Verschattung berechnen

[halloween]

Hallo,
ich möchte gerne meine Rollosteuerung um automatische Verschattung erweitern. Das soll alles über den Sonnenstand geschehen. Ich hab einen Openhab-Server, mit dem ich alles berechnen kann.

Die Frage ist nur, wie bringe ich Azimuth und Elevation der Sonne irgendwie in eine Gleichung, damit ich sagen kann, an dem Tag im Jahr muss genau zu der Uhrzeit die Westseite im EG beschattet werden.

Wir haben ringsum 1,2m Dachüberstand. Heute z.B. hab ich zufällig aus dem Fenster gesehen und dabei bemerkt, dass um 14:10 die Verschattung im EG einsetzen müsste, damit die Sonne nicht ins Zimmer scheint (Azimuth 200, Elevation 60). Aber das geht natürlich nur im Hochsommer, weil die Sonne sehr hoch steht. Im Februar wäre der Dachüberstand nutzlos und die Sonne würde schon viel früher ins Zimmer scheinen (nur als Beispiel, im Februar wird normalerweise keine Beschattung benötigt).

Hat da jemand eine Idee oder noch besser, gibts fertigen Gleichungen, mit denen man sowas ausrechnen kann? Oder hilft da nur ausprobieren und viele Notizen übers Jahr machen?

[Beleuchtfix]

Mach es nicht zu kompliziert. Der Azimuth sollte ja eigentlich immer konstant sein (und damit auch die Zeit). Sinnvoll halte ich eine Kombination mit der Außentemperatur (ab welcher Temperatur stört dich eine Erwärmung).

Ansonsten musst du für deine persönlichen Bereiche die entsprechenden Winkel finden, ab der dich die Sonne stört. Das kannst du dann entsprechen abfragen (Azimuth < x und > y und Elevation < a und > b.

Du kannst auch noch eine Mindesthelligkeit mit eingeben, so dass bei zu starker Bewölkung der Verschattung unterbleibt.

Viel Erfolg
Florian

[halloween]

Wir haben nur auf Süd Jalousie, sonst überall Raffstore. Ich hab eigentlich an Sonnenstandsnachführung der Lamellen gedacht, aber so wie es scheint, ist das im Sommer nicht nötig, weil die Sonne immer so hoch steht, dass die Lamellen waagrecht bleiben können.

Zumindest für Süd hab ich jetzt schon mal die Winkel. Für Ost und West muss ich nochmal ein paar Tests machen bzw. Werte aufschreiben.

[halloween]

Ich hab mir jetzt ein paar Gedanken gemacht, aber so recht funktioniert das alles ohne Wetterstation bzw. Aussen-Helligkeitssensor wohl nicht, oder?

Aktuell z.B. bewölkt, teilweise leichter Regen, aber Aussen 25°C. Innen 24°C. Auch ohne Verschattung keine nennenswerte Änderung.
Letztens keine Wolke am Himmel, Sonnenschein, aber aussen nur knapp über 20°C. Ohne Verschattung wären wir geschmolzen.

Also bleibt mir wohl nichts anderes übrig, als einen Wetterstation aufs Dach zu bauen, damit ich die Einstrahlung auswerten kann?



Alternativ wäre vielleicht noch, die Daten der PV-Anlage heranzuziehen. Also wenn auf Süd viel Leistung anliegt, dann beschatten... Die PV hab ich aber noch nicht in Openhab integriert, für meinen Wechselrichter gibts leider kein Binding.

[Beleuchtfix]

Helligkeit und Temperatur sind schon Werte, die du in jedem Fall haben solltest, um eine vernünftige Verdunkelung zu bekommen. Der Rest ist Luxus

Gruß
Florian

[halloween]

Reicht dazu evtl. auch ein KNX-PM an der Nordseite des Hauses (überdachter Eingangsbereich)? Kann ich damit bewölkt und Sonnenschein ausreichend genau unterscheiden oder geht das nur mit einem Sensor in der prallen Sonne?

Vom PM bekomme ich ja die Helligkeitswerte. Innen- und Aussentemperatur hab ich bereits auf dem Bus.

[Beleuchtfix]

Könnte gehen, schau aber mal, in welchen Dimensionen die Helligkeit angezeigt wird (ETS). Im Innenbereich habe ich schon oft einen Wert von 2000 Lux als Maximum gesehen, das ist nichts um Sonne zu erkennen. Da beginnt erst eine 10er Potenz höher.

Gruß
Florian

[bernsen]

Die Helligkeitssensoren der PM sind da recht schnell am Ende des Messbereiches, so dass eine Unterscheidung nicht möglich ist.
Ich hatte das mal mit einem Luxomat RC-plus next 230 KNX getestet.

Ob andere da besser Abschneiden weiß ich nicht.
Eigentlich aber auch Verständlich, da damit ja möglichst genau die Dämmerung aufgelöst werden soll.

