La mesure de l’ensoleillement et de la couverture nuageuse

3- Paramétrage de Wswin32

Lorsque j’ai commencé à enregistrer la « température au soleil » en mai 2006, mon idée était que si les résultats étaient satisfaisants, je demanderai à Werner Krenn (concepteur du logiciel) de prévoir le calcul de la différence entre les deux températures (solaire et sous abri).

A ma grande et agréable surprise, et avant que je ne le lui demande, à partir de la version V.2.93.3 (25-9-2006), ce calcul est prévu dans Wswin32.

Ce qui tend à prouver que mon idée n’était pas si bête !

Venons en à la tentative d’explication du fonctionnement de Wswin32.

La description qui suit s’applique à la mesure solaire par différence de température (T. solaire moins T. sous abri) telle que décrite précédemment. Mais ceux qui utilisent directement une sonde solaire fourni avec leur station pourront s’en inspirer utilement, bien que le paramétrage soit différent.

Elle concerne la station La Crosse WS2300 utilisée en mode « Vantage Pro »

(voir éventuellement pourquoi il faut utiliser ce mode : http://icare.cinq.free.fr/SPOr/meteo/Wswin32_et_LacrosseWS2300.htm )

En utilisant le même mode et la même configuration, la méthode fonctionne également avec la station La Crosse WS3600

(la déportation du capteur est un peu plus délicate, je peux éventuellement vous renseigner)

Je sais qu’à partir de la version V2.96.19 cette mesure différentielle solaire est également adaptée aux stations OREGON WMR9x8.

Tout se passe dans le menu ci-dessous : « Station météo/Sondes spéciales/Solaire »

(seule la présentation a légèrement évoluée dans les dernières versions de Wswin32, la version présentée ici est la V2.96.3)

En cochant « différence de température », les sondes « solaire » (anciennement température intérieure) et « température extérieure » sont automatiquement sélectionnées pour calculer leur différence. Il n’est donc pas nécessaire de sélectionner leur N° dans les cases prévues (ici 1 et 10)

Cette différence est en permanence (à chaque enregistrement) affichée en 6 après « lumineux Actuelle » (ici 2.7°C)

Il est d’ailleurs possible d’afficher cette différence sur les graphiques (voir page suivante).

C’est ici que vous choisissez :

- soit la méthode « Météo France » : mesure absolue de la puissance solaire.

Vous pourrez seulement mesurer la durée d’ensoleillement à partir d’un certain seuil sans savoir s’il s’agit d’une puissance solaire directe ou diffuse.

- soit la méthode par comparaison avec la puissance solaire théorique calculée hors nuages.

J’insiste bien pour dire que cette option n’est pas une simple « correction de la position du soleil » (encore une très mauvaise traduction qui prête à confusion), mais bien une méthode de calcul entièrement différente et originale.

Ici nous avons des coefficients pour chaque mois de l’année.

Quand on augmente le coefficient, on obtient plus d’heures de soleil, mais uniquement à l’extérieure de la période définie en 4 .

En fait je vous conseille vivement de prendre les coefficients fournis dans l’Aide par Werner (pour chaque station météo) et de ne pas y toucher car ces réglages peuvent être divergents (l’optimum de chaque réglage ne correspond pas à l’optimum de tous les réglages)

De plus, vous comprendrez que le but est d’obtenir un fonctionnement entièrement automatique. Si vous commencez, chaque mois, à changer ces coefficients pour obtenir le nombre d’heures de soleil que vous souhaitez, vous allez passer toute l’année à faire des réglages.

Autant dans ce cas remplir un tableau manuellement en observant visuellement le soleil !

Avec ces coefficients fixés, les résultats obtenus sont bien plus que satisfaisants.

Là ça se complique un peu :

Wswin32 considère, pour ces calculs, une journée de 24 heures divisée en trois périodes distinctes :

période N°1- c’est la période de nuit entre le coucher et le lever du soleil (calculée par le logiciel pour votre position géographique).

Pendant cette période aucun calcul n’est fait sur la couverture nuageuse, et le résultat affiché sera toujours « sombre », logique il fait nuit ! et Wswin32 ne calcule pas la couverture nuageuse la nuit.

période N°2- c’est la période que je qualifierai de « milieu du jour » située entre les deux heures que vous pouvez régler ici.

Disons qu’il faut prendre la plus courte période où on est sûr qu’il fait bien jour, même en hiver (ici 10h30 – 15h30)

En fait, pendant cette période le calcul n’est pas fait par comparaison avec la puissance solaire théorique hors nuage, mais uniquement avec les valeurs que vous avez fixées en 8.

Nous verrons plus loin comment sont déterminées ces valeurs.

Pendant cette période, le pourcentage de soleil correspond simplement au rapport entre la différence de température calculée affichée en 6 et la température pour 100% en 8. (ici 2.7 / 7.5 = 36%)

périodes N°3- ce sont les deux périodes situées, d’une part entre le lever du soleil (calculé) et l’heure indiquée en 4 (ici 10h30), et d’autre part la deuxième heure indiquée en 4 (ici 15h30) et le couché du soleil (calculé).

C’est uniquement pendant ces deux périodes que Wswin32 fait le calcul par comparaison avec la puissance solaire théorique hors nuage.

A la ligne suivante, la case « Hum. Ext. -facteur réduction » est inactive dans ce mode fonctionnement.

Ici, après l’heure, est indiqué en continu la fameuse valeur de puissance solaire théorique hors nuage, calculée pour votre lieu géographique. C’est le tag %sunintenscur% (ici 620 w/m²)

« lumineux Actuel », comme dit précédemment, est la valeur de la différence entre la température au soleil et la température sous abri. Cette valeur est actualisée à chaque enregistrement (ici 2.7°C)

Le dernier chiffre de cette ligne indique le pourcentage de soleil calculé par Wswin32 comme indiqué précédemment (ici 36%).

