Oświetlenie profesjonalne | zasilanie i sterowania  (2015-07-22)  

ScanThe Sun – idealne ustawianie kolektorów słonecznych

Aplikacja ScanTheSun jest darmową aplikację służącą do ustawiania kolektorów słonecznych w sposób, który zapewni im najbardziej wydajną pracę. Jest przeznaczona na smartphony i tablety z systemem ANDROID i dostosowana do standardowej konfiguracji tych urządzeń.

 


Zarówno aplikacja, jak i internetowy serwis scanthesun.com funkcjonują dzięki współpracy z firmami partnerskimi prowadzącymi działalność związaną z wykorzystaniem kolektorów słonecznych. Każdy użytkownik aplikacji Scan The Sun jest również z dużym prawdopodobieństwem potencjalnym klientem firm prowadzących działalność związaną z wykorzystaniem kolektorów słonecznych. Nabywając subskrypcję aplikacji firmy te mogą znaleźć się na liście wyświetlanej w smartphonie / tablecie i w ten sposób zareklamować się potencjalnym klientom. Kupując subskrypcję firmy udzielają też wsparcia, które pozwoli na dalsze darmowe funkcjonowanie serwisu ScanTheSun.
 
Więcej o możliwym wsparciu aplikacji ScanTheSun przeczytasz tutaj


Idealne ustawianie kolektorów słonecznych
Aplikacja ScanTheSun umożliwia:
  • zminimalizowanie strat energii wynikające ze złego usytuowania kolektorów zarówno pod względem ich orientacji, jak też rozlokowania względem otoczenia,
  • rzetelne zaplanowanie montażu kolektorów – wybór najlepszego fragmentu dachu, podjęcie decyzji o zastosowaniu dodatkowych stojaków,
  • uzyskanie informacji w jakich godzinach w ciągu dnia kolektor ogrzewa wodę bądź produkuje energię elektryczną.
Aplikacja ScanTheSun uwzględnia otaczające kolektor budynki oraz drzewa i pozwala na optymalne ustawienie kolektora nawet w skomplikowanej miejskiej zabudowie. Pozwala to na ustawienie kolektorów
  • na budynkach wolno stojących,
  • na budynkach w zurbanizowanym otoczeniu,
  • w urządzeniach miejskich lub parkach (np. w stacjach dokujących rowery, itp.),
  • w urządzeniach drogowych.
Aplikacja wykorzystuje dane o położeniu geograficznym i oblicza trajektorię Słońca na niebie dla dowolnego dnia zgodnie ze współczesną wiedzą astronomiczną. Pozwala to na dokładne obliczenie dostępnej całkowitej energii słonecznej dla danej szerokości geograficznej. Energia ta jest dostępna tylko dla kolektorów znajdujących się na pustkowiach a przecież kto z nas mieszka na pustyni? W znakomitej większości przypadków kolektory montowane są w otoczeniu drzew, budynków lub innych obiektów stojących na przeszkodzie promieniowaniu słonecznemu. Aplikacja ScanTheSun umożliwia obrys horyzontu, przez co dokładnie uwzględnia to skomplikowane otoczenie i pozwala na rzetelne ustawienie kolektora nawet w ekstremalnie trudnych przypadkach, jak centra miast, zadrzewione fragmenty parków, ogrodów itp.
 
Moduł geolokalizacji
Budowa aplikacji ScanTheSun opiera się na trzech modułach. Moduł 1 pozwala na określenie położenia geograficznego za pomocą mapy Google lub za pomocą sensora GPS. Aktualne położenie geograficzne jest kluczowe przy obliczeniu położenia słońca na niebie jak też określeniu maksymalnej dostępnej energii słonecznej. Dane o położeniu geograficznym nie są zbierane ani przekazywane poza urządzenie mobilne.
 
Moduł pomiaru otoczenia
Moduł 2 jest aplikacją rozszerzonej rzeczywistości, w której dokonywane są wszystkie pomiary związane z otoczeniem kolektora. Pomiar otoczenia wykonywany jest intuicyjnie poprzez dotykowy obrys linii horyzontu. Obrys zawierający budynki, drzewa lub inne przeszkody, można wykonać za pomocą dotyku ekranu podglądu z kamery. Odpowiedni rachunek macierzowy umiejscawia w otaczającej przestrzeni każde dotknięcie ekranu urządzenia. W oknie podglądu z kamery wyświetlana jest również trajektoria słońca na niebie dla dowolnego dnia roku oraz godziny przecięcia trajektorii słońca z linią horyzontu. Wykorzystanie algebry macierzowej pozwala też na wykonanie kalibracji kluczowych sensorów w urządzeniach, w których działają one nie poprawnie.
 