[ididdi]

Ich hänge mich mal ganz blöd mit rein weil ich mir darüber noch nie richtig Gedanken gemacht habe, aber wie Unterscheidet man beim Sonnenschutz zwischen den Jahreszeiten. Im Winter soll der Sonnenschutz ja nicht runter gehen, damit das Gebäude sich aufheizt und wertvolle Energie für die Heizung gespart wird, im Sommer soll der Sonnenschutz aber am Besten schon von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang genutzt werden. Ich habe immer gedacht die Außentemperatur (Sonnenschutz z.B. ab 20°C Außentemperatur) in Verbindung mit der Helligkeit (Sonneneinstahlung ja/nein) als Kriterium ist da ganz gut. Liege ich damit ganz falsch oder ist das die normale Vorgehensweise? Wenn ja, welche Werte für Temperatur und Helligkeit bewähren sich in der Praxis dabei?

Grüße Diddi

[evolution]

ididdi Wir unterscheiden bei der Beschattung überhaupt nicht nach Jahreszeiten. Die automatische Beschattung erfolgt bei uns in Abhängigkeit der Helligkeit (ab 60-80k Lux) und dem Sonnenstand (hauptsächlich für Azimut, die Elevation nur bei Schattenkantennachführung). Die Beschattungsautomatik wird auch nur erlaubt, wenn die Aussentemperatur einen bestimmten Wert überschritten hat. Sollte die Sonnenintensität einen Schwellwert (ca. 850W/m²) überschreitet, fahren die Rolläden als Hitzeschutz in eine feste Position. Um die Sonnenenergie zum Aufheizen zu nutzen erfolgt die Beschattung nicht, wenn die jeweilige Raumtemperatur unterhalb einer definierten Temperatur liegt.

[ididdi]

evolution Wenn ich das richtig interpretiere, kann es an sonnigen Wintertagen aber dazu kommen das trotzdem verschattet wird, obwohl man die Sonne nutzen könnte? Wäre es da nicht besser, wenn das Stellventil zufährt und man den solaren Eintrag nutzt oder denke ich da wieder zu kompliziert?

[halloween]

Darum kann man ja auch für die Wintermonate eine Beschattung erst ab z.B. 24°C Innentemperatur aktiv werden lassen und im Sommer schon eher. So ähnlich hab ich es vor. Richtiger Hitzeschutz ist eigentlich erst ab Mai notwendig, davor kann man die Hitze relativ leicht wieder loswerden, wenn man die Fenster öffnet. Aber wenns draussen dann schon etwas höhere Temperaturen hat, hilft das nicht mehr so viel...


Wie macht ihr das mit Jalousie eigentlich? Reicht es für Hitzeschutz, wenn die Lamellen geöffnet sind, also keine direkte Sonneneinstrahlung in den Raum kann, man es aber trotzdem hell hat - oder sollte man da besser die Lamellen komplett geschlossen haben, weil auch mit waagrechten Lamellen noch gut Hitze ins Haus eingetragen wird?

[evolution]

Wenn ich das richtig interpretiere, kann es an sonnigen Wintertagen aber dazu kommen das trotzdem verschattet wird, obwohl man die Sonne nutzen könnte? Wäre es da nicht besser, wenn das Stellventil zufährt und man den solaren Eintrag nutzt oder denke ich da wieder zu kompliziert?

Die Verschattung erfolgt auch im Winter nur, wenn die Raumtemperatur "zu hoch" ist - darunter nutzen wir auch den solaren Eintrag "zum Heizen". Die Heizungssteuerung läuft komplett unabhängig von der Beschattung.

halloween Den Hitzeschutz begreife ich als "Abschotten nach aussen". In unserem Fall (Rolladen) also bis auf einen kleinen Spalt geschlossen (damit es nicht ganz dunkel ist). Bei Behängen würde ich die Lamellen komplett schließen; nur bei der Beschattungsautomatik würde ich diese an den Sonnenstand anpassen.

[halloween]

Das verstehe ich jetzt nicht ganz... Für mich ist die Beschattungsautomatik doch das Mittel zum Hitzeschutz.

Oder hat für dich die Beschattungsautomatik noch eine andere Funktion?

[evolution]

Das verstehe ich jetzt nicht ganz... Für mich ist die Beschattungsautomatik doch das Mittel zum Hitzeschutz.

Oder hat für dich die Beschattungsautomatik noch eine andere Funktion?

Für den Bereich EFH dient die Beschattung fast ausnahmslos dem Hitzeschutz. In Büroräumen hingegen dient die Beschattung neben dem Hitzeschutz bspw. auch der Blendfreiheit am (PC-)Arbeitsplatz.

Um auf die Unterscheidung Hitzeschutz zu Beschattungsautomatik zurückzukommen. Die Beschattungsautomatik soll einen erhöhten Wärmeeintrag durch den Treibhauseffekt in die Zimmer verhindern indem keine direkte Sonneneinstrahlung im Zimmer (Böden, Wände etc.) selbst erfolgt. Der Hitzeschutz hingegen soll den Wärmeeintrag durch die Konvektion der Scheiben entgegenwirken; hier nutzt man dann die Luftschicht zwischen Behang und Glasscheibe als Wärmeisolator. Aus diesem Grund würde ich bei der Hitzeschutzfunktion die Lamellen schließen.