Vergleich Solarprognosen Solarwetter und brightsky

klassisch

@homoran Heute wird es interessant. Morgennebel, der auch in der DWD App erkennbar ist. Es fehlen also am Morgen 1 bis 2 Stunden Sonne. Dennoch sagt das Skript einen relativ guten Jahresertrag voraus, der es auf Platz 131 in 2025 schaffen würde. Mal schauen was passiert. Wahrscheinlich muß ich den Wirkungsgrad noch ein paar Prozentpunkte pauschal runter nehmen.

Homoran

@klassisch sagte in Vergleich Solarprognosen Solarwetter und brightsky:

Heute wird es interessant

ja!

der estimate passt heute zu meiner Faktorisierung.

ich muss mich irgendwann mal mit den stündlichen Werten beschäftigen

ticaki

@homoran sagte in Vergleich Solarprognosen Solarwetter und brightsky:

ich muss mich irgendwann mal mit den stündlichen Werten beschäftigen

hm von X kenne ich da das soon - du wast da nicht mal aktiv vor jahrzehnten?

Homoran

@ticaki sagte in Vergleich Solarprognosen Solarwetter und brightsky:

du wast da nicht mal aktiv vor jahrzehnten?

never! keine unsoziale Medien!

klassisch

[OT]
@homoran sagte in Vergleich Solarprognosen Solarwetter und brightsky:

Wie erzeugst Du den underlay, also die hellgraue Parabel? Das muß doch auch dynamisch sein. Wäre hier auch vorteilhaft. Dann könnte man sehen, wie zutreffend die stündliche Prognose startet.

ticaki

@homoran
vor Jahrzehnte war X nicht vermurks sondern ne Weltraumhandelssimulation von Egosoft

Homoran

@klassisch sagte in Vergleich Solarprognosen Solarwetter und brightsky:

Wie erzeugst Du den underlay, also die hellgraue Parabel?

Das ist eine empirisch ermittelte Parabel. Jetzt im Bereich Equinoktium passt sie ganz gut, zur Sommersonnenwende noch nicht.
Schlimmer wurde das Ganze als ich versuchte noch die Temperatur einfließen zu lassen.
Da ich (noch) nicht wirklich die Paneltemperatur zur Verfügung habe, arbeite ich mit der Lufttemperatur.
Bei reichlich Wind sind die Panels wegen doppellagiger Hinterlüftung aber anscheinend deutlich kühler.

Der neue Sensor liegt bereit. will ich im Herbst unter zwei Panels kleben.

Ich seh mal ob ich das Teilblockly sinnvoll hier hereinbekomme

EDIT:
ist das lesbar?

klassisch

[OT]
@homoran Wow, mit Temperaturabhängigkeit! Das sieht etwas nach @Homoran schen Perfektionismus aus.
So viel Aufwand, werde ich nicht spendieren. Wenn ich schon Wetter höre, geht mein Fehlerband gleich ganz weit auf.
Aber von vorne: Hat diese underlay Kurve einen eigenen Datenpunkt mit einer Sequenz von ts und data, die morgens für history erzeugt wird und dann von flot mit angezeigt wird?

Homoran

@klassisch sagte in Vergleich Solarprognosen Solarwetter und brightsky:

Hat diese underlay Kurve einen eigenen Datenpunkt

ja!

@klassisch sagte in Vergleich Solarprognosen Solarwetter und brightsky:

mit einer Sequenz von ts und data, die morgens für history erzeugt wird

nein, das kann ich nicht.

Die wird live erzeugt (Temperatur und Wind [fehlt noch] kenne ich außerdem morgens noch nicht)

ticaki

@homoran
dafür gibts einen Wetteradapter die sagen dir was für temperaturen du erwarten kannst und wind ist da auch

Homoran

@ticaki sagte in Vergleich Solarprognosen Solarwetter und brightsky:

dafür gibts einen Wetteradapter

ist die Quelle vertrauenswürdig?
das Skript ist uralt

klassisch

@homoran brightsky hat Temperaturen und Wind in den stündlichen Datenpunkten.

