Mesures d'ensoleillement à Genève : complément à la publication No 13 : Modèles de transposition du rayonnement solaire

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Mesures d'ensoleillement à Genève : complément à la publication No 13 : Modèles de transposition du rayonnement solaire

INEICHEN, Pierre, GUISAN, Olivier, RAZAFINDRAIBE, Augustin

Abstract

Dans le fascicule N°13 des Mesures d'ensoleillement à Genève [1] , nous avons présenté des résultats de comparaison entre les divers modèles de transposition du rayonnement diffus utilisés dans le cadre de l'Agence Internationale de l'Energie [2] et les mesures que nous avons effectuées à Genève de 1978 à 1982 [1]. Les comparaisons étaient présentées sous forme de tableaux pour les différents plans, les trois types de jours et l'année de référence.

Dans ce complément, nous présentons les résultats de ces comparaisons sous forme graphique.

INEICHEN, Pierre, GUISAN, Olivier, RAZAFINDRAIBE, Augustin. Mesures d'ensoleillement à Genève : complément à la publication No 13 : Modèles de transposition du

rayonnement solaire . Genève : 1985

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(2)

GROUPE DE PHYSIQUE APPLIQUEE CENTRE UNIVERSITAIRE D'ETUDE DES PROBLEMES D E L' SECTION DE PHYSIQUE

MESURES D'ENSOLEILLEMENT A GENEVE

COMPLEMENT A LA PUBLICATION No 13

Modèles de transposition du rayonnement solaire

P. Ineichen O. Guisan A. Razafindraibe

UNIVERSITE DE GENEVE

SERIE DE PUBLICATIONS DU CUEPE No 26

(3)

MESURES D'ENSOLEILLEMENT A GENEVE

COMPLEMENT A LA PUBLICATION No 13

Modèles de transposition du rayonnement solaire

P.Ineichen O. Guisan A. Razafindraibe

Novembre 1985

Adresses: CUEPE, 2-4 rue du Lièvre, 1211 Genève 24, tél. 022/43 92 42

Groupe de physique appliquée, Section de physique

24 quai Ernest Ansermet, 1211 Genève 4

tél. 022/21 93 55

(4)

Complément à la Publication N°13

Dans le fascicule N°13 des Mesures d'ensoleillement à Genève [1] , nous avons présenté des résultats de comparaison entre les divers modèles de transposition du rayonnement diffus utilisés dans le cadre de l'Agence Internationale de l'Energie [2] et les mesures que nous avons effectuées à Genève de 1978 à 1982 [1]. Les comparaisons étaient présentées sous forme de tableaux pour les différents plans, les trois types de jours et l'année de référence.

Dans ce complément, nous présentons les résultats de ces comparaisons sous forme graphique :

• L e s Figures la à 9a représentent les graphes d'applicabilité en valeurs horaires pour la transposition du rayonnement diffus sur les différents plans de mesures et pour l'année de référence. Les écarts moyens par rapport à la droite à 45° sont explicités par tranche d'abcisse sur les Figures lb à 9b et sont encadrés de +/- un écart standard. Ces figures permettent de juger la qualité du modèle utilisé pour la transposition du rayonnement diffus. La variante (0.) pour la calcul du rayonnement réfléchi a été utilisée pour tous les graphes = .25•(1.5 - sin h )).

La valeur moyenne de l'écart mesure-modèle pour l'année complète est également donnée, ainsi que la précision correspondante (écart standard).

• Le rayonnement global sur un plan quelconque est obtenu en effectuant la somme des rayonnements diffus et direct transposés.

Le rayonnement direct se transpose de façon géométrique et le rayonnement diffus au moyen des modèles cités. Les Figures 10a à 18a représentent les graphes d'applicabilité pour le rayonnement global, le rayonnement réfléchi étant évalué de la même façon que ci-dessus. Les écarts moyens et les écarts standards correspondants sont représentés sur les Figures 10b à 18b.

