Sonnenstandsabhängige Wertekorrektur
- Leo Kirch
Eine effiziente Steuerung der Beschattung orientiert sich unter anderem an der aktuell herrschenden Globalstrahlung, also der aktuell vorherrschenden Energie der Sonneneinstrahlung. Allerdings erfordert die hierzu notwendige Messung der Globalstrahlung üblicherweise pro zu beschattender Fassadenseite einen Strahlungssensor. Die Gebäude-Nordseite kann meisten unberücksichtigt bleiben, sodass der Einsatz von 3 Sensoren erforderlich ist.
Bei Einsatz lediglich eines Sensors mit z.B. Südausrichtung lassen sich mit folgender Logik einfach Korrekturen für die Strahlungswerte der Ost- und Westfassade generieren und damit 2 Strahlungssensoren einsparen. Diese Korrekturwerte sind erforderlich, da u.a. die Südausrichtung des Sensors in Verbindung mit der flach stehende Morgen- (Ost) bzw. Abendsonne (West) zu tendenziell zu geringen Strahlungswerten für diese Bereiche führt.
Schritt-für-Schritt-Anleitung
Ansatzpunkt der Überlegung ist der tägliche Sonnenverlauf, speziell die Sonnenrichtung. Eine überlagerte Sinusfunktion ermöglicht Korrekturfaktoren für Ost und West zu berechnen, die sich im Tagesverlauf von morgens (Sinus 90° = 1) zum Sonnenhöchststand (Sinus 180° = 0) stetig verringern und gegen Abend (Sinus 270° = -1) wieder ansteigen.
Da die Strahlungswerte unter 90° bzw. über 270° Sonnenrichtung für die Beschattung nicht relevant sind, findet der Korrekturwert in diesem Bereich für die Automatikbeschattung keine Beachtung.Über einen virtuellen Eingang lässt sich die Höhe des Korrekturfaktors frei justieren.
Mittels individueller „Phasenverschiebung“ lässt sich über einen weiteren virtuellen Eingang die Sonnenrichtung „anpassen“, um z.B. das Maximum der Korrektur eher in den Abend versetzt (Richtung Westen) zu legen. Die Möglichkeit der „Phasenverschiebung“ bietet die Freiheit, korrigierend auf bauliche Rahmenbedingungen und die Sensorausrichtung Einfluss zu nehmen.
Die Korrektur selbst wird mittels Formelbaustein aus der aktuellen Sonnenrichtung und den Korrekturfaktoren berechnet.
Der Absolutwert (stets positiver Zahlenwert) der Korrektur als Ergebnis wird schlussendlich zum Messwert der Globalstrahlung addiert und ergibt einen korrigierten Strahlungswert. Dieser eignet sich z.B. zur Steuerung des Beschattungsbedarfes innerhalb der Automatikbeschattung.
Die Glättung, z.B. per „gleitender Mittelwert“, bietet sich an, um witterungsbedingtes Schaltpendeln auszuschließen.Umsetzung/ Einsatz in der Loxone Config:
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