Med regnearket på den følgende side kan du simulere skyggekastningen fra en vindmølle på et plant, vandret landskab i hvert enkelt minut, time, dag, måned eller år over alt på jorden.
Advarsel: Store simuleringer kræver tid – og masser af RAM
Hvis du ønsker at beregne skyggerne for et helt år, kan det tage din computer fra 20 minutter til flere timer eller mere afhængig af din browsers og din maskines regnehastighed, og hvor høj grafisk opløsning og tidsopløsning du vælger. En fin opløsning (ned til 3 pixels) eller et stort område øger beregningstiden og kræver, at computeren har meget RAM.
Farvelægning af tegningen
De grå farver i tegningen vælges automatisk af programmet, så områder med mest skygge vises i sort, mens de mindst berørte områder vises i hvid, uanset om man kører programmet for et minut eller for et år. De uberørte områder forbliver grønne.
Skærmindstillinger
Hvis du har en skærm med millioner af farver, kan du se, at de grå skygger meget flydende skifter nuance hen over skærmen. Hvis du gerne vil være i stand til at se forskellige bånd med minutværdier som vist på billederne på dette websted, kan du indstille din skærm på tusinder af farver eller 256 farver.
Du kan gemme dit skyggekort
Hvis du har lavet et skyggekort, som du gerne vil se på senere eller sammenligne med andre kort, kan du gemme siden på din egen computer på samme måde som med en hvilken som helst anden webside i HTML-format, hvis du bruger IE4. Du skal blot bruge kommandoen Save fra filmenuen (og husk hvor du gemmer den og under hvilket navn).
Læs antal skyggeminutter i hver celle
Hvis du har en IE4 browser, og du lader denne mulighed være afkrydset, kan du lave en præcis aflæsning (i browserens statuslinje) af antal skyggeminutter i hver enkelt celle ved at flytte cursoren rundt på skyggekortet.
Farvelæg dit kort
Programmet bruger nogle standardfarver, som er logiske på en farveskærm. Farvevalget er dog ikke ideelt med en sort/hvidprinter. Vi har derfor gjort det muligt at ændre farverne uden at skulle gentage beregningerne: Det er muligt at vælge en bestemt farve i en skyggezone omkring vindmøllen. Hvis du bruger et stort højopløseligt kort, kan det tage et par minutter for programmet at give kortet nye farver (IE4 er langsommere end Netscape 4 til dette).
Mal en skyggezone
Du kan vise en zone med et hvilken som helst minimalt minutantal i en bestemt farve. Vær opmærksom på, at med et højopløsningskort tager processen flere minutter.
Andre anvendelsesmuligheder
Dette regneark er praktisk for fotografer, som ønsker at vide, hvor solen står, før de begiver sig ud for at tage billeder af deres yndlingsmotiv under optimale lysforhold. (Vi har afprøvet det – til vindmøllefotografering selvfølgelig). Du kan også bruge programmet, hvis du ønsker at vide, hvor du skal placere en terrasse i din have (uanset om du ønsker skygge eller sol).
Placering
Du kan enten angive din vindmølleplacering ved hjælp af pop op-menuen, som giver længde- og breddegraderne for en række byer verden over, eller du kan også indtaste længde- og breddegraderne og -minutterne direkte sammen med din tidszone.
Tidszone
Der bliver automatisk taget højde for tidszonen, hvis du bruger pop op-menuen med bynavne. Du kan angive din tidszone i forhold til GMT i ved hjælp af pop op-menuen, eller du kan indtaste standard tidszonemeridianen, dvs. længdegraden relativt til Greenwich, som dit lokale tidssystem bruger som reference. Det er normalt et multiplum af 15 grader, hvilket svarer til en times tidsforskel. (Indien og nogle få andre steder har tidszoner, der er et multiplum af 7,5 grader, dvs. en halv time).
Tid
Du kan indtaste dato og tid for at se tidspunkter for solopgang og solnedgang samt den øjeblikkelige lysretning fra solen.
Vindmølle
Indtast en navhøjde og en rotordiameter. En typisk navhøjde for en 600 til 750 kW vindmølle er 46 til 60 m, en typisk rotordiameter er 43 til 48 m. (Du kan finde de typiske navhøjder og rotordiametre ved at seeffektregnearkets
pop op-menu med vindmøller.
