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Calculer le rayonnement solaire global sur un plan horizontal


Messages recommandés

Depuis quelque jours suivant ce site http://www.cder.dz/download/Art15-3_9.pdf je tente de calculer le rayonnement solaire global arrivant sur un plan horizontal après avoir traversé l'atmosphère suivant divers facteurs (date, heure, notre positionnement géographique, etc).

 

Mais voilà que dans la toute première équation pour calculer G (le rayonnement solaire global sur un plan horizontal) il y a 2 éléments dont je ne comprends pas trop :

 

- A la fin de l'équation, αω correspond à quoi et comment calcul-t'on cette valeur qui est une des valeurs qui me manque ??

 

- ρ's correspond à quoi et comment calcul-t'on sa valeur qui est une des valeur me manquant ??

 

merci

 

Williams

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Je connais assez bien le sujet :D

mais je ne comprends rien à cette suite de formules avec des coefficients qui viennent de je ne sais où et ne sont pas explicités.

Si tu es intéressé, je peux te filer mon code (c'est celui qui tourne à l'IPSL et à Méteo France et encore me semble t il au CEPMMT)

mais il te faudra un compilateur fortran

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il y a une heure, sirius a dit :

Je connais assez bien le sujet :D

mais je ne comprends rien à cette suite de formules avec des coefficients qui viennent de je ne sais où et ne sont pas explicités.

Si tu es intéressé, je peux te filer mon code (c'est celui qui tourne à l'IPSL et à Méteo France et encore me semble t il au CEPMMT)

mais il te faudra un compilateur fortran

 

Je veux bien pour après cela faire des comparaisons,... car je tente de trouver les calculs permettant de calculer ceci au plus juste avec Excel pour d'autres calculs où il me faut la valeur du rayonnement solaire global.

 

Comme compilateur fortran lequel as tu ??

 

Dans cette suite de formule est-ce par exemple le coefficient d'absorption direct solaire par la couche d'ozone qui viendrait de tu ne sais où, car dans un autre site pour calculer la valeur du rayonnement solaire global celui-ci n'est pas pris en compte ??

 

Merci

 

Williams

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Ca n'a presque aucun sens. C'est une suite de formules , c'est incompréhensible.

Je ne vais pas essayer de deviner . 

Je veux bien qu'on utilise des paramétrisations mais elles doivent être clairement documentées. et justifiées. Ce n'est pas le cas.

Le compilateur est g95

 

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A la fin de l'équation, αω correspond à quoi et comment calcul-t'on cette valeur qui est une des valeurs qui me manque ??

 

- ρ's correspond à quoi et comment calcul-t'on sa valeur qui est une des valeur me manquant ??

 

Déjà quelle est le rayonnement solaire que tu veux déterminer en fonction de l'angle (ce qui pour moi est la pente). La suite de formules est effectivement assez complexe.

ρ's (je suppose plutôt pindice s, c'est l'albédo donc c'est le rapport entre l'énergie solaire réfléchie et l'énergie solaire incidente autrement dit l'énergie solaire reçue sur Terre.

Dans le calcul du rayonnement solaire global, différents angles doivent être pris en compte. Ces
différents angles sont : la latitude, l'angle horaire (L’angle horaire correspond au déplacement du soleil vers l’est ou l’ouest par rapport au méridien local dû à la rotation de la terre à 15° par heure sur son axe. Il dépend donc de la latitude mais aussi de la déclinaison.), justement la déclinaison solaire (l'angle entre les rayons du soleil envoyés jusqu'à la terre et le plan que tu considères au niveau de l'équateur) et la pente du plan incliné (Degré d'inclinaison de la terre).

 

Les calculs sont en effet très complexes.

 

Sache que pour l'angle horaire, c'est une formule où l'angle horaire Ws = cos -1 ( -tan(Gamma)*tan(Delta) ). Par convention, Gamma est la latitude et Delta la déclinaison.

 

La déclinaison Delta, aussi est déterminé par formule : Delta=23,45*sin( (360 * (284 + n))/365), avec n le jour de l’année.

 

Ensuite tu calcules Ho la constante solaire journalière moyenne du mois sur un plan horizontal hors atmosphère.