• Nous avons représenté sur les figures 19 et 20 les résultats obtenus pour le rayonnement diffus, mois par mois sur les 5 plans mesurés pour les modèles isotrope, Hay, Perez et Gap. La valeur moyenne horaire relative de l'écart mesure-modèle (biais du modèle) est représentée mois par mois et entourée de +/- un écart standard

(précision du modèle). La valeur annuelle est également représentée.

• Une comparaison graphique de ces quatre modèles entre eux est représentée sur la figure 21. Les figures 21a représentent l'écart moyen sur les modèles (biais) et les figures 21b l'écart standard des modèles pour le rayonnement diffus.

Références

[1] Mesures d'ensoleillement à Genève. Publication N° 1 à 13 Groupe de Physique Appliquée. Université de Genève

[2] AIE Task IX : Solar radiation, Model validation.

Communication privée, à paraître.

(5)

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(6)

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Rayonnement Diffus en [ M J . m - ^ h "1] P5 = 0.25•(1.5-sin h )

(7)

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Modèle de Klücher Rayonnement Diffus en [ M J - m - ^ h "1] P5 = 0.25-(1.5-sin

(8)

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(9)

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(10)

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Rayonnement Diffus en [ M J - m - ^ h "1] Pb = 0.25•(1.5-sin h )

(11)

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Rayonnement Diffus en [ M J . m - ^ h -1] Pb = 0.25•(1.5-sin h )

(12)

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Figure 8

Modèle Gap mod.

Rayonnement Diffus en [ M J » m "²* h^{- 1}] Pb = 0.25• (1.5-sin h )

(13)

+2% ± 23%

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Figure 9

Modèle de Perez Rayonnement Diffus en [ M J . m - ^ h -1] P5 = 0.25-(1.5-sin

(14)

1.0 2.0 GL calc.

Figure 10

Modèle isotrope Rayonnement Global en [ M J » m ~2* h_ 1] p^b = .25-(1.5-sinh )

(15)

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Figure 11 Modèle 50/50

Rayonnement Global en [ M J « m ~2» h "1] pb = .25•(1.5-sin h )

(16)

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Figure 12

Modèle de Kllicher Rayonnement Global en [MJ*m~2 « h- 1] pb = .25*(1,5-sinh )

1.0 2.0 GL c a l c .

(17)

Figure 13

Rayonnement Global en [ M J . m - ^ h -¹] pb = .25-(1.5-sin h )

(18)

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Figure 14

Modèle anisotrope Rayonnement Global en [MJ«m~2 « h '1] Pb = .25•(1.5-sin h )

(19)

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Rayonnement Global en [ M J . m - ^ h -1] p^b = .25•(1.5-sin h )

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Figure 16

Rayonnement Global en [ M J « m "2« h "1] pb = .25»(1.5-sin h )

(21)

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1.0 2.0 GL c a l c . 1.0 2.0 GL calc.

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(22)

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Figure 18

Rayonnement Global en [ M J * m- 2« h "1]

• p^b= .25-(1,5-sin h )

17% .

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(23)

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Figure 19

Ecart moyen horaire relatif et écart standard moyen horai- re relatif entre la mesure et le calcul, mois par mois et pour le rayonnement diffus.

Pb = 0.25 (1.5 - sin h )

(24)

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Figure 20

Ecart moyen horaire relatif et écart standard moyen horai- re relatif entre la mesure et le calcul, mois par mois et pour le rayonnement diffus.

p^b = 0.25 (1.5 - sin h )

1

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Moyenne

Figure 21

Comparaison entre 4 modèles des biais et précisions en valeurs horaires relatives, mois par mois et pour le rayonnement diffus.

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Rayonnement Diffus Pb = .25*(1.5 - sin h )

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Mesures d&#039;ensoleillement à Genève : complément à la publication No 13 : Modèles de transposition du rayonnement solaire

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