Hvis du vil studere skygger i områder, der ligger lavere end vindmøllens fod, kan du snyde ved at øge navhøjden. Omvendt kan du studere områder der ligger højere end vindmøllens ved at mindske navhøjden.
Hvis du f.eks. indtaster 0,5 for rotordiameteren, kan du bruge programmet til at studere skyggen fra toppen af en mast eller hjørnet af en bygning. (Eller du kan bruge den til at bygge dit eget solur).
Skyggetegning
Du kan bestemme tidsrummet, du ønsker skyggeberegninger for. Du kan vælge et minut, en time, en dag eller et år.
Du kan indstille plot-området til at passe til din skærm (og/eller papirformat). Hvis du har nok RAM (og tid), kan du faktisk lave et kort, der er større end din skærm. Default-størrelsen er velegnet til udskrivning på A4-papir i landskabsformat.
Opløsning bestemmer hvor stort et område, der dækkes med hver enkelt 3-25 pixel kvadrat. Vi anbefaler, at du lader hver enkelt kvadrat repræsentere mindre end en halv rotordiameter for at få et rimeligt print. Eller endnu smartere, du kan sætte den lig med din kortopløsning, og skrive kortet ud på en overhead og lægge det oven på et kort over vindmølleplaceringen (1 pixel svarer til 1/72 tomme (1 tomme = 2,54 cm).
Trinlængden i minutter bestemmer, hvor mange rotorskygger, programmet kaster på området. Default-trinlængden på 4 minutter svarer til en gennemsnitlig solazimutændring på 1 grad mellem hver simulering. Du kan spare beregningstid, hvis du vælger en længere trinlængde. For en måneds- eller årssimulering berøres resultatet ikke væsentligt ved at bruge 8 minutters trin – og det er 8 gange hurtigere end 1 minuttrin. Hvis skyggebilledet er ujævnt (eller asymmetrisk i øst-vestretningen, selv når du ikke kører med en konstant rotorretning eller vindrose), så kan din trinlængde være for stor. Hvis du fordobler trinlængden, så vil programmet antage, at rotorskyggen står det samme sted dobbelt så lang tid, dvs. for hvert rotorbillede, der afbildedes på grundarealet, adderes trinlængden til en skyggetæller for det givne område.
Du kan vælge en tilfældig rotorretning (standardværdi), hvilket betyder, at rotoren kan stå i en hvilken som helst retning (tilfældig azimut), eller du kan vælge værste tilfælde, hvor rotoren altid står vinkelret på solen.
Du kan vælge en konstant rotorazimutvinkel fra -90 til 90 grader. Vinklen bliver målt i forhold til syd, og solvinklen er positiv før middag uanset hvilken halvkugle, man befinder sig på. 0 betyder, at vinden kommer fra nord eller syd. Sydøst/nordvest er 45 grader på den nordlige halvkugle og -45 grader på den sydlige halvkugle. Øst/vest er 90 eller -90 grader. Til at hjælpe dig med at vælge den korrekte vinkel kan du bruge pop op-menuen.
Endelig kan du vælge at indtaste en vindrose med en frekvensfordeling for dine vindretninger. Da en normal propelvindmølle er symmetrisk omkring rotorplanet, kan du lægge procenterne for nord og syd sammen og så fremdeles i hver af retningerne. Programmet accepterer 8, 12 eller 16 kompasretninger, hvilket betyder, at du kan definere 4, 6 eller 8 procenter. Programmet undersøger, om summen bliver præcis 100, før det begynder på beregningerne. Bemærk at vindroser defineres med nord = 0°, og at graderne følger urvisernes omløbsretning.
Du skal definere andelen af dagtimer som vindmøllen vil køre i. 0,75 er en typisk andel. Grundresultatet i form af skyggeminutter ganges med denne andel.
Du skal definere andelen af dagtimer med sollys fra klar himmel. Grundresultatet i form af skyggeminutter ganges med denne andel.