Encore une fois une formule importante :

H0= 24*3600*Gsc/Pi *(1+0.033cos(360n/365)*(cosTcosDeltasinws+IIws*sinT*sinDelta/180).

où T est la latitude, Delta la pente du plan incliné et Ws l'angle horaire du coucher du soleil.

 

Ensuite tu calcules H=Ho*(0.19+0.62sigma)

Sigma étant la fraction d'insolation solaire. sigma=di/dj où di est la durée d'insolation et dj la durée du jour.

 

Il te faudra aussi l'indice de clarté moyenne du mois c'est le rapport entre H et H0 donc entre l'irradiation journalière moyenne en fonction du mois considéré et de la constante solaire journalière moyenne toujours en fonction du mois que tu as déterminé précédemment.

 

K indice t=H/H0

 

Enfin, pour déterminer le rayonnement solaire sur plan horizontal au sol il te faudra aussi Hd. Donc Hd =(1.391-3.560Kt+4.189Ktcarré-2.137Ktcube)*H

 

Attention si ton Ws(l'angle horaire du coucher du soleil)>81.4° et que Kt appartient à l'intervalle (0.3,0.8) alors une nouvelle formule de Hd apparaît :

Hd=(1.311-3.022Kt+3.427Ktcarré-1.824Kt cube)*H

 

Au final, Hb (le rayonnement solaire sur plan horizontal au sol), Hb=H-HindiceD

 

Attention, toutes mes grandeurs HB, ... portent une barre au-dessus sauf pour la constante solaire journalière sur un plan incliné et évidemment les cosinus/sinus, sigma et ws. Tout ceci n'est valable que si "Hbarre=H0 barre" donc si n est le jour moyen du mois considéré.

Evidemment tout ceci se fait avec un logiciel de modélisation (Excel, OpenCalc, ...) tu vois bien que ces calculs sont très vite complexes.    

 

En pratique en météo, on utilise un solarimètre qui effectue divers mesures.

Modifié par Xx-antoine54-xX
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Merci Xx-antoine54-xX,

 

Le rayonnement solaire que je voudrais déterminer en fonction de l'angle d'arrivé est celui qui arrive au sol dans tel zone (lati/longi) à telle date et telle heure c'est à dire horizontal. Par exemple le rayonnement qui est à 90° quand le soleil est au plus haut dans le ciel à l'équateur au solstice d'été ( 21 juin ) est de 713 W/m2 de surface "horizontale". Puis il faut voir l'influence de l'atmosphère sur ce rayonnement car dans cette exemple les 1320W/M2 arrivant au sommet de l'atmosphère la traverse sous une épaisseur de 619 km suivant l'angle et sa hauteur se qui absorbe une bonne parti de cette énergie qui arrive au sol plus faible.  

 

Oui je sais tout comme tu le dis que tout ceci est complexe vu tout se qu'il faut tenir compte :

- date et heure ;

- angle horaire dont les calculs dépendent de l'obliquité, le jours julien, latitude,... ;

-  la constante solaire journalière extraterrestre moyenne ;

- voir plein d'autres calculs.

 

Ici la NOAA nous donne un fichier Excel avec certain des calculs dont on a besoin pour calculer le rayonnement solaire global sur un plan horizontal. (position du soleil dans le ciel, etc suite à la zone géographique, la date et l'heure.

 

Demain,... je vais regarder ce que tu as donnée et mettre ces équations sur Excel car comme tu dis cela se calcul avec un logiciel de modélisation comme je tente de faire. :)

 

merci

 

Williams

Modifié par williams
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Je suppose que tu as eu ces équations ici 

 

Dans l'équation calculant Ho la constante solaire journalière moyenne du mois sur un plan horizontal hors atmosphère, que représente  Gsc  ainsi que II ??

 

Puis dans ces équations est-ce en degrés ou radian que les valeurs des angles doivent être utilisées pour les calculs comme dans cette page PDF je vois que dans le tableau ils mettent ces 2 unités de mesures mais ils ne le précisent pas pour les calculs ??

 

Car sous format Excel je n'arrive pas à faire la formule suite à ces 2 élémentse t voir peut-être à l'unité.

 

merci

 

Williams

Modifié par williams
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Bonjour,

 

Pas facile de s'y retrouver dans ces formules, effectivement.

