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Calcul durée du jour/ position du soleil



  1. #1
    CapFlam

    Calcul durée du jour/ position du soleil


    ------

    Bonjour,

    J'ai peut-être été large dans mon titre en disant "Calcul durée du jour/ position du soleil", puisque j'ai décomposé le travail et que je m'occupe actuellement de la partie durée du jour. Le but que je poursuit est d'écrire/d'améliorer un programme qui fonctionnera au cœur d'un régulateur solaire de fabrication perso. Dans ce contexte, je ne recherche pas une précision "à la seconde", mais une précision de 5 minutes (voir de 1 minute) me semblerait bien (l'idée est de pouvoir piloter un suiveur solaire), de même, une erreur de 5 à 10° serait tolérable.

    Ayant potassé le sujet, j'ai déjà quelques notions sur la manière de calculer le mouvement du soleil, la durée du jour et Cie.
    J'aimerais néanmoins avoir quelques info plus poussées.

    Par exemple, pour calculer l'équation du temps, j'ai bien réussi à trouver les dates et heures officielles de l'equinox de printemps, de chaque année, pour les prochains siècles.

    Par contre, je n'ai pas réussi à trouver la durée de l'année sidérale pour chaque année. La moyenne, si, mais pas les valeurs de chaque année. J'ai vu sur un site internet amateur que la durée d'une année sidérale pouvait varier de 20% (vrai ou pas?) et que cela s'expliquait par le fait que l'attraction des autres planètes du système solaire modifiaient la vitesse de notre planète bleue. Savez-vous ou je pourrais trouver ces chiffres? Si réellement, ils varient tant que ça(?)

    En relisant wikipédia https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89quation_du_temps Lorsque l'on calcule l'équation du temps (décalage entre l'heure solaire vraie et l'heure solaire moyenne), pour calculer B, B(d) = 2 π ( d − 81 ) / 365, en étant plus rigoureux, c'est bien la durée de l'année sidérale qu'il faudrait utiliser, plutôt que 365?

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  2. Publicité
  3. #2
    phys4

    Re : Calcul durée du jour/ position du soleil

    Citation Envoyé par CapFlam Voir le message
    Dans ce contexte, je ne recherche pas une précision "à la seconde", mais une précision de 5 minutes (voir de 1 minute) me semblerait bien (l'idée est de pouvoir piloter un suiveur solaire), de même, une erreur de 5 à 10° serait tolérable.

    Par contre, je n'ai pas réussi à trouver la durée de l'année sidérale pour chaque année. La moyenne, si, mais pas les valeurs de chaque année. J'ai vu sur un site internet amateur que la durée d'une année sidérale pouvait varier de 20% (vrai ou pas?) et que cela s'expliquait par le fait que l'attraction des autres planètes du système solaire modifiaient la vitesse de notre planète bleue. Savez-vous ou je pourrais trouver ces chiffres? Si réellement, ils varient tant que ça(?)

    En relisant wikipédia https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89quation_du_temps Lorsque l'on calcule l'équation du temps (décalage entre l'heure solaire vraie et l'heure solaire moyenne), pour calculer B, B(d) = 2 π ( d − 81 ) / 365, en étant plus rigoureux, c'est bien la durée de l'année sidérale qu'il faudrait utiliser, plutôt que 365?
    Bonjour,
    Pour suivre le mouvement du Soleil, il vous faut suivre l'année tropique qui vaut 365,24 jours. L'année sidérale est plus rigoureuse et très stable, mais ce n'est pas la donnée pertinente pour vous.
    Votre tolérance de 1° d'angle, vous permet de simplifier beaucoup le calcul, le déplacement du Soleil d'un jour au suivant ne dépasse pas 1°, vous pouvez donc négliger l'effet des années bissextiles et utiliser une fonction qui ne dépend que du numéro du jour.
    L'équation du temps peut aussi être réduite aux termes trigonométriques principaux pour cette précision.
    Enfin si la précision de pointage est de 4° seulement, vous pouvez même oublier l'équation du temps, dont l'écart ne dépasse pas 4° !

    Remarquons qu'un pointage face au Soleil à 4° près c'est une perte de puissance de 2,5 millièmes. A ce niveau de rendement, il faut prévoir de nettoyer le panneau chaque matin !
    Comprendre c'est être capable de faire.

  4. #3
    CapFlam

    Re : Calcul durée du jour/ position du soleil

    Si je néglige l'équation du temps, j'induis une erreur de +/-15minutes (environ). Cela pourrait être gênant, surtout pour le calcul de l'heure ou le système doit se mettre à l'arrêt ou en veille, au "pif", en voyant la façon dont la luminosité baisse en l'espace de 10 minutes, je pense que ça pourrait planter le système(*).
    Le calcul de l'équation du temps est déjà intégrée au programme, donc ça me coûte rien de le laisser.