Homoran

@klassisch sagte in Vergleich Solarprognosen Solarwetter und brightsky:

@homoran brightsky hat Temperaturen und Wind in den stündlichen Datenpunkten.

wie gesagt habe ich mich
a) noch nicht mit den stündlichen Werten beschäftigt
b) gab es brightsky vor 4 Jahren noch nicht ( https://forum.iobroker.net/post/592093 )
c) wollte ich es "eigentlich" einfacher halten, als in dem verlinkten Thread
...bis der

@klassisch sagte in Vergleich Solarprognosen Solarwetter und brightsky:

@Homoran schen Perfektionismus

zuschlug.
Da würde die Paneltemperatur sinnvoll sein

@homoran sagte in Vergleich Solarprognosen Solarwetter und brightsky:

Der neue Sensor liegt bereit. will ich im Herbst unter zwei Panels kleben.

Außentemperatur und Wind wären da eh nur Hilfsdaten.

Ich muss mal sehen, wann ich wieder mehr Zeit hab

Homoran

@ticaki sagte in Vergleich Solarprognosen Solarwetter und brightsky:

Bei mir war es auch recht dicht dran.

noch ein upvote geht leider nicht

Faktorisiert, realer Wert und dein estimate

ticaki

@homoran

Soll ich das mit der Solarberechung als Feature fürs latest aufnehmen oder taugt es nix? Meine Solaranlage wird durchs L Dach im Sommer ab 19:00 komplett abgeschattet, das einzurechnen ist mir zuviel Daher kann ich das schlecht bewerten.

Homoran

@ticaki sagte in Vergleich Solarprognosen Solarwetter und brightsky:

@homoran

Soll ich das mit der Solarberechung als Feature fürs latest aufnehmen oder taugt es nix?

Also....
es taugt!
es passt zumindest sehr gut zu meiner Faktorisierung.

lila ist dein Estimate.

Homoran

@ticaki sagte in Vergleich Solarprognosen Solarwetter und brightsky:

Meine Solaranlage wird durchs L Dach im Sommer ab 19:00 komplett abgeschattet, das einzurechnen ist mir zuviel Daher kann ich das schlecht bewerten.

du hast editiert !?
Das mit möglichem Optimierungspotential hatte ich wieder gelöscht.

hab da zwar ne Idee, aber keine Zeit und kein Wissen über deinen Algorithmus

ticaki

@homoran
Ja, wollte das mit dem L Dach klarstellen - damit muß ich dann ne Strahlenverfolgung machen was dann irgendwie so endet - das kann ich ja für mich in nem Skript machen zum rumspielen, aber in einem adapter - wow bis das getestet ist vergeht ja ein Jahr und dann will jemand bäume eingeben können ^^

Falls jemand will - Berechnung ob Sonnenstrahlen durch ein Fenster eine definierte Fläche treffen

function init() {
    // === AB HIER: deine States, Fenster/Ziel definieren & aufrufen ===
    const altState = '0_userdata.0.sonstiges.sun.altitude';
    const aziState = '0_userdata.0.sonstiges.sun.azimuth';

    const windows: {name:string, window: {center: Vec3, width: number, height: number, facadeAzDeg: number, normalElevationDeg: number}, target: TargetSpec}[] = [
    {
        name: 'Schlafzimmer',
        window: {
            center:[0, 0, 1], 
            width:1.0, 
            height: 0.60, /*Azimut*/ 
            facadeAzDeg:270, /*Neigung*/ 
            normalElevationDeg:0
        },  // Western, senkrecht
        target: {
            kind: 'wall',
            distance: .1,
            width: 2,
            height:2,
            lateral: 0,
            zCenter: 1
        },                  // Ost-ausgerichtete Wandfläche
    }
    ];

    const az = Number(getState(aziState).val);
    const alt = Number(getState(altState).val);
    const win = makeWindowRect(windows[0].window)
    const hits = sunlightHitsSurface(az, alt, win, ( buildTargetFromSpec(win, windows[0].target)))
    console.log(`Hits surface? ${hits ? "YES" : "NO"} (az=${az}°, alt=${alt}°)`);
}
// Konfigende
// === Vektormathe & Utils (ganz nach oben) ===
type Vec3 = [number, number, number];
type Vec2 = [number, number];

const add = (a: Vec3, b: Vec3): Vec3 => [a[0]+b[0], a[1]+b[1], a[2]+b[2]];
const sub = (a: Vec3, b: Vec3): Vec3 => [a[0]-b[0], a[1]-b[1], a[2]-b[2]];
const dot = (a: Vec3, b: Vec3): number => a[0]*b[0] + a[1]*b[1] + a[2]*b[2];
const mul = (a: Vec3, s: number): Vec3 => [a[0]*s, a[1]*s, a[2]*s];
const norm = (a: Vec3): Vec3 => {
  const l = Math.hypot(a[0], a[1], a[2]) || 1; return [a[0]/l, a[1]/l, a[2]/l];
};
const cross = (a: Vec3, b: Vec3): Vec3 => [
  a[1]*b[2]-a[2]*b[1],
  a[2]*b[0]-a[0]*b[2],
  a[0]*b[1]-a[1]*b[0],
];
const deg2rad = (d: number) => (d * Math.PI) / 180;