La nomenclature classique en astronomie n'est pas suivie.

Mystère concernant la réfraction atmosphérique ( traitée empiriquement ? ).

Pas très explicite sur les unités d'angles...

L'année est très simplifiée en fraction d'année, alors qu'un rudiment de traitement respectant le calendrier serait à peine lourd.

Les paramètres recherchés sont dans quels numéros de formules ?

 

Je conseille vivement le livre de J. Meeus : Astronomical algorithms. C'est LA référence dans le domaine ( -> Amazon ...)

Il existe une version plus ancienne moins élaborée, mais excellente, en français:

Calculs astronomiques à l'usage des amateurs.

et:

Fundamental Ephemeris computation ( probablement excellent, mais je ne l'ai jamais vu )

Ces livres expliquent et montrent que le calcul de la position du soleil ( ainsi que pour la Lune et les planètes ) est très simple, mais un peu lourd.

On part d'un mouvement circulaire, on y ajoute les corrections elliptiques de la Terre autour du Soleil.

Ensuite des changements de coordonnées en 3D, avec la rotation de la Terre et son inclinaison.

Tout est une succession de transformations presque simples.

Cela permet ainsi une bonne précision, et avec les perturbations Lune + planètes du même style, la précision devient excellente si cela s'avère nécessaire.

 

Pour une très haute précision, qui est superflue ici, il y a les travaux de Bretagnon du Bureau des Longitudes avec différents crus VSOP ( ce qui ne manque pas de saveur... ).

 

Concernant les calculs, il faut veiller aux unités des angles, qui peuvent être des degrés ou des radians. Les programme ne connaissent que les radians pour la quasi totalité des cas des compilateurs Fortran, C et autres. Il faut donc effectuer tous les calcul en radians, et n'afficher ou manipuler les degrés que pour entrer les données et sortir les résultats.

 

Quelques références:

http://www.moshier.net/

ftp://ftp.imcce.fr/pub/ephem/planets/

http://www.neoprogrammics.com/

https://planetsourcecode.com/vb/scripts/BrowseCategoryOrSearchResults.asp?lngWId=1&grpCategories=37&txtMaxNumberOfEntriesPerPage=10&optSort=Alphabetical&chkThoroughSearch=&blnTopCode=False&blnNewestCode=False&blnAuthorSearch=False&lngAuthorId=&strAuthorName=&blnResetAllVariables=&blnEditCode=False&mblnIsSuperAdminAccessOn=False&intFirstRecordOnPage=301&intLastRecordOnPage=310&intMaxNumberOfEntriesPerPage=10&intLastRecordInRecordset=1736&chkCodeTypeZip=&chkCodeDifficulty=&chkCodeTypeText=&chkCodeTypeArticle=&chkCode3rdPartyReview=&txtCriteria=&cmdGoToPage=26&lngMaxNumberOfEntriesPerPage=10

http://rredc.nrel.gov/solar/models/spectral/SPCTRAL2/

http://rredc.nrel.gov/solar/pubs/spectral/model/spectral_model_index.html

 

Je joins également un petit cours que j'ai eu fait sur les changements de repaires 3D en langage C, et auparavant sur une calculatrice HP en RPN.

C'est fortement inspirés des changements de repaires rectangulaire/cartésien <-> polaire.

 

AST02.TXT.pdf

Modifié par Miaow
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Pour te répondre Williams, Déjà Gsc représente la constante solaire soit environ 1367W/mètre carré soit encore environ 0,082*10^6 joules.

Ensuite, pour le II sauf erreur de ma part il s'agit aussi de PI.

En ce qui concerne les angles comme l'a dit Miaow, normalement et sauf mention contraire on utilise le radian.

Petit rappel qui ne fait pas de mal, ci-joint tu verras l'alphabet grecque (alpha, beta, ...).

Le ‎04‎/‎01‎/‎2017 à 23:44, williams a dit :

 

 

Alphabet Grecque.png

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Le 07/01/2017 à 14:12, Xx-antoine54-xX a dit :

Pour te répondre Williams, Déjà Gsc représente la constante solaire soit environ 1367W/mètre carré soit encore environ 0,082*10^6 joules.

