冬に影が長くなる影響

家の東面屋根は、大きな南側と小さな北側に分かれており、北側屋根は南側より少し下がっている。発電量を増やすために、北側にも太陽光パネルを設置した場合に、どれほど南側の屋根の影が伸びるて影響を及ぼすのか、最悪の冬至の時期で計算してみた。

冬の時期は太陽の仰角が低い⇒地域によってかわるが、冬至で約30度。
日の出の位置は南東方向からなので、日が昇った直後から、影が北西方向にながーく伸びて、太陽光パネルが影になる。パネルをなるべく離せばよいが、それでは、パネルが置けなくなるので、どのくらいの距離を離したら良いか計算することにした。
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とりあえず、まず、カシオの計算式ライブラリ実行サイトで、自宅の位置(経緯度)と日付の入力から、時間毎の太陽の方位と仰角(太陽高度のこと)がわかる⇒http://keisan.casio.jp/has10/SpecExec.cgi?path=05000000.%95%A8%97%9D%8C%F6%8E%AE%8FW%2F02000100.%93V%95%B6%2F11000100.%91%BE%97z%8D%82%93x%81i%88%EA%93%FA%82%CC%95%CF%89%BB%81j%2Fdefault.xml
これは、冬至の結果。方位=180度は、南のこと。11時半頃に最も太陽が高い位置になる。グラフの設定を変えると、このように方位と太陽高度を1つのグラフに表示できる。他の同様のサイトにはない機能だ。ここには表示してないが、データも表示される。
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屋根が傾いているのを、どう考慮するのかが難しかったが、まず式化した。
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結果。ちなみに、屋根の段差は0.3m、屋根の傾斜は26.56度とした。
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左端が結果。段差の2倍の距離の0.6mあれば、冬至でも7:45~12:00までは全く影の影響がないことがわかった。
なお家は、10度ほど南に向いているがこれは、大変なので考慮してない。


参考URL
太陽の方位と太陽高度⇒http://homepage3.nifty.com/ueyama/sky2/calc/sunalt.html
関数計算⇒http://tomari.org/main/java/dentaku_kansuu.html
ブログ⇒http://ecolifejp.fc2web.com/reform/
2ch 太陽光発電の営業マン集合⇒http://society6.2ch.net/test/read.cgi/atom/1243388212/l50
関数電卓マニアの部屋、今は1000円で関数電卓が買えるらしい
http://tomari.org/main/java/dentaku_kansuu.html

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