// === Geometrietyp ===
interface Rect3D {
  center: Vec3;
  normal: Vec3;
  right: Vec3;
  up: Vec3;
  halfWidth: number;
  halfHeight: number;
}

// === Orientierungen/Factorys ===
function makeOrientationFromAzEl(azDeg: number, elDeg: number) {
  const az = deg2rad(azDeg), el = deg2rad(elDeg);
  const normal: Vec3 = norm([ Math.sin(az)*Math.cos(el), Math.cos(az)*Math.cos(el), Math.sin(el) ]);
  const worldUp: Vec3 = [0,0,1];
  let right = cross(worldUp, normal);
  if (Math.hypot(right[0], right[1], right[2]) < 1e-8) right = cross([0,1,0], normal);
  right = norm(right);
  const up = norm(cross(normal, right));
  return { normal, right, up };
}

function makeWindowRect(val:{center: Vec3, width: number, height: number, facadeAzDeg: number, normalElevationDeg: number}): Rect3D {
  const { normal, right, up } = makeOrientationFromAzEl(val.facadeAzDeg, val.normalElevationDeg);
  return { center:val.center, normal, right, up, halfWidth: val.width/2, halfHeight: val.height/2 };
}

function makeWallRect(center: Vec3, width: number, height: number, facingAzDeg: number): Rect3D {
  const { normal, right, up } = makeOrientationFromAzEl(facingAzDeg, 0);
  return { center, normal, right, up, halfWidth: width/2, halfHeight: height/2 };
}

// === Kernfunktionen für die Flächenprüfung ===
function rectCorners(r: Rect3D): Vec3[] {
  const u = norm(r.right), v = norm(r.up);
  const dx = mul(u, r.halfWidth), dy = mul(v, r.halfHeight);
  return [
    add(add(r.center, dx), dy),
    add(sub(r.center, dx), dy),
    sub(sub(r.center, dx), dy),
    sub(add(r.center, dx), dy),
  ];
}

function sunDirIncoming(azDeg: number, altDeg: number): Vec3 {
  const az = deg2rad(azDeg), alt = deg2rad(altDeg);
  const toSun: Vec3 = [ Math.sin(az)*Math.cos(alt), Math.cos(az)*Math.cos(alt), Math.sin(alt) ];
  return norm(mul(toSun, -1));
}

function projectAlongDirToPlane(P: Vec3, d: Vec3, planeNormal: Vec3, planePoint: Vec3): Vec3 | null {
  const n = norm(planeNormal);
  const denom = dot(n, d);
  if (Math.abs(denom) < 1e-9) return null;
  const t = dot(n, sub(planePoint, P)) / denom;
  if (t <= 0) return null;
  return add(P, mul(d, t));
}

function toPlane2D(P: Vec3, origin: Vec3, u: Vec3, v: Vec3): Vec2 {
  const rel = sub(P, origin);
  return [dot(rel, u), dot(rel, v)];
}

function polygonsOverlap2D(A: Vec2[], B: Vec2[]): boolean {
  const axes: Vec2[] = [];
  const edges = (poly: Vec2[]) => poly.map((p, i) => {
    const q = poly[(i+1)%poly.length]; return [q[0]-p[0], q[1]-p[1]] as Vec2;
  });
  const addAxes = (poly: Vec2[]) => {
    for (const e of edges(poly)) {
      const n: Vec2 = [-e[1], e[0]];
      const len = Math.hypot(n[0], n[1]) || 1;
      axes.push([n[0]/len, n[1]/len]);
    }
  };
  addAxes(A); addAxes(B);

  const proj = (poly: Vec2[], axis: Vec2) => {
    let min = Infinity, max = -Infinity;
    for (const p of poly) {
      const s = p[0]*axis[0] + p[1]*axis[1];
      if (s < min) min = s; if (s > max) max = s;
    }
    return {min, max};
  };