Ensuite, pour le II sauf erreur de ma part il s'agit aussi de PI.

En ce qui concerne les angles comme l'a dit Miaow, normalement et sauf mention contraire on utilise le radian.

 

Lors du calcul de H0 je trouve des valeurs astronomiques qui ne correspondent à la réalité d'après moi. Car voici l'équation Excel que j'ai tapé :

 

=(24*3600*B10)/PI()*(1+0,033*COS(360*E2/365)*COS(RADIANS(B3))*COS(RADIANS(T2))*SIN(RADIANS(AC2))+PI()*RADIANS(AC2)/180*SIN(RADIANS(B3))*SIN(RADIANS(T2)))

 

dont la cellule :

 

B10 est GSC c'est à dire les 1367 W/m2l de a constante solaire mais ici en joule => 82000 joule/m2 ;

E2 est n c'est à dire le ème jour de l'année dont dans mon exemple => 1 pour le 01/01/2017 ;

B3 est GAMMA c'est à dire la latitude en degré (48.65°) mais converti en radians dans l'équation ce qui correspond à 0,849 radians ;

T2 est DELTA c'est à dire la déclinaison en degré (ici -23.02° suivant la date, l'heure (12h),...) mais converti en radians dans l'équation ce qui correspond à -0,401 radians ;

AC2 est Ws c'est à dire l'angle horaire en degré (-18.154°) mais converti en radians dans l'équation ce qui correspond à -0.316 radians ;

 

Avec ces valeurs je trouve Gsc=225 1043 859 joules/m2 ce qui est impossible. Si j'utilise les valeurs du tableau 1.3 du lien je ne trouve pas la valeur H0=36606286,2051019 J/m2.

 

Voyez-vous le ou les problèmes ??

 

Merci

 

Williams

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Bonjour,

 

Je note que l'on a presque 60 fois la valeur recherchée. Hasard ou soucis d'unités ?

Je ne vois pas où peut se loger le problème. Il faudrait reprendre les formules et comprendre leurs fondements.

Le texte est particulièrement abscons sur les principes de base.

 

Un point me chagrine:

0,033*COS(360*E2/365)

Ne pas passer en radians me semble suspect.

0.033 ?? Est-ce 2 x 0.01675, l'ellipticité ? Et pourquoi si oui ?

on a classiquement:

% heliocentric distance (kilometers)

r = 149597870.691 * (1.00014 - 0.01675 * cos(gs) - 0.00014 * cos(2 * gs));

Ce n'est pas cela qui change beaucoup ( +/- 3% ) la valeur finale de toute manière.

 

 

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Il y a 3 heures, Miaow a dit :

Bonjour,

 

Je note que l'on a presque 60 fois la valeur recherchée. Hasard ou soucis d'unités ?

Je ne vois pas où peut se loger le problème. Il faudrait reprendre les formules et comprendre leurs fondements.

Le texte est particulièrement abscons sur les principes de base.

 

Un point me chagrine:

0,033*COS(360*E2/365)

Ne pas passer en radians me semble suspect.

0.033 ?? Est-ce 2 x 0.01675, l'ellipticité ? Et pourquoi si oui ?

on a classiquement:

% heliocentric distance (kilometers)

r = 149597870.691 * (1.00014 - 0.01675 * cos(gs) - 0.00014 * cos(2 * gs));

Ce n'est pas cela qui change beaucoup ( +/- 3% ) la valeur finale de toute manière.

 

 

 

Suite à ce que je trouve dans des sites parlant de ceci comme ici, l’éclairement extraterrestre reçu sur un plan normal est :

 

=  la constante solaire x la correction de distance entre la terre et le soleil x sinus de la hauteur apparente du soleil

 

Gext(n) = GCS x (1 + 0,033 x cos[(n-4) / 365 x 360°]

avec :

 

- Gext(n) : l'éclairement extraterrestre

- GCS : la constante solaire et il semblerait ici en W/M2

- n : le ème jour de l'année

 

Puis quand Gext(n) est multiplié par le sinus de la hauteur apparente du soleil alors cela nous donne l'éclairement extraterrestre horizontal.

 

Donc pour le point qui te chagrine "0,033*COS(360*E2/365)" il semblerait que ceci soit pourtant correct comme dans bp de site je retrouve ceci.

