Jak měříme solární radiaci a sluneční svit
Solární radiace
Solární radiaci na této stanici měříme elektronickým senzorem
DFRobot SEN0640, který je připojen k řídicí jednotce ESP32
prostřednictvím sběrnice RS485 / Modbus.
Naměřená hodnota je uváděna ve W/m2 a měření probíhá každé dvě sekundy.
UV záření
Pro měření UV záření používáme samostatný senzor
DFRobot SEN0642, rovněž komunikující přes
RS485 / Modbus. Z jeho měření je určován aktuální
a denní maximální UV index.
Jak určujeme dobu slunečního svitu
Doba slunečního svitu není určována pouze pevnou hranicí solární radiace.
Řídicí jednotka ESP32 pro každý okamžik zároveň vypočítává
teoretické maximum solární radiace, které odpovídá poloze Slunce
při dané atmosférické průzračnosti.
Výpočet vychází z přesných souřadnic stanice
49° 14' 38” N, 16° 20' 41” E,
nadmořské výšky 462 m, aktuálního data a času
a astronomické polohy Slunce. Zohledňuje výšku Slunce nad obzorem,
sluneční deklinaci, úhel hodin a předpokládanou průzračnost atmosféry.
Výpočet využívá model atmosférického útlumu Kasten–Young / Beer-Lambert.
Kdy se minuta započítá do slunečního svitu?
Každá minuta se započítá pouze tehdy, pokud jsou současně splněny
dvě podmínky:
• naměřená solární radiace je alespoň 120 W/m2
• naměřená radiace dosahuje alespoň 60 % teoretického maxima
Například pokud je v daném okamžiku teoretické maximum
800 W/m2, musí být skutečně naměřená radiace alespoň
480 W/m2. Současně však musí být splněna i absolutní hranice
120 W/m2.
Pokud je například naměřeno 500 W/m2, minuta se do slunečního svitu započítá.
Pokud by bylo naměřeno pouze 450 W/m2, minuta se nezapočítá.
Proč používáme teoretické maximum?
Intenzita slunečního záření se během dne i během roku výrazně mění.
Stejná pevná hranice by proto nebyla vhodná pro všechny části dne
a všechna roční období.
Použitý model umožňuje porovnávat skutečně naměřenou radiaci s hodnotou,
kterou lze v daném okamžiku očekávat při jasné obloze.
Díky tomu je vyhodnocení slunečního svitu přizpůsobeno aktuální poloze Slunce.
Oblačnost, mlha, déšť nebo jiné atmosférické podmínky se následně projeví
poklesem skutečně naměřené radiace vůči tomuto teoretickému maximu.
Stav oblohy
Aktuální stav oblohy, například Jasno, Skoro jasno, Polojasno,
Oblačno, Mlha nebo Déšť, získáváme samostatně z meteorologického
API služby Open-Meteo.
Tento údaj slouží pouze jako informativní údaj pro návštěvníky webu
a není používán pro výpočet délky slunečního svitu.
Použité senzory a zdroje dat
Solární radiace: DFRobot SEN0640 – W/m2
UV index: DFRobot SEN0642 – UV index
Sluneční svit: měřená radiace + astronomický model
Teoretické maximum: výpočet podle polohy Slunce, souřadnic a nadmořské výšky
Stav oblohy: Open-Meteo API – pouze informativní údaj
Výsledná doba slunečního svitu je založena na skutečně naměřené
solární radiaci a na astronomickém výpočtu aktuálního teoretického
maxima pro místo měření.