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

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

INEICHEN, Pierre, GUISAN, Olivier, RAZAFINDRAIBE, Augustin

Abstract

Il s'agit de modèles permettant, à partir des rayonnements diffus et direct sur plan horizontal, de calculer les mêmes rayonnements sur un plan d'orientation et d'inclinaison quelconques, à tout instant t connu (modèles dynamiques). Nous allons donc nous concentrer sur les modèles de transposition du rayonnement diffus.

INEICHEN, Pierre, GUISAN, Olivier, RAZAFINDRAIBE, Augustin. Mesures d'ensoleillement à Genève : publication No 13 : Modèles de transposition du rayonnement solaire . Genève : 1985

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

MESURES D'ENSOLEILLEMENT A GENEVE

PUBLICATION No 13

Modèles de transposition du rayonnement solaire

P. Ineichen O. Guisan A. Razafîndraibe

UNIVERSITE DE GENEVE

SERIE DE PUBLICATIONS DU CUEPE No 25

MESURES D'ENSOLEILLEMENT A GENEVE

PUBLICATION No 13

Modèles de transposition du rayonnement solaire

P.Ineichen O. Guisan A. Razafîndraibe

Janvier 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

1 .

MODELES DE TRANSPOSITION DU RAYONNEMENT SOLAIRE

I. Introduction

Il s'agit de modèles permettant, à partir des rayonnements diffus et direct sur plan horizontal, de calculer les mêmes rayonnements sur un plan d'orien- tation et d'inclinaison quelconques, à tout instant t connu (modèles dyna- miques).

La transposition du rayonnement direct est purement géométrique (elle ne dépend pas d'un modèle) :

Bi = B

^h

l ^ - h e

⁼

B

s i n h e

(les symboles de rayonnements sont définis à la fin de ce chapitre).

Nous allons donc nous concentrer sur les modèles de transposition du rayon- nement diffus. Nous en verrons plusieurs que nous allons comparer systé- matiquement aux mesures d'ensoleillement effectuées à Genève [1] pour 5 plans d'orientation différente : 4 Dlans verticaux Nord, Est, Sud, Ouest et un plan incliné de 45° orienté au sud(45° Sud). Les écarts entre mesures et modèles permettront d'évaluer la validité de ces derniers.

Nous avons rassemblé divers types de modèles, parmi les plus significatifs et connus, élaborés pour différents types de climats. Ces modèles étant encore approximatifs, il est justifié et suffisant d'effectuer des comparaisons en valeurs horaires, pour des jours-types et pour une année-type complète[1 No.4].

Symboles pour rayonnements :

Gh» Dh, Bh = rayonnements global, diffus, direct sur plan horizontal Gi, D

ⁿ

-, Bi = rayonnements global, diffus, direct sur plan incliné i quel-

conque

Dei = rayonnement diffus sur plan i considéré en provenance du ciel Dri = rayonnement diffus sur plan i considéré en provenance du sol B = rayonnement direct

I

⁰

= constante solaire (1367[W/m

²

]) Kt = Gh/I

0

sin h (indice de clarté)

K b = B h / I o S i n h

h = hauteur du soleil (par rapport au plan horizontal)

h

^e

= hauteur du soleil par rapport au plan incliné i considéré i = inclinaison du plan i considéré

m = masse d'air optique

2.

II. Description des modèles

Le rayonnement diffus sur un plan incliné (Di) est composé du rayonnement diffus en provenance de la voûte céleste (Dei) et du rayonnement réfléchi en provenance du sol (Dri) :

Di = Dei + Dpi

La plupart des modèles ne concernent que le rayonnement en provenance du ciel (D

^c

i) et ont été élaborés par confrontation avec des mesures effectuées à l'aide d'un horizon artificiel masquant le rayonnement en provenance du sol (D

^r

i).

Nos mesures à Genève incluent les 2 rayonnements D

c

i et D

r

i .

Les comparaisons entre les prévisions des modèles et nos mesures impliquent donc, pour le calcul de Di = D

^c

i + D

^r

i :

Dci = prévision du modèle étudié

D

^r

i = évaluation indépendante du modèle étudié, basée en fait sur d'autres modèles.

Il s'avère que nos comparaisons ne dépendent que faiblement de l'évaluation de D

r

i effectuée de 3 façons différentes :

(0

^a

) Dri = 0.31(1.5-sin h ) Bh - l ( 1 - c o s i ) (modèle GAP) (Ob) Dri = 0.25(1.5-sin h ) Bh • 1 (1-cosi ) (modèle GAP mod.)