 

Par contre c'est le début de l'équation qui m'étonne c'est à dire : (24*3600*B10)/PI()* où B10 est la constante solaire ici en joule : 82000 joule/m2. Est-ce normal qu'ici à la constante solaire qu'on la multiplie par 24 et 3600 puis que ce résultat est multiplié par PI, avant que cela soit multiplié par (1+0,033 x COS(360 x ème jour de l'année /365)... alors qu'aux autres sites je ne vois pas ceci car la constante solaire est multiplié directement par la suite => constante solaire x (1+0,033 x COS(360 x ème jour de l'année /365)... ??

 

C'est pour cela que je me demande si le problème ne viendrait pas de ça o.O

 

Merci

 

Williams

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Avant toute chose, je suis désolé de ne pas avoir pu répondre plus tôt.

Le ‎09‎/‎01‎/‎2017 à 22:32, williams a dit :

 

Lors du calcul de H0 je trouve des valeurs astronomiques qui ne correspondent à la réalité d'après moi. Car voici l'équation Excel que j'ai tapé :

 

=(24*3600*B10)/PI()*(1+0,033*COS(360*E2/365)*COS(RADIANS(B3))*COS(RADIANS(T2))*SIN(RADIANS(AC2))+PI()*RADIANS(AC2)/180*SIN(RADIANS(B3))*SIN(RADIANS(T2)))

 

dont la cellule :

 

B10 est GSC c'est à dire les 1367 W/m2l de a constante solaire mais ici en joule => 82000 joule/m2 ;

E2 est n c'est à dire le ème jour de l'année dont dans mon exemple => 1 pour le 01/01/2017 ;

B3 est GAMMA c'est à dire la latitude en degré (48.65°) mais converti en radians dans l'équation ce qui correspond à 0,849 radians ;

T2 est DELTA c'est à dire la déclinaison en degré (ici -23.02° suivant la date, l'heure (12h),...) mais converti en radians dans l'équation ce qui correspond à -0,401 radians ;

AC2 est Ws c'est à dire l'angle horaire en degré (-18.154°) mais converti en radians dans l'équation ce qui correspond à -0.316 radians ;

 

Avec ces valeurs je trouve Gsc=225 1043 859 joules/m2 ce qui est impossible. Si j'utilise les valeurs du tableau 1.3 du lien je ne trouve pas la valeur H0=36606286,2051019 J/m2.

 

Voyez-vous le ou les problèmes ??

 

Merci

 

Williams

Donc déjà j'ai vu que tu t'es intéressé au jour du 1 er Janvier.

Moi j'ai fais les calculs sur une calculatrice.

Pour la déclinaison delta j'ai -23.01 donc d'accord.

Par contre pour WS je ne suis pas d'accord avec ton -18.154°. Si on applique la formule, Ws=cos-1(-tan(latitude)*tan( et donc par application numérique cos-1(-tan(48.65)*tan(-23.01)) soit environ 61.13°

Ensuite avec Ho attention il faut laisser GSC soit 1350. Tu trouveras donc 47*10^6(j/m2) ce qui est cohérent car même si on est en janvier, le soleil est plus proche de la Terre en hiver qu'en été.

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Il y a 19 heures, williams a dit :

Gext(n) = GCS x (1 + 0,033 x cos[(n-4) / 365 x 360°]

 

Il y a quelque chose qui cloche ici.

Le n-4, au lieu de l'approximation n, est assez clairement lié au périhélie de la Terre autour du 4 janvier.

Le (n-4) / 365 x 360° rappelle avec évidence les degrés avec le ° et une ambiguïté entre  (n-4) / (365 x 360°) ou ((n-4) / 365) x 360°, cette dernière ( n - 4 ) * ( 360 / 365 )  étant la bonne formulation.

Reste l'unité.

Si l'on a des radians, cela implique que l'on a une [co]sinusoide de période d'un peu plus de 6 jours. Cela n'a aucun sens astronomiquement parlant.

Si l'on considère que ce sont des degrés, que l'on doit traduire en radians, c'est plausible.

Par contre le coefficient 0.033 au lieu de 0.0175, je ne comprends pas du tout. Approximation pour l'irradiation ?

