Sudut azimut dan sudut elevasi pada tengah hari adalah dua sudut kunci yang digunakan untuk mengorientasikan modul fotovoltaik. Namun, untuk menghitung posisi matahari sepanjang hari, sudut elevasi dan sudut azimut harus dihitung sepanjang hari. Sudut-sudut tersebut dihitung menggunakan "waktu matahari". Dalam pencatatan waktu konvensional, wilayah-wilayah di Bumi dibagi menjadi berbagai zona waktu. Namun pada zona-zona waktu tersebut, siang hari (Jam 12) tidak pasti sama dengan waktu saat matahari berada pada titik tertingginya. Sama juga, matahari terbit didefinisikan sebagai waktu saat matahari mulai terbit di suatu bagian dari sebuah zona waktu. Namun, dikarenakan luasnya sebuah zona waktu, waktu saat matahari terbit di sebuah zona waktu bisa jadi berbeda dengan waktu matahari terbit ‘resmi’ (waktu yang secara resmi dianggap sebagai waktu matahari terbit). Konvensi seperti ini dibutuhkan karena bila tidak sebuah rumah di kompleks sebelah akan memiliki perbedaan beberapa detik. Waktu matahari, sebaliknya, unik di setiap derajat bujur. Akibatnya, untuk menghitung posisi matahari, pertama-tama perlu dicari waktu matahari lokal, kemudian sudut elevasi dan azimut dihitung.
Waktu Matahari Lokal (LST) dan Waktu Lokal (LT)
Jam 12 waktu matahari lokal (LST) didefinisikan sebagai waktu saat matahari matahari berada di titik tertingginya di langit. Waktu lokal (LT) biasanya berbeda dengan LST disebabkan oleh eksentrisitas orbit Bumi dan karena adanya penyesuaian oleh manusia seperti zona waktu dan daylight saving.
Meridian Waktu Standar Lokal (LSTM)
Meridian waktu lokal standar (LSTM) adalah garis meridian yang digunakan sebagai referensi untuk sebuah zona waktu tertentu dan mirip dengan meridian utama yang digunakan untuk Waktu Greenwich. LSTM digambarkan di bawah ini.
LSTM dihitung menggunakan persamaan:
dengan ΔTGMT adalah selisih waktu lokal (LT) dengan Waktu Greenwich (GMT) dalam satuan jam.
Equation of Time (EoT)
Equation of Time (EOT) (dalam satuan menit) adalah sebuah persamaan empiris yang memberikan koreksi untuk eksentrisitas orbit Bumi dan kemiringan sumbu Bumi.
where
dalam satuan derajat dan d adalah jumlah hari sejak permulaan tahun. Faktor koreksi waktu (EoT) digambarkan pada gambar di bawah.
Jam matahari meyertakan persamaan waktu sebagai sebuah tabel untuk memberikan waktu yang tepat sepanjang tahun. Koreksi waktu lainnya sudah termasuk dalam desain jam matahari atau diberikan sebagai offset konstan.
Faktor Koreksi Waktu (TC)
Faktor Koreksi Waktu bersih (dalam menit) memperhitungkan variasi dari waktu matahari lokal (LST) dalam sebuah zona waktu tertentu disebabkan oleh perbedaan derajat bujur dalam sebuah zona waktu dan memasukkan persamaan EoT di atas.
Angka 4 menit berasal dari fakta bahwa bumi berputar 1° setiap 4 menit.
Waktu Matahari Lokal (LST)
Waktu matahari lokal (LST) dapat dihitung menggunakan dua persamaan di atas untuk menyesuaikan waktu lokal (LT).
Sudut Jam (HRA)
Sudut jam mengubah waktu matahari lokal (LST) menjadi jumlah derajat pergerakan matahari melintasi langit. Sudut jam didefinisikan sebagai 0° pada tengah hari. Dikarenakan bumi berputar 15° setiap jamnya, setiap jam setelah tengah hari sama dengan pergerakan sudut matahari di langit sebesar 15°. Pada pagi hari sudut jam adalah negative dan pada sore hari sudut jam adalah positif.
Deklinasi
Sudut deklinasi telah diberikan sebagai:
dengan d sebagai jumlah hari sejak permulaan tahun.
Elevasi dan Azimut
Elevasi. α, diberikan pada halaman: https://www.pveducation.org/pvcdrom/properties-of-sunlight/elevation-angle
Elevation Angle
Azimuth
$$Azimuth=cos^{-1}[\frac{sin\delta cos\varphi-cos\delta sin \varphi cos(HRA)}{cos\alpha}]$$
dengan: φ sebagai derajat lintang
Posisi Matahari Sepanjang Hari
Pada halaman selanjutnya disediakan sebuah kalkulator untuk mendapatkan elevasi dan azimut sepanjang tahun di lokasi mana pun.
English
Español
한국어
简体中文