    Oui, c'est bien pour ça que j'ai dis que je pouvais tolérer 5 à 10° d'erreur de positionnement du panneau, puisque que cela ne représente que 1 à 4% de perte de rendement. Non, 5 millièmes, si tu me permet de chipoter puisqu'il faut considérer 2 axes. Mais on est d'accord, c'est (très) faible.

    Mais effectivement je n'ai pas pensé qu'une petite erreur de hauteur en hiver (ou proche des latitudes polaires) peut largement fausser le calcul de la durée du jour.
    J'ai oublié de préciser que j'ai un double but, une réalisation perso mais aussi mettre au point un système libre utilisable (presque) n'importe où sur terre.

    *: le systéme est prévu pour pouvoir fonctionner sans batterie. La partie commande consommera normalement aux environ de 1W avec 90Wc de panneau solaire.

  5. #4
    phys4

    Re : Calcul durée du jour/ position du soleil

    Citation Envoyé par CapFlam Voir le message
    Si je néglige l'équation du temps, j'induis une erreur de +/-15minutes (environ). Cela pourrait être gênant, surtout pour le calcul de l'heure ou le système doit se mettre à l'arrêt ou en veille, au "pif", en voyant la façon dont la luminosité baisse en l'espace de 10 minutes, je pense que ça pourrait planter le système(*).
    Le calcul de l'équation du temps est déjà intégrée au programme, donc ça me coûte rien de le laisser.

    *: le systéme est prévu pour pouvoir fonctionner sans batterie. La partie commande consommera normalement aux environ de 1W avec 90Wc de panneau solaire.
    En effet, les 15 minutes de temps correspondent à 1° pour 4 minutes soit moins de 4°, d'où ma remarque. Mais si c'est déjà fait, cela ne coute rien.
    Pour que le système fonctionne sans batterie, il faut penser à mettre le panneau en position de lever du Soleil, lors du coucher, sinon il ne recevra pas de puissance au matin pour démarrer.

    Ma remarque sur le nettoyage, c'est qu'un peu de poussière fait perdre plus de 10%. Les grandes centrales ont des nettoyeurs automatiques.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    CapFlam

    Re : Calcul durée du jour/ position du soleil

    Ma remarque sur le nettoyage, c'est qu'un peu de poussière fait perdre plus de 10%. Les grandes centrales ont des nettoyeurs automatiques.
    Sur ce point, je vais considérer que "la pluie est mon amie". On considère souvent que des modules solaires ayant une inclinaison au moins égale à 30°sont assez bien nettoyés par une petite rincée naturelle.

    Pour que le système fonctionne sans batterie, il faut penser à mettre le panneau en position de lever du Soleil, lors du coucher, sinon il ne recevra pas de puissance au matin pour démarrer.
    Je ne sais pas encore sur quelle base je vais gérer les transitions coucher de soleil, nuit, lever de soleil, il y a plusieurs possibilités envisageables.
    -Soit se mettre en position de "sécurité grand vent" pour la nuit, en terme simple, positionner les modules PV à l'horizontale. Même si l'orientation n'est pas idéale, je suppose que cela reste cohérent.
    -Soit se mettre en position "médiane", c'est à dire plein sud, incliné à 30°, ce qui permettrait une mise en position avec les dernières miettes de soleil, une position acceptable niveau prise au vent, une position acceptable pour le démarrage matinal et une position propice (justement) au rinçage par la pluie de la poussière et une meilleure évacuation d'éventuelles chutes de neige.
    -me mettre en position optimale pour le lever de soleil, dès la veille au coucher du soleil, sans batterie, je pense que le système ne recevrait pas suffisamment d'énergie pour ça. Avec des panneau en position quasi-verticale toute la nuit, j'ai peur qu'une belle rafale de vent fasse une œuvre qui me déplaise.
    -en utilisant les bonnes équations et avec quelques mises au point "sur le terrain", je pourrais décaler les moments de mise en route et de mise à l'arrêt, en considérant une hauteur de soleil minimale et peut être les masques voisins. Ceci couplé à une sonde de luminosité destinée à autoriser (ou non) la mise en service de la partie puissance.

    Concernant l'orientation, je me demande s'il ne serait pas plus profitable d'envisager une procédure de réglage de l'orientation, basée sur un principe de "boussole solaire", par ciel clair, connaissant l'heure, la longitude et la latitude. Peut être plus simple et plus précis qu'une boussole magnétique qui sera perturbée par l'ossature métallique du système (et la déclinaison magnétique). Un avis sur ce point?

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