  for (const axis of axes) {
    const a = proj(A, axis), b = proj(B, axis);
    if (a.max < b.min - 1e-9 || b.max < a.min - 1e-9) return false;
  }
  return true;
}

function sunlightHitsSurface(sunAzDeg: number, sunAltDeg: number, windowRect: Rect3D, targetRect: Rect3D): boolean {
  const d = sunDirIncoming(sunAzDeg, sunAltDeg);
  if (dot(d, norm(windowRect.normal)) >= 0) return false; // muss nach innen zeigen

  const winCorners = rectCorners(windowRect);
  const proj: Vec3[] = [];
  for (const w of winCorners) {
    const hit = projectAlongDirToPlane(w, d, targetRect.normal, targetRect.center);
    if (hit) proj.push(hit);
  }
  if (proj.length < 3) return false;

  const tgtCorners = rectCorners(targetRect);
  const U = norm(targetRect.right), V = norm(targetRect.up);
  const proj2D = proj.map(p => toPlane2D(p, targetRect.center, U, V));
  const tgt2D  = tgtCorners.map(p => toPlane2D(p, targetRect.center, U, V));
  return polygonsOverlap2D(proj2D, tgt2D);
}
/**
 * Erzeugt eine Innen-WAND parallel zum Fenster:
 * - Abstand INS ZIMMER entlang (−window.normal)
 * - Wand-Normale zeigt ZUM FENSTER (== +window.normal)
 * - right/up werden vom Fenster übernommen
 */
function makeInteriorWallFromWindow(
  windowRect: Rect3D,
  distance: number,   // Abstand ins Zimmer (m)
  width: number,      // Breite (entlang window.right)
  height: number,     // Höhe (entlang window.up)
  lateral = 0,        // seitlicher Versatz entlang window.right (m)
  zCenter = 0         // vertikaler Versatz des Wandmittelpunkts entlang window.up (m)
): Rect3D {
  const n = norm(windowRect.normal); // außen
  const r = norm(windowRect.right);
  const u = norm(windowRect.up);

  const center: Vec3 = add(
    add(
      add(windowRect.center, mul(n, -distance)), // ins Zimmer
      mul(r, lateral)                            // seitlich
    ),
    mul(u, zCenter)                               // vertikal
  );

  return {
    center,
    normal: n,   // Blick zurück zum Fenster
    right:  r,
    up:     u,
    halfWidth:  width / 2,
    halfHeight: height / 2,
  };
}

/**
 * Erzeugt eine HORIZONTALE Fläche (Boden/Tisch) relativ zum Fenster:
 * - Ebene ist horizontal (Normal = Welt +Z)
 * - center liegt distance ins Zimmer (−normal), plus lateral entlang window.right, plus absolute Höhe zWorld
 * - right wird aus Fenster-right auf die Horizontalebene projiziert (mit Fallback)
 */
function makeHorizontalFromWindow(
  windowRect: Rect3D,
  distance: number,   // Abstand ins Zimmer (m)
  width: number,      // Ausdehnung quer (m)
  depth: number,      // Ausdehnung in „Tiefe“ (m)
  lateral = 0,        // seitlicher Versatz entlang window.right (m)
  zWorld = 0,         // absolute Welt-Höhe der Fläche (m)
  yawDeg = 0          // Drehung in der Ebene (um +Z), 0°: right ~ projiziertes Fenster-right
): Rect3D {
  const n = norm(windowRect.normal);
  const r = norm(windowRect.right);

  // center: vom Fensterzentrum distance nach innen, lateral nach rechts, dann z auf zWorld setzen
  let center = add(add(windowRect.center, mul(n, -distance)), mul(r, lateral));
  center = [center[0], center[1], zWorld];

  // Horizontalbasis: projiziere Fenster-right auf Ebene z=konstant
  let rightH: Vec3 = [r[0], r[1], 0];
  const len = Math.hypot(rightH[0], rightH[1]);
  if (len < 1e-8) {
    // Fallback: n (Fensternormale) um 90° in XY drehen
    // (−ny, nx) ist rechtwinklig in XY
    rightH = [-n[1], n[0], 0];
  } else {
    rightH = [rightH[0] / len, rightH[1] / len, 0];
  }