Il n'y a rien d'étonnant à retrouver en de multiples endroits une même formule, tout en étant fausse. Une c***rie a pu être pondue une fois, et il est plus facile de la reprendre sans esprit critique que la corriger. Le calcul en Astronomie est mal connu / maitrisé et il y a peu de sources fiables. Il en résulte bien des bourdes, même dans quelques livres sur le sujet. Le manque de professionnalisme dans l'écriture des formules ouvre la porte aux suspicions.

Toutefois ce point ne prend en compte qu'une possible erreur de +/- 3% et n'explique pas l'erreur majeure d'un facteur environ 60.

 

Je vais essayer de trouver un moment pour étudier le reste car ce point a un impact mineur ( 3% ).

 

Modifié par Miaow
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Il y a 16 heures, Xx-antoine54-xX a dit :

Avant toute chose, je suis désolé de ne pas avoir pu répondre plus tôt.

Donc déjà j'ai vu que tu t'es intéressé au jour du 1 er Janvier.

Moi j'ai fais les calculs sur une calculatrice.

Pour la déclinaison delta j'ai -23.01 donc d'accord.

Par contre pour WS je ne suis pas d'accord avec ton -18.154°. Si on applique la formule, Ws=cos-1(-tan(latitude)*tan( et donc par application numérique cos-1(-tan(48.65)*tan(-23.01)) soit environ 61.13°

Ensuite avec Ho attention il faut laisser GSC soit 1350. Tu trouveras donc 47*10^6(j/m2) ce qui est cohérent car même si on est en janvier, le soleil est plus proche de la Terre en hiver qu'en été.

 

Ce n'est pas grave si tu n'as pas pu répondre plus tôt, il faut voir que les personnes ont bp à faire aussi ;)

 

Pour Ho oui tu as raison.

 

Pour WS l'angle horaire je pense qu'il y a une histoire d'heure car en regardant sur le site de la NOAA avec une latitude de 48.65° puis un time zone 1, le 01/01/2017 à 12h je trouve bien un angle horaire de -18,2433°. C'est l'angle du lever du soleil qui est proche de 61.13° avec 62,77°.

 

En me basant des valeurs exactes du tableau page 10  pour vérifier l'équation c'est à dire une latitude de 44.16° le 14/05/2017 (135ème jour de l'année), une déclinaison de 19°, un angle horaire de 94,98° alors il faut mettre comme heure 19h25min.34sec et non 12h pour avoir cet angle horaire et cette déclinaison pour avoir ces données. Puis il faut mettre une constante solaire de 1311,9353 W/M2 pour avoir comme résultat 36606286,27 joule/m2 c'est à dire la valeur la plus proche de ce qu'il est donnée dans le tableau. Ce que je trouve étonnant comme valeur de la constante solaire car c'est faible par rapport à la moyenne qu'on prend d'habitude. Si je mets les 1350 w/m2 dont il est donnée au début de ce site alors cela nous donne une valeur avec 1062100,69 joule/m2 en plus par rapport à la valeur dans le tableau ce que je trouve bp.

 

Hier en cherchant sur d'autres sites j'ai trouvé 2 autres formules pour calculer le flux incident hors atmosphère sur un plan normal à la direction de
propagation du rayonnement en W/M2, dont avec $B$9 la constante solaire et E2 le ème jour de l'année les voici :

 

 =$B$9*(1+0,033*COS(2*PI()*E2/365))

=$B$9*(1,00011+0,034221*COS(2*PI()*(E2-1)/365)+0,00128*SIN(2*PI()*(E2-1)/365)+0,000719*COS(2*2*PI()*(E2-1)/365)+0,000077*SIN(2*2*PI()*(E2-1)/365))

 

Après vérification des valeurs et leur évolution dans l'année cela me semblent correctes car les valeurs sont comme ce graphique :

 

energie_solaire.gif

 

Miaow, pour le coefficient 0.033 je ne sais pas exactement à quoi il correspond mais partout je trouve ce coef.

 

Pour la «masse d’air optique relative» qu'il faut aussi calculer je pense avoir trouvé. Ce soir je reviendrais dans ces calculs et suivant où j'en suis je vous tiendrais au courant.