Pb

/ 0.20 • Gh

• 2^(1-cos i ) i pour 2 3 Kt (0

^C

) Dri = j 0.15 •

^G

h

• ^(1-cos i ) i pour 1 3 < _Kt

\ 0.07 • Gh • 1(1-cos i ) pour 0 Kt Pg=p(K

^t

)

Dans ces 3 cas le rayonnement Dri ne dépend que de l'inclinaison du plan i considéré, non de son orientation (ou azimut).

Voyons maintenant les divers modèles permettant l'évaluation du rayonnement Dci,

s u r l a b a s e d e s

rayonnements diffus (Dh) et direct (Bh) sur le plan horizontal.

1. Modèle isotrope

C'est le modèle le plus simple :

(1) D

^c

i = Dh • ^(1+cos i ) (isotrope). i

3.

2. Modèle combiné 50/50 [2].

Il implique que le rayonnement diffus sur un plan horizontal est composé pour moitié de rayonnement isotrope et pour l'autre moitié de rayonnement circumsolaire (quelle que soit la qualité du jour) :

(2) D

^{c i}

= 1 - D

^{h +}

1 (1 + cosi )] (50/50) 3. Modèle de Klucher

Un premier modèle développé par Temps et Coulson [3] pour des jours clairs a été repris par Klucher [4] pour différents types de jours :

D

ci = °h ' ^(1+cosi )[1+F sin

³

(i/2 )] [1+F sin

²

h

^e

cos

³

h]

a - s (Klucher)

( 3 a )

F = 1 - ( D

^h

/ G

^h

)

²

"Clarté de l'horizon" et dépendance avec des angles solaires sont prises ici en compte.

Notons cependant que pour i = 0 on a D

c

i > Dh (au lieu de D

c

i s Dh).

Version modifiée du modèle :

Dci = Dh ' ^ ( 1 + c o s i ) [( 1-F' )( 1+sin

³

(i/2))(1+sin

²

h

^e

cos

³

h) + F']

( 3 b )

F ' = D

^h

/ G

^h

(Klucher mod.)

Ces modèles ont été adaptés essentiellement pour des plans orientés au Sud et décrivent mal les autres orientations.

Dans le cas d'un ciel couvert (F = 0 ou F' = 1), ces modèles sont isotropes.

4. Modèles de Hay [2,5,6]

(4) Dei = Dh [K -

⁺

(1-K)l(1

⁺

cosi )]

avec différentes variantes pour le facteur d'anisotropie (K) :

(4a) K = 0.22 + 1.22Kb - 3.65Kb

^{2 +}

5.44K

^{b 3}

- 3.72Kb

⁵

(anisotrope) cette variante ne tend pas vers l'isotropie pour un ciel couvert; les 2

variantes suivantes respectent cette propriété : (4b) K = (Kb)1/m . sin h (Hay)

(4c) K = Kb (Hay modifié) 5. Modèles GAP [1, No. 4]

Rayonnements isotrope et circumsolaire sont donnés par : (5) Dci = (Dh - ßBh) \ (1+COS i ) + ßBi

(5a) ß = 0.033 m (GAP)

(5b) 6 = 0.06 m (GAP mód.)

4 .

Aux expressions (5a), (5b) sont associées respectivement les relations (Oa), (Ob) pour le rayonnement Dri.

Ces 2 modèles tendent vers la même limite isotrope par ciel couvert (compte tenu également de D

r

i qui tend lui vers zéro).

Le modèle GAP surestime systématiquement le rayonnement sur les plans peu exposés au soleil (Nord, Est, Ouest) et sous-estime le rayonnement sur les plans exposés (Sud, 45° Sud). Ce modèle a été modifié dans le but d'équi- librer ces rayonnements, en augmentant la part du circumsolaire et en dimi- nuant celle du rayonnement réfléchi par le soi. On obtient alors une meil- leure répartition des rayonnements sur plans inclinés; néanmoins l'améliora- tion globale est peu marquée, comme nous le verrons.

