Splošni kalkulator lege Sonca in energije


Formule so dokaj nenantančne (Low Accuracy Equations), vzhod in zahod sta natančna na 2 minuti, pozicija na stopinjo. Pomen kalkulatorja je njegova enostavnost v aplikacijah, ki ne zahtevajo večje natančnosti (recimo krmiljenje sončnih celic, računanje energije Sonca, itn). Dodal sem še enačbo za energijo Sonca!
Vnesi ISO datum: Vnesi ČAS uu:mm:ss Vnesi ge. dol. 14:56:20 Vnesi ge. širino 46:15:38
Vnesi čas. pas (Slo.=1) SPODAJ SO IZRAČUNI
Zap. dan v letu: Kot gama (del leta v radianih): Razlika do sred. Son. časa [min]: Deklinacija Son. v °:
Azimut Sonca v °: Čas vzhoda: Čas zahoda: čas kulminacije Sonca:
Višina Sonca v °: Ekstraterestično sevanje [W/m2], zgo. na vodorav., spo. na pravokotnico:
Zenitni kot Sonca v °: Dolžine dneva (h:min):
VZHOD ZAHOD
Sonce - 0°50'
Konec civilnega mraka (prižgemo luči) - 6°
Navtični mrak (hkrati viden horizont in maks. orientacijskih zvezd) - 12°
Astronomski mrak - 18°

Ali zelite izračun dnevnih vrednosti za celo leto v spodnjem oknu (klikni v checkbox ) - podatke lahko kopirate v excel ali so vhod v kak drug program?
[ ( Manj natančen, a hiter izračun energije ) | ( ali pa zelite natančen izračun energijo a traja zelo dolgo !!!! ) ]
- razlika v energiji je med izračunoma, na letni ravni, le 0.23%

SONCE - podatki: vzhod, zahod, poldan, dolžina dneva, enrgija, ....

Delno povzeto po:
http://www.srrb.noaa.gov/highlights/sunrise/calcdetails.html
- noaa enačbe (spodaj - Low Accuracy Equations) dajo čase vzhodov in zahodov vsaj dve minuti natančno. Pomen kalkulatorja je njegova enostavnost v aplikacijah, ki ne zahtevajo večje natančnosti (recimo krmiljenje sončnih celic, računanje energije Sonca, itn). Dodal sem še enačbo za energijo Sonca!

Natančni kalkulator vzhoda in zahoda Sonca je recimo na NOAA: http://www.esrl.noaa.gov/gmd/grad/solcalc/
Priredil: Zorko Vičar
November 2010 
General Solar Position Calculations (Low Accuracy Equations)

First, the fractional year y is calculated, in radians.

    y = (2*Pi/365)*(day_of year - 1 + (hour-12)/24)

From y, we can estimate the equation of time (in minutes) and the solar
declination angle (in radians).

    eqtime = 229.18*(0.000075+0.001868*cos(y)-0.032077*sin(y)-0.014615*cos
    (2*y)-0.040849*sin(2*y)

    declin = 0.006918-0.399912*cos(y)+0.070257*sin(y)-0.006758*cos(2*y)+
    0.000907*sin(2*y)-0.002697*cos(3*y)+0.00148*sin(3*y)

Next, the true solar time is calculated in the following two equations.
First the time offset is found, in minutes, and then the true solar time,
in minutes.

    time_offset = eqtime - 4*longitude + 60*offset

where eqtime is in minutes, longitude is in degrees, timezone is in hours
from UTC (Mountain Standard Time = +7 hours).

    tst = hours*60 + minutes + time_offset

where hr is the hour (0-23), mn is the minute (0-60), sc is the second (0-60).

The solar hour angle, in degrees, is:

    ha = tst/4 - 180

The solar zenith angle (Phi) can then be found from the following equation:

    cos(Phi )= sin(lat)*Math.sin(declin)+cos(lat)*cos(declin)*cos(ha)

And the solar azimuth (Theta, clockwise from north) is:

    cos(180-Theta) = -(sin(lat)*cos(Phi)-sin(declin))/(cos(lat)*sin(Phi))

 ----------------------------------------------------------------------

Sunrise/Sunset Calculations

For the special case of sunrise or sunset, the zenith is set to 90.833° (the
approximate correction for atmospheric refraction at sunrise and sunset), and
the hour angle becomes:

    ha = +/- arccos (cos(90.833/(cos(lat)*cos(declin))-tan(lat)*tan(declin))

where the positive number corresponds to sunrise, negative to sunset.

Then the UTC time of sunrise (or sunset) in minutes is:

    sunrise = 720 + 4*(longitude-ha)-eqtime

where longitude and hour angle are in degrees and the equation of time is in minutes.

Solar noon for a given location is found from the longitude (in degrees) and the equation
of time (in minutes):

    snoon = 720 + 4*longitude - eqtime