PC-based Control Software weiß, wo die Sonne steht und bestimmt hochgenau den Sonnenstand

Der Softwarefunktionsbaustein „TwinCAT Solar Position Algorithm“ von Beckhoff ermöglicht die exakte Berechnung der Sonnenstandswinkel – ohne den Einsatz von Sensorik – an jedem Ort

Der Softwarefunktionsbaustein „TwinCAT Solar Position Algorithm“ von Beckhoff ermöglicht die exakte Berechnung der Sonnenstandswinkel – ohne den Einsatz von Sensorik – an jedem Ort und zu jeder Zeit. Dies ist z. B. für Parabolspiegel- und Photovoltaikanlagen sowie für weitere Solarkraftwerkskonzepte notwendig, die zur optimalen Ausnutzung der Sonnenstrahlen automatisch dem Stand der Sonne nachgeführt werden. Aber auch für andere Anwendungsfelder, von der Gebäudeautomatisierung bis zur Lösung des Verschattungsproblems bei Windkraftanlagen, ist der Regelalgorithmus, der die Sonnenstandswinkel mit einer Genauigkeit von ± 0,001° ermittelt, einsetzbar. Die Softwarebibliothek „TwinCAT Solar Position Algorithm“ ermöglicht die hochgenaue Bestimmung des Sonnenstandswinkel sowie der Zeiten für Sonnenaufgang, -höchststand und -untergang. Die Berechnung der Sonnenstandswinkel mit der TwinCAT-Bibliothek setzt die Angabe von Datum, Uhrzeit sowie der exakten geographischen Länge und Breite des Ortes (z. B. durch ein GPS-System) voraus. Je nach gewünschter Genauigkeit kann der verwendete Algorithmus aber auch weitere Parameter, wie die Zeitzone, die Höhe über dem mittleren Meeresspiegel, die Neigung des Untergrundes bzw. die Ausrichtung des Objektes, die Lufttemperatur und den Luftdruck, die die atmosphärische Lichtbrechung beeinflussen, in die Berechnung einbeziehen, die mit einer Genauigkeit von ± 0,001° erfolgt. Anwendungsbereiche sind z. B. Parabolspiegelanlagen mit fokussierenden Spiegeln von z. T. einigen Metern Durchmesser, die der Sonne exakt nachgeführt werden, um die Sonnenstrahlen in einem Brennpunkt zu bündeln. Dies setzt jedoch die hochgenaue Messung der Sonnenstandswinkel voraus. Auch die Nachführung von Photovoltaikanlagen gemäß dem Sonnenstand erfolgt auf dieser Basis. Zunehmend gibt es aber auch Nachfragen aus der Gebäudeautomatisierung, wo man im Bereich der Verschattung großer Gebäudefronten allein mit Sensorik nicht mehr auskommt. Auch Verschattungseffekte von Windkraftanlagen, die es in bewohnten Gebieten zu vermeiden gilt, können mit der Beckhoff-Software exakt berechnet und die Anlagen entsprechend abgeschaltet werden.

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