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Sonnenstandsberechnung Probleme |
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| Donjuan |
Forum-Newbie
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Verfasst am: 02.06.2015, 18:40
Titel: Sonnenstandsberechnung Probleme
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Hallo zusammen,
ich sollte eine Sonnenstandsberechnung mit Matlab/Simulink machen. Ich habe mit dem Buch von Volker Quaschning "Regenerative Energiesysteme" gearbeitet. Die Berechnung für das Sonnenazimut und für die Sonnenhöhe stimmen laut der Seite(http://www.sonnenverlauf.de/#/49.495,11 ... 02/17:55/1). Ich habe aber ein Problem bei der Berechnung von der direkten Bestrahlungsstärke auf eine geneigte Ebene. die Formel für die Bestrahlungsstärke lautet : Edir,gen= Edir,hor * cos(Einfallswinkel)/sin(Sonnenhöhe)
Edir,hor ist die direkte Bestrahlung auf eine geneigte Ebene , die ich bereits in der excel Tabelle habe, ich muss es nur noch einsetzten.Da ich dank der recherche herausgefunden habe, dass die Ergebnisse für dir Sonnenhöhe richtig ist, bin ich am verzweifeln, was ich beim Einfallswinkel machen muss, da die Formel richtig ist.
Der Einfallswinkel wird mit der Formel arccos(-cos(Sonnenhöhe)* sin(Höhenwinkel des Kollektors)*cos(Sonnenazimut-Neigungswinkel des Kollektors )+sin (Sonnenhöhe)* cos(Höhenwinkel des Kollektors) berechnet.
Das Verhältnis zwischen dem Einfallswinkel und Sonnenhöhe ist so hoch, dass ich im Winter eine Bestrahlun pro 1 m^2 ca 1000 W kriege. Ich muss wohl irgendein Winkel abziehen,ich sitze schon seit einem Monat davor, ohne Erfolg.
Ich würde mich wirklich sehr freuen, wenn mir jemand veraten könnte, wo mein Denkfehler ist.
Vielen Dank im Voraus
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| Winkow |
Moderator
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Verfasst am: 02.06.2015, 18:43
Titel:
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das ist alles recht viel text der den leser nicht wirklich weiter bringt.
besser wäre es wen du matlab code postest und dann erklärst wo das erwartete ergebniss vom erzielten abweicht. wenn alle formeln richtig sind kann ja der fehler entweder nur an falscher programmierung liegen oder an einer falschen erwartung.
_________________
richtig Fragen
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| Student^^ |
Gast
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Verfasst am: 24.06.2015, 16:23
Titel: hatte des gleiche oder ähnliches Problem
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Hallo,
hatte ähnliche Probleme hab dann aber meinen Prof gefragt, herausgekommen ist folgendes.
Bis zu dem Winkel teta kannst du alles nach dem Buch berechnen. Das Problem das ich hatte ist, das Ich die falsche Edir, Erefl, und Ediff hatte.
Erefl, gen = Ehor * A * 0,5 * (1 - COS(Gamma E) wobei Ehor die auf die horizontale auftreffende Strahlung ist, A der albedowert und Gamma E der Neigungswinkel.
Edir ist etwas komplizierter Edir und Ediff sind auch noch abhängig von der Strahlung die auf die senkrechte auftrifft. Wir haben Merra - Daten verwendet, da bekommt man beides geliefert.
Edir bestimmt sich mit Calc zu: Edir = (O3-N3*(0,5*(1+SIN(RAD(I3)))+0,5*0,2*(1-SIN(RAD(I3)))))/(1-SIN(RAD(I3))*0,5*(1+SIN(RAD(I3))))
wobei N die spalte für Ehor ist, O die Spalte für Esenk und I für die Sonnenhöhe.
Ediff bestimmt sich dann zu Ediff = = N3 - X3 * SIN(RAD(I3))
X ist hier Edir, der Rest ist gleich.
Edir, gen lässt sich nun mit dem Einfallswinkel = 90 - Teta zu Edir, gen = sin (einfallswinkel) * Edir berechnen. Ediff, gen wie in der Formel aus dem Quaschning bloß mit dem vorher berechnetem Wert von Ediff.
Die gesamtbestrahlung ergibt sich dann aus der addition von Ediff, gen + Edir, gen + Erefl, gen.
beachten solltest du dass nur wenn Sonnenhöhe und der Einfallswinkel (90-teta) größer 0 sind werte für die jeweiligen E,gen - Strahlungen berechnet werden sollten. bei Ediff können auch leicht negative werte herauskommen. Das müsste daran liegen das der vereinfachte ansatz (isotroper) benutz wurde.
hoffe das es nicht zu wirr beschrieben ist bzw. ich nichts vergessen habe, falls du bis heute nicht eh schon ne lösung hast 
MFG
Gast - Student
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| Donjuan |
Themenstarter
Forum-Newbie
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Verfasst am: 28.06.2015, 17:06
Titel:
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Hallo Student,
danke für die Antwort und für die Mühe.
Die Berechnungen nach Din5034 waren richtig. Ich hatte angefertigte Wetterdaten. In den Wetterdaten hatte ich die Aussentemperaturen,
Edir auf der horizontalen Ebene und Ediff auf der horizontalen Ebene.
Das Problem war das ich mich bei den Wetterdaten vertan habe. Statt das ich mit der zweiten Zeile anfangen müsste, habe ich mit der 3 Zeile angefangen und deswegen waren die Werte falsch. Da die Differenz zwischen dem Einfallswinkel und der Sonnenhöhe zu hoch war, was eher unrealistich ist.
Bei der Einfallswinkel muss man beachten, dass die Werte nur zwischen 90 und -90 sein kann, da man sonst negative Werte raus kriegt, dies kann man mit einer einfachen If bedingung lösen.
Bei Ediff auf eine geneigte Ebene wurde der isotropen Ansatz gewählt, da man davon ausgegangen ist, dass aus allen Himmelsrichtungen der gleiche Antel der Himmelsstrahlung vorhanden ist. Bei der Erefl wurde ebenfalls der isotropen ansatz gewählt.
Mit freundlichem Gruß
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