6 . Modèle de Perez [7]

Ce modèle décrit la voûte céleste de façon isotrope à l'exception d'un disque centré sur le soleil et d'une bande "claire" sur l'horizon; ces con- tributions dépendent de 3 paramètres : hauteur du soleil (h), rayonnement diffus (Dh) et rapport Gh/Dh. Pour chaque tranche de ces 3 paramètres, un coefficient F , rapport de la luminosité des régions considérées à celle du reste de la voûte céleste, est déterminé (F

x

pour le disque, F

2

pour l'hori- zon) [8]. L'esprit du modèle consistant à renforcer les régions à plus forte luminosité, on a : F

x

£ 1, F

2

S'1. Fi et F

2

sont tabulés dans l'annexe 1.

i d + c o s i ) +2(Fi-1) (1-cos a) Zi + 2(F

2

-1 )(Ç/ir) sin

(6) Dei = DhC- : — —

:

— ; -î 3

1 +2( Fi -1 ) ( 1 - c o s a ) Z h + ( 1 - c o s 2 Ç ) (F

2

- 1 a = demi-ouverture du disque circumsolaire (a=15°) ç = hauteur angulaire de la bande horizon (ç = 6.5°)

ç' = Hauteur angulaire maximum de la bande par rapport au plan incliné i Zi = produit de la fraction du disque circumsolaire vue par le plan incliné

et du sinus de la hauteur angulaire moyenne de cette région (tronquée) par rapport au plan incliné i

Zh = id. pour plan horizontal

Ce modèle tend vers l'isotropie pour un ciel couvert (F

x

= F

2

= 1). Il fait intervenir des discontinuités dans le rayonnement diffus.

En appliquant ce modèle aux conditions genevoises nous avons dû effectuer une correction sur le facteur d'horizon F

2

, pour tenir compte du fait que la bande claire d'horizon, de hauteur {• = 6.5°, est masquée à Genève par des obstacles naturels. Par exemple, les obstacles au Sud correspondent à une hauteur moyenne de 3 . 9

U

; la bande résiduelle visible a donc une hauteur de 2.6° ; nous appliquons alors la correction :

F

2

(Genève) = 40% • F

2

(Perez) pour les plans orientés au Sud; pour les diverses orientations, nous avons les corrections suivantes : Sud et Ouest : 40%;

Nord et Est : 50%.

Par ailleurs, pour respecter l'esprit du modèle, ces corrections particulières

ne s'appliquent que si F

2

(Genève) > 1.

5.

III. Méthode de comparaison.

Les calculs sont effectués sur une base horaire en temps solaire. Les mesures sur tous les plans considérés sont représentatives des intégrales horaires. Les paramètres géométriques de la transposition sont calculés au milieu de l'heure considérée. Pour les heures extrêmes de la journée, généralement incomplètes, les calculs sont.effectués au milieu de la partie significative de l'heure considérée. Levers et couchers de soleil sur le plan horizontal déterminent ces conditions de calculs. Pour les autres plans les contributions du rayonnement circumsolaire, soit celles faisant intervenir la hauteur h

^e

du soleil sur le plan considéré, sont évaluées seulement si cette hauteur h

^e

est positive (sinon la contri- bution est nulle, h

^e

étant considéré comme nul dans les expressions des modèles). L'horizon de notre station de mesures comportant des obstacles pouvant atteindre 6 à 10°, nous éliminons de la comparaison les tranches horaires pour lesquelles la hauteur moyenne du soleil est inférieure à 7°.

Si, dans les valeurs mesurées, Dh est supérieur à Gh ( ce qui est compatible avec des erreurs de mesures), la valeur Dh est ramenée à celle de Gh afin d'éviter des incohérences dans les modèles.

Nous avons vérifié, par comparaison avec des calculs effectués sur une base de temps fine, que les approximations introduites ci-dessus conduisent à des erreurs nettement inférieures au degré de précision des modèles.

Nous définissons les grandeurs suivantes :

Nh = nombre d'heures effectives par jour, dont 2 incomplètes; ce nombre est établi sur la base des mesures (il peut arriver que ce nombre ne soit pas pair si un rayonnement nul correspond à une des deux heures incomplètes d'une journée).

Nh' = nombre d'heures par jour prises en compte pour la comparaison Nd = nombre de jours pris en compte pour la comparaison

y

^m

= valeur horaire du rayonnement mesuré en [kJ/m

²

-h]

Mh = moyenne horaire du rayonnement (total) mesuré en [kJ/m

²

-h]

Mh = i

^{N d N h 1 1 Y m}

^N

^d

^N

^h

Mh' = moyenne horaire du rayