Webinhalten aufpeppen und dann eine Grafik zur Visualisierung in Studio einbinden.
Drauf gebracht haben mich folgende Seiten:

1. http://www.joergeli.de/index.php, hier auf Sonne/Mond aktuell klicken. Das sieht sehr fein aus, mit php allein eher nicht zu machen.
2. http://www.wetterstammtisch.de/viewtopi ... mond#p1567

3. http://www.wetterstationsforum.de/phpBB ... fdd09f0a94 hier ist ein Einstieg in die Arbeit mit Samurize


Viele Grüße


Sanys

[aerofreek]

Hallo tsa

bin Neuling auf dem Gebiet "php"und möchte gern die "Sonnenzeiten" realisieren.
Also php ist installiert, Objekte Abend-bzw. morgendaemmerung sind angelegt
und code ist hinterlegt ,leider funkt. es noch nicht.
Muss ich noch Variablen defin., wenn ja welche und wo ? Studio Software vorhanden.

freue mich über jegliche Hilfe

Danke
Udo

[tsa]

Hallo Udo,

1. Du hast die beiden Objekte Morgendaemmerung und Abendaemmerung als Typ Zeichen angelegt (Groß-/Kleinschreibung beachten!)
2. In eines der beiden hast Du obigen Code kopiert
3. In diesem hast Du dann auch einen "Ausführungsintervall bei Tageswechsel" aktiviert?

Was geht nun nicht, gibt es eine Fehlermeldung?

Beachte, das die erste Ausführung erst beim nächsten Tageswechsel stattfindet. Willst Du die Werte gleich nach Start der Studio-Software aktualisiert haben, dann trage in Dein "*Init-Makro" noch folgende Zeile ein:

Code: Alles auswählen

Makro starten Abenddaemmerung **bzw. Morgendaemmerung (je nachdem, in welchem Makro der PHP-Code enthalten ist...)

ich hoffe es hilft

Gruss
Thomas

[aerofreek]

Hi Thomas,

Danke für die schnelle Hilfe.
War Gestern nicht da , werde heute alles nochmal kontrollieren.
Melde mich später noch mal.

Gruss
Udo

[Sanys]

Hallo zusammen,

Thomas hat ja ein paar nette Formeln hier umgesetzt, ich habe nun eine Grafik dazu gebastelt.

Sanys hat geschrieben:Jetzt bin ich nur noch auf der Suche einer Anzeige, die sich mit php realisieren läßt.

...hast Du da vielleicht schon mal etwas "schönes" entwickelt? Wenn ja: WILL HABEN...

Wie sieht das Ergebnis aus?
hier mal ein paar Beispiele:

[Die Dateierweiterung bmp wurde deaktiviert und kann nicht länger angezeigt werden.]

[Die Dateierweiterung bmp wurde deaktiviert und kann nicht länger angezeigt werden.]

[Die Dateierweiterung bmp wurde deaktiviert und kann nicht länger angezeigt werden.]

Was wird angezeigt:
Oben links Datum und Uhrzeit, das ist soweit klar.
Der große Kreis ist die "Kompass"-anzeige der Sonne. Dieser Kreis ist aber so gedreht, das das Haus in der Mitte immer Nord-Süd ausgerichtet ist. Durch Angabe des Winkels, den die Nordseite des Hauses von Nord abweicht bekommt man die gezeigte Darstellung. Dadurch ist der Sonnenstand einerseits "absolut" dargestellt (Himmelsrichtungen als graues Kreuz), andererseits bekommt man gleich eine relative Anzeige zum eigenen Haus, sieht also sofort, wenn die Sonne eine Wand nicht mehr beleuchtet.
Die Farben geben folgendes an: Im schwarzen, teilweise verdeckten Bereich, sieht man die Sonne nie. Die Die Begrenzung des schwarzen Bereichs wird am 21. Juni erreicht, also am längsten Tag des Jahres (siehe dritte Grafik). Der Blaue Bereich ist sichtbar, wenn die Tage kürzer werden.
Der gelbe Bereich zeigt den Sonnenlauf des aktuellen Tages an.
Der dünne Kreisbogen unten im gelben Bereich definiert die Grenze am kürzesten Tag des Jahres.
Der schraffierte Teil des gelben Bogens links und rechts zeigt die bürgerliche Dämmerung an.
Im "Haus" wird digital die Himmelsrichtung angezeigt.
Ist die Sonne untergegangen zeigt nur noch ein schmaler gelber Strich den Stand der Sonne an (siehe Bild heute abend).
Rechts unten steht (klein) der Beginn der bürgerlichen Dämmerung und (groß) darunter die Sonnenaufgangszeit. Entsprechend steht links unten der Sonnenuntergang sowie das Ende der Bürgerlichen Dämmerung

Der Viertelkreis im oberen Bereich zeigt die Sonnenhöhe an. Auch hier ist ein graues Kästchen mit dem digitalen Wert, ebenso zeigt quasi der Anfang des Zeigers den Sonneneinfallswinkel an der Hauswand.
Der gelbe Bereich zeigt wiederum den Bereich des aktuellen Tages an, bis zur mittleren blauen Markierung, die untere Markierung ist der Sonnenhöchststand am 21. Dezember, die obere Markierung ist der Höchststand am 21 Juni. Das Tagesmaximum wird nochmals als Zahl dargestellt.
Wenn die Sonne untergegangen ist wird unterhalb des Viertelkreises der Winkel als Zahl angezeigt.


Die Grafik wird nur von einem php-script erzeugt und braucht keine Eingaben( ausser einer richtig gehenden Rechneruhr). Ich habe es bei mir so eingebaut, daß ein Studio-Makro jede Minute das Skript ausserhalb von Studio aufruft und nach einer Sekunde Warten das Bild umschaltet. Die Berechnung und Erzeugung scheint sehr schnell zu gehen, da die Sekunden immer mit 00 angezeigt werden.
Wer will kann auch das ganze script in Studio einbauen oder mittels include aufrufen. Das sollte auch gehen (bitte um Feedback, wenn es jemand so macht).

Makro in Studio:

Code: Alles auswählen

** SunInfo ++ Typ: Schalter +++++++++++++++++++++++++++++++++
** Variablen:
** Param / Zeichen / enthält den Parameter für Startwin
** 
** Ausführung: jede Minute (oder auch seltener, je nach Geschmack)
** Ausf.Änderung [] Senden auch b... []
** Bitmap für Zustände: für beide Zustände die erzeugt Grafik
** ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Param :="r:\studio\php\php.exe  -f  suninfo.php"
  ** php-File aufrufen
  startwin(Param)

warte 00:00:01
SunInfo umschalten

Für die Ausgabe als bmp braucht man wiederum die bmp.php, für z.B. jpeg-Ausgabe muß am Ende des php-skripts geändert werden.
Alle anderen Einstellungen sind am Anfang des php-skripts vorzunehmen. Weitere Erklärungen stehen dort drin.
Bei Fragen: fragen

Und nun viel Erfolg!


sanys

SunInfo.zip

(7.5 KiB) 203-mal heruntergeladen