  // yaw in der Horizontalebene anwenden
  const yaw = (yawDeg * Math.PI) / 180;
  const cos = Math.cos(yaw), sin = Math.sin(yaw);
  const right: Vec3 = [ rightH[0]*cos - rightH[1]*sin, rightH[0]*sin + rightH[1]*cos, 0 ];
  const up:    Vec3 = [ -right[1], right[0], 0 ]; // 90° gedreht, bleibt in XY

  return {
    center,
    normal: [0, 0, 1],   // horizontal
    right:  right,
    up:     up,
    halfWidth:  width / 2,
    halfHeight: depth / 2,
  };
}
/** Wand-Spezifikation (parallel zum Fenster, ins Zimmer versetzt) */
interface TargetWall {
  kind: 'wall';
  /** Abstand ins Zimmer (Meter, entlang -window.normal) */
  distance: number;
  /** Breite der Wand (entlang window.right, Meter) */
  width: number;
  /** Höhe der Wand (entlang window.up, Meter) */
  height: number;
  /** optional: seitlicher Versatz (Meter) entlang window.right */
  lateral?: number;
  /** optional: vertikale Verschiebung (Meter relativ zum Fensterzentrum) */
  zCenter?: number;
}

/** Horizontale Fläche (Boden, Tisch, Regalbrett …) */
interface TargetFloor {
  kind: 'floor';
  /** Abstand ins Zimmer (Meter, entlang -window.normal) */
  distance: number;
  /** Ausdehnung quer (Meter, entlang window.right) */
  width: number;
  /** Ausdehnung in die Tiefe (Meter, entlang Innenrichtung) */
  depth: number;
  /** optional: seitlicher Versatz (Meter) entlang window.right */
  lateral?: number;
  /** optionale absolute Welt-Höhe (z-Koordinate des Mittelpunkts, Meter) */
  zWorld?: number;
  /** optionale Drehung in der Horizontalebene (0°=Fenster-right, Grad) */
  yawDeg?: number;
}

type TargetSpec = TargetWall | TargetFloor;

/** Hilfswert: relative z-Lage (zCenter) aus absoluter Welt-Höhe berechnen */
function relZFromWorld(windowRect: Rect3D, zWorld: number): number {
  return zWorld - windowRect.center[2];
}

/**
 * Baut aus einer JSON-Spezifikation (TargetWall/TargetFloor) ein fertiges Rechteck (Rect3D).
 */
function buildTargetFromSpec(windowRect: Rect3D, spec: TargetSpec): Rect3D {
  if (spec.kind === 'wall') {
    return makeInteriorWallFromWindow(
      windowRect,
      spec.distance,
      spec.width,
      spec.height,
      spec.lateral ?? 0,
      spec.zCenter ?? 0
    );
  } else {
    return makeHorizontalFromWindow(
      windowRect,
      spec.distance,
      spec.width,
      spec.depth,
      spec.lateral ?? 0,
      spec.zWorld ?? 0,
      spec.yawDeg ?? 0
    );
  }
}

init();

EDIT- und mache EDITS wieder drunter sonst haut mich homoran ^^
Das ist ein TS-Skript - leicht getestet scheint aber zu funktionieren, habs dann wieder vergessen. Aktuell wird ergebnis ins log geschrieben

Homoran

@ticaki sagte in Vergleich Solarprognosen Solarwetter und brightsky:

damit muß ich dann ne Strahlenverfolgung machen was dann irgendwie so endet

ich frag mal gaaanz vorsichtig!
Die Berechnung der nutzbaren Energie scheint ja korrekt zu funktionieren.
rechnest du für jede Stunde unter Hourly diese Auftreffwinkel und addierst diese dann?
oder addierst du erst und rechnest dann die resultierende Energie?

klassisch

@homoran sagte in Vergleich Solarprognosen Solarwetter und brightsky:

rechnest du für jede Stunde unter Hourly diese Auftreffwinkel und addierst diese dann?

so sollte man das tun

oder addierst du erst und rechnest dann die resultierende Energie?

so sollte man das nicht tun. Da sind etliche trigonometrische Funktionen und damit auch Nichtlinearitäten involviert. Da darf man die Operationen nicht vertauschen.

Ob es hilft? Schwierig wenn das so aussieht wie gestern:

Aber am Ende des Tages war der Minderertrag nur 5,4% gegenüber der 05:00 Berechnung und 7,1% gegenüber der 08:00 Berechnung

Vorgestern sah es so aus:

Da lag dann die Realität 15% über der 08:00 Berechnung und 8% über der 08:00 Berechnung.

Ich finde das gar nicht so schlecht für solch ein Wolkengewimmel. Sind aber jetzt noch zu wenige Tage.

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