Maintenant que Wswin32 sait calculer, à chaque enregistrement, le pourcentage de soleil, nous allons déterminer ici le qualificatif que l’on appliquera à la couverture nuageuse pour chacun de ces pourcentages (ici « nuageux » correspondant à 36% de soleil (30 à 50%))

Voici comment j’ai choisi ces valeurs :

Le premier chiffre, 80%, correspond au qualificatif « ensoleillé ».

En pratique, et compte tenu de mes autres réglages, cela correspond à un soleil provoquant des ombres au sol parfaitement nettes

C’est également ce seuil qui est pris en compte pour le calcul de la durée d’ensoleillement.

La durée d’ensoleillement prise en compte à chaque enregistrement, ainsi que l’échelle sur les graphiques sont réglables en bas du menu : « Station météo/Sondes spéciales/#3 ».

J’ai choisi pour la durée la fréquence de mes enregistrement soit 5 mn.

Et pour les graphiques une échelle automatique.

Ensuite j’ai laissé les réglages d’origine par défaut : 50% et 30% qui correspondent très bien à la réalité.

Ensuite j’estime que le terme « brumeux » est très mal adapté. Pour moi un ciel brumeux est en général plus ensoleillé qu’un ciel « très nuageux ». Dans ma page « custom » j’ai donc incorporé un petit programme spécial, fait par Chriss et téléchargeable ici (lien obsolète; contactez-moi) (« Tag pour changer les expressions données par "suntxt" »), qui remplace « brumeux » par « nuages très épais » pour les valeurs d’ensoleillement mesurées comprises entre 2 et 20%.

Ces qualificatifs ainsi calculés apparaissent dans la ligne 6 où une astérisque « * » signifie que le calcul a été corrigé de la position du soleil.

Pendant les périodes N°2 et N°3, si la différence des températures mesurées (T. solaire moins T. sous abri) reste trop faible, le qualificatif est « aucun calcul ».

Ceci se produit quand le ciel est vraiment très sombre. Dans ce cas Wswin32 ne peut pas savoir si cela vient d’une très forte couverture nuageuse ou d’un soleil très bas sur l’horizon (aux grandes latitudes par exemple).

Mais pour vous donner une idée de la sensibilité de la mesure, en période N°3, une différence de température de seulement 0.8°C est capable de fournir comme résultat : « très nuageux » et « soleil 7% » et ceci correspond tout à fait à la réalité observée.

Le choix de ces valeurs est déterminant, c’est l’étalonnage du système.

Après plusieurs mois d’observations, j’ai constaté que dans une journée sans nuage, la température du capteur solaire se stabilise (par échange avec l’extérieur) quand la puissance solaire théorique hors nuage continue à augmenter (j’ai tracé les deux courbes pour des journées ensoleillées en différentes saisons)

Pour la valeur 100% il faut donc mettre ici la valeur de température qui correspond au minimum de différence entre température au soleil et température sous abri que vous avez obtenu sur une année entière au milieu d’une journée sans nuage.

Autrement dit, ici, les 7.5°C correspondent à l’échauffement minimum que j’obtiens (par rapport à la température sous abri), au milieu d’une belle journée ensoleillée d’hiver.

C’est pour cela également qu’il faut avoir un capteur qui chauffe le plus possible au soleil pour que ce minimum soit le plus élevé possible.

7.5°C correspond à ma sonde usée.

Avec ma nouvelle sonde installée le 29 octobre 2016 (voir 2- Réalisation d’un capteur d’ensoleillement ), j’obtiens environ 20 à 25°C (de plus que sous abri) à midi solaire en hiver et j'ai passé ce réglage du 100% à 14°C au lieu de 7.5°C

Je n’ai toujours pas trouvé la signification de cette valeur, mais je pense qu’elle n’est pas utilisée dans ce mode différentiel.

C’est la date à partir de laquelle votre capteur est opérationnel et que vous autorisez Wswin32 à calculer et à afficher ses résultats.

Pour les explications plus détaillées des calculs faits par Wswin32 pour l’ensoleillement, voir également :

http://rieux-marne.net/phpBB3/viewtopic.php?f=5&t=856#p8444

Fonction « Nuages »

Voir menu : « Station météo/Sondes spéciales/Nuages »

Supposons que là où vous habitez le lever et le coucher du soleil ne correspondent pas aux heures calculées par Wswin32.

Par exemple dans une vallée, sur le versant d’une montagne ou derrière un obstacle quelconque.

Vous indiquez alors ici, pour chaque mois de l’année, les heures réelles de lever et de coucher du soleil (heures moyennes pour chaque mois).

Entre l’heure de lever/coucher du soleil calculée et les heures réelles que vous indiquez ici, Wswin32 affichera simplement « pas de calcul » (assorti d’un astérisque : *) et ne comptabilisera pas de soleil.

Pour les explications détaillées de cette fonction, voir ici :

http://icare.cinq.free.fr/meteo/mesureensoleillement/fonction_Nuages.htm

Important :

Wswin32 refait tous ses calculs d’ensoleillement à chaque fois que vous changez l’échelle de temps des graphiques (jour, semaine, mois, année…).

A partir du moment où vos paramètres solaires sont enregistrés, il est donc très facile, chaque fois que vous faites un réglage sur ce menu, de voir instantanément le résultat sur les graphiques en changeant simplement cette échelle.

dernière mise à jour le 17 février 2022

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