 

Williams

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Si tu t'intéresses au 1er jour donc n=1, il n'y a aucune raison de mettre 1311 mais à la place 1411 W/m2 qu'il faut laisser comme ça. Ensuite, si tu utilises les formules que je t'ai envoyés, tu verras que l'histoire de l'angle horaire ne te concerne pas. Il ne faut seulement la déclinaison, etc. Enfin, que tu trouves une valeur supérieure à celle du tableau n'est pas une abération. En effet, en Janvier le soleil est plus proche de la Terre qu'en juillet donc le flux solaire y sera plus important que durant l'été même si le soleil est moins haut dans le ciel.

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Williams, je t'ai proposé de te filer le programme qui calcule ce rayonnement  pour ARPEGE entre autres.

Je vois que tu as décidé de faire autrement mais pour y arriver il faut

1 calculer la hauteur du soleil en f(lat, long, time)

regarde https://en.wikipedia.org/wiki/Position_of_the_Sun#Calculations

c'est plutôt bien fait et choisis à chaque fois le plus simple,. Il est inutile de calculer la constante solaire aiu 1/10 e de W/m2 puisque tu ignoreras la répârtition de la vapeur d'eau en f(altitude); la quantité d'ozone et surtout la quantité d'aérosols et les nuages  etc..  Exemple: tenir compte de la réfraction n'a aucun intérêt , c'est très faible, beaucoup plus faible que  l'effet des incertitudes que tu auras sur les données

Ca c'est le plus facile

2 ensuite il te faudra calculer la transmission par CO2, O3; H2O et la diffusion par les molécules et par les aérosols

Fais ce que tu veux mais en tout cas, tâche de valider tes résultats en les comparant à d'autres calculs dans exactement les mêmes conditions . Pas par rapport à des observations parce que tu n'auras pas toutes les données nécessaires, tu trouveras des différences et tu ne sauras jamais d'où elles viennent. Tu regarderas ça après quand tu auras fait la comparaison avec d'autres codes.

 

Je peux t'aider  pour ça aussi bien sûr.

 

Modifié par sirius
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Il y a 8 heures, Xx-antoine54-xX a dit :

Si tu t'intéresses au 1er jour donc n=1, il n'y a aucune raison de mettre 1311 mais à la place 1411 W/m2 qu'il faut laisser comme ça. Ensuite, si tu utilises les formules que je t'ai envoyés, tu verras que l'histoire de l'angle horaire ne te concerne pas. Il ne faut seulement la déclinaison, etc. Enfin, que tu trouves une valeur supérieure à celle du tableau n'est pas une abération. En effet, en Janvier le soleil est plus proche de la Terre qu'en juillet donc le flux solaire y sera plus important que durant l'été même si le soleil est moins haut dans le ciel.

 

Je te comprends très bien quand tu dis qu'il n'y a aucune raison de mettre 1311 à la place de 1411 W/m2 pour le 01/01/2017 mais c'était suite à la valeur que je trouvais qui est bien différente de ce qu'on nous donne dans l'exemple.

 

Il y a 4 heures, sirius a dit :

Williams, je t'ai proposé de te filer le programme qui calcule ce rayonnement  pour ARPEGE entre autres.

Je vois que tu as décidé de faire autrement mais pour y arriver il faut

1 calculer la hauteur du soleil en f(lat, long, time)

regarde https://en.wikipedia.org/wiki/Position_of_the_Sun#Calculations

c'est plutôt bien fait et choisis à chaque fois le plus simple,. Il est inutile de calculer la constante solaire aiu 1/10 e de W/m2 puisque tu ignoreras la répârtition de la vapeur d'eau en f(altitude); la quantité d'ozone et surtout la quantité d'aérosols et les nuages  etc..  Exemple: tenir compte de la réfraction n'a aucun intérêt , c'est très faible, beaucoup plus faible que  l'effet des incertitudes que tu auras sur les données

Ca c'est le plus facile

2 ensuite il te faudra calculer la transmission par CO2, O3; H2O et la diffusion par les molécules et par les aérosols

Fais ce que tu veux mais en tout cas, tâche de valider tes résultats en les comparant à d'autres calculs dans exactement les mêmes conditions . Pas par rapport à des observations parce que tu n'auras pas toutes les données nécessaires, tu trouveras des différences et tu ne sauras jamais d'où elles viennent. Tu regarderas ça après quand tu auras fait la comparaison avec d'autres codes.