Hvis du har præcis statistik over antallet af solskinstimer pr. måned, kan du i stedet bruge de data i dine beregninger ved at udfylde solskinstabellen nederst på siden. I dette tilfælde vil programmet bruge tabeldataene for hver måned i stedet for gennemsnittet. Vi har inkluderet solskinsdata for tre danske placeringer (du kan vælge dem fra pop op-menuen). (Et smart trick: Hvis du ønsker at se skyggemønstret i løbet af f.eks. juni, juli og august alene, så kan du nøjes med at angive solskinsprocenterne for de tre måneder alene, og lade de øvrige måneder antage værdien 0, og så simulere hele året med brug af solskinstabellen).Du kan indføje en maksimumafstand fra vindmøllen for skyggetegningen, da de normalt ikke er relevant at se på afstande over 7 til 10 rotordiametre eller højest 1000 m.
Endelig kan du vælge at få dit resultat vist med musefølsom skyggevisning (kun for IE4-browsere). Det betyder, at du kan aflæse antallet af skyggeminutter i hver enkelt celle på kortet i din browsers statuslinje ved at placere musen på en bestemt celle. Denne facilitet øger behovet for RAM
Solopgang
I dette program bliver solopgang defineret som det øjeblik en lige linje fra solens centrum passerer horisonten i en opadgående bevægelse på den dato, som du har indtaster i programmet. I din lokale avis er solopgangen måske anført nogle minutter tidligere, når solens øverste kant passerer horisonten. Dertil kommer, at lysets bøjning (refraktion) i atmosfæren betyder, at man faktisk kan se solen før den når horisonten. Solopgangen er angivet i lokal tid eller i sommertid, hvis sommertidboksen er afkrydset.
Middag
Middag er når solen når det højeste punkt på himlen, dvs. solhøjden er maksimal. Middag angives i lokal tid eller i sommertid, hvis sommertidsboksen er afkrydset.
Solnedgang
I dette program bliver solnedgang defineret som det øjeblik en lige linje fra solens centrum passerer horisonten i en nedadgående bevægelse på den dato, som du har indtastet i programmet. I din lokale avis er solopgangen måske anført nogle minutter tidligere, når solens øverste kant passerer horisonten. Dertil kommer, at lysets bøjning i atmosfæren betyder, at man faktisk kan se solen efter den når under horisonten. Solnedgangen er angivet i lokal tid eller i sommertid, hvis sommertidboksen er afkrydset.
Deklination
Deklinationen er vinklen mellem jordens ækvatorplan og jord-sollinjen.Når jorden roterer spinder den om sin egen akse, som peger mod Nordstjernen. Denne akse hælder 23,45° i forhold til jordens bane om solen. Vinklen mellem ækvatorplanet og jord-sollinjen varierer altså mellem +/- 23,45° i løbet af året. Vinklen er ca. 0° d. 21/3 og 23/9 (jævndøgn) og når sine maksimumværdier d. 21/6 og 21/12 (solhverv). (Den præcise værdi varierer en smule fra år til år, da et år jo er 365,25 dage langt).
Solopgangs/solnedgangs varighed
Dette er varigheden i minutter og sekunder, som det tager solen om at bevæge sig de 0,531° mellem toppen og bunden af solen ved solopgang eller solnedgang. Ved ækvator tager solopgangen og solnedgangen en smule under 2 minutter. I takt med at man bevæger sig mod polerne, øges varigheden betydeligt specielt om vinteren, som du selv kan efterprøve ved at skifte breddegrad.
Solens azimut
Solens azimut er vinklen i det horisontale plan mellem syd og solen i det øjeblik som du har indtastet din data. Vinklen er altid positiv før middag og negativ efter middag (uanset hvilken halvkugle man befinder sig på).
Solhøjden
Solhøjden er vinklen mellem det horisontale plan og solen.
Retningen fra solen (solvektoren)
Hvis du står i centrum af en vindmølle med ryggen mod syd, og du bevæger dig x enheder til højre (øst), y enheder fremad (nord), og z enheder opad (nærmere -z enheder nedad), så vil en lige linje fra din nye position til centrum af vindmøllen pege direkte mod solen. Værdierne for x, y og z kan læses i de tre bokse.