Moduł ustawiania kolektora
Moduł 3 wykonuje wielokrotne obliczenie trajektorii Słońca na niebie dla kolejnych dni roku. Każda taka trajektoria uwzględnia odcinki, w których Słońce znajduje się za przeszkodami w postaci drzew lub budynków. Odcinki te są obliczane na podstawie obrysu horyzontu wykonanego w module 2 oraz wykorzystaniu współrzędnych barycentrycznych odcinków obrysu. Obliczany jest strumień energii słonecznej dla kolejnych położeń Słońca na trajektorii. Całka tego strumienia po czasie pozwala obliczyć energię słoneczną zbieraną przez kolektor zależnie od jego orientacji. Mapa gradientu kolorów wyświetlana na ekranie urządzenia pozwala znaleźć najlepsze ustawienie kolektora oraz procent zbieranej przez kolektor energii. Moduł ten pozwala też na zapisanie dobowych wykresów energii, które pokazują godzinowy przebieg ilości uzyskiwanej energii słonecznej. Wykresy te są szczególnie pomocne przy przygotowaniu dokumentacji dla klienta. Dzięki wykresom dowiesz się w jakich godzinach twój kolektor będzie zbierać energię.
 
1. Ustawienie kolektorów dla domów jednorodzinnych
 
Wykorzystanie kolektorów słonecznych w niewielkich gospodarstwach domowych jest od kilku lat popularna metodą oszczędzania energii grzewczej. Dachy takich budynków składają się zazwyczaj z kilku spadów skierowanych praktycznie we wszystkie kierunki geograficzne. Daje to duże możliwości wykorzystania energii słonecznej. Zobacz jak aplikacja ScanTheSun pomoże Ci w odpowiednim montażu kolektorów.
 
 
http://scanthesun.com/applications/figures/konstancin/konstancin1.png
Dom jednorodzinny przeznaczony do montażu kolektorów słonecznych.
2. Ustawienie kolektorów urządzeń miejskich
 
Szereg ulicznych urządzeń do montażu zewnętrznego wymaga niewielkiej mocy zasilania. Podłączenie takich urządzeń do sieci elektrycznej wymagałoby rozbudowy infrastruktury (instalacji napowietrznego bądź podziemnego przewodu zasilania, licznika energii itp.). Dlatego też jako źródło zasilania takich urządzeń często wybiera się niewielki kolektor słoneczny. Ustawienie tego typu kolektorów to doskonały przykład zastosowania aplikacji ScanTheSun.
 
http://scanthesun.com/applications/figures/krakowskie/krakowskie_wide2.png
Niewielkie kolektory słoneczne w centrum Warszawy,
których ustawienie sprawdzano za pomocą aplikacji ScanTheSun.
http://scanthesun.com/applications/figures/konstancin/konstancin2.png
Dzięki aplikacji ScanTheSun wybrano wschodną część dachu
na montaż kolektorów słonecznych.
 

Specyfikacja techniczna
Dlaczego ScanTheSun jest wyjątkową aplikacją?
  • Obliczenie trajektorii Słońca na niebie uwzględnia eliptyczny kształt orbity Ziemskiej. Dzięki temu położenie słońca na niebie jest obliczane z dokładnością do 0,1 stopnia. Dokładność obliczenia nie ulegnie pogorszeniu aż do 2055 roku.
  • Uwzględniono rozpraszanie atmosferyczne światła słonecznego przechodzącego przez grubość atmosfery zależną od kąta padania względem płaszczyzny Ziemi.
  • Celem zwiększenia dokładności punktu przecięcia trajektorii Słońca z linią obrysu horyzontu zastosowano współrzędne barycentryczne w geometrii trójkątów.
  • Zastosowano grafikę wektorową openGL wraz z kwaternionami i algebrą macierzową zwiększającą szybkość renderingu.
  • Zaawansowana stereometria oraz algebra macierzowa umożliwiają kalibrację sensorów oraz kąta widzenia kamery urządzenia.
  • Rachunek całkowy pozwala na obliczenie strumienia energii słonecznej wychwyconej przez kolektor z uwzględnieniem orientacji kolektora, trajektorii słońca, refrakcji atmosferycznej i cienia rzucanego przez budynki/drzewa.
  • Architektura aplikacji jest wielowątkowa i wykonywana jest nawet na czterech równolegle realizowanych procesach. Wielowątkowa architektura zapewnia płynne działanie aplikacji. Dzięki dopracowanym algorytmom planisty działa też płynnie i bez przeszkód na starszych jednordzeniowych urządzeniach.
  • Aplikacja jest wielojęzyczna. Obecnie obsługuje języki: Angielski, Niemiecki, Polski (więcej języków jeszcze się nie nauczyłem)
 
 
O autorze
Autor aplikacji – dr Ernest Grodger, od 2007 r. pracuje na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. Prowadzi badania w dziedzinie spontanicznego łamania symetrii odwracania czasu w materii jądrowej. Przy tworzeniu aplikacji ScanTheSun wykorzystał znajomość algebry, analizy matematycznej, astronomii, języków programowania (java, c++), skryptów (javascript, php), serwerów bazodanowych (mySQL) oraz wielkie zamiłowanie do programowania.
 

Komentarze:


OŚWIETLANIE OBIEKTÓW

Advertisement