 

Je peux t'aider  pour ça aussi bien sûr.

 

Je veux bien avoir de ton aide aussi Sirius en faisant les choses au fur et à mesure :)

 

Suite à ce que tu dis, d'abord, il faudrait calculer la hauteur du soleil en calculant : sa latitude, sa longitude et time.

 

- Si je ne trompe pas sa latitude c'est bien la déclinaison ?? Si oui j'ai le calcul de ceci dans le fichier Excel de la NOAA dont j'utilise ;

 

- Puis sa longitude c'est bien l'angle horaire ?? Si oui la aussi j'ai le calcul ;

 

- Par contre, pour être sûr de tout, par "time" que voudrais tu dire ici ??

 

merci

 

Williams

Modifié par williams
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Non 1411 et 1311, c'est quand même pas pareil. Le lien que je t'ai donné te permet de calculer tres facilement la constante solaire en fonction de la date, cad de la position de la Terre sur son orbite.

Time, c'est évidemment l'heure, jour mois

Si tu penses que tu calcules correctement la hauteur solaire, c'est le moment de vérifier cette partie là au moins. 

Donnes moi qq valeurs pour des lat lon et time précis et je comparerai à mon programe mais ça peut se faire en MP évidemment.

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Je cherchais pour le reste, mais par hasard je trouve une amorce d'explication pour le coefficient 0.033

C'est effectivement lié à l'ellipticité de l'orbite avec le coeff. 0.01675.

Comme l'irradiance varie avec l'inverse du carré, cela passe en 0.033.

On a une formule proche:

Rc = 1 + 0.033 cos(2πdn/365)

ou

Rc = (Ro/R) 2 = 1.000110 + 0.034221 cos(d) + 0.001280 sin(d)
+ 0.000719 cos(2d) + 0.000077 sin(2d)

Dans

"Solar Radiation: Practical Modeling for Renewable Energy Applications" Daryl Ronald Myers, page 3

 

Modifié par Miaow
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  • 3 months later...

Bonjour,

Faisant des recherches sur ce sujet, je découvre ce fil et je me permet d'y prendre part, un peu tard, mais j’espère néanmoins pouvoir échanger avec vous.
Visiblement, je suis beaucoup moins calé que vous en math et en physique appliquée à ce domaine.

Pour ma part, j'ai réalisé un fichier Excel/LibreOffice permettant de tracer des diagrammes solaires (représentant le mouvement apparent du soleil).
Maintenant, comme vous, je voudrait y ajouter le calcul de l'ensoleillement direct et diffus.

Quelques liens à partager avec vous:
http://herve.silve.pagesperso-orange.fr/solaire Explication très claires sur certaines formules que vous utilisez.
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/  Ce site fournis des calculs de l'ensoleillement diffus, direct, énergie reçue, angle optimal (...) pour l'europe, l'affrique et l'Asie.

le site PVgis, ne fonctionne pas pour ce qui est des DOM et de l’Amérique, ce qui donne un intérêt de disposer d'un outil d'estimation du rayonnement solaire.
j'apprécierais de voir le résultat de votre travail, et je suis évidement près à partager, moi aussi, le peu que j'ai fait sur le sujet.

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Bonjour,

 

Une bonne source:

LOW-PRECISION FORMULAE FOR PLANETARY POSITIONS

http://adsabs.harvard.edu/full/1979ApJS...41..391V

 

Presser Print this Article. Voir le pdf obtenu.

 

Une application:

https://fr.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/39191-low-precision-ephemeris?requestedDomain=www.mathworks.com

 

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Il y a 6 heures, sirius a dit :

le fichier Excel que j'ai fourni a Williams est évidemment disponible à toutes et à tous. Suffit de le demander

 

Justement hier soir par message privé j'ai contacté SolAmigo pour en parler avec lui et je lui ai envoyé le fichier que j'ai fais suite au fichier que tu m'avais envoyé Sirius permettant de calculer le rayonnement solaire arrivant au sol au mètre carré dans tel zone à telle heure,... ;)

 

Williams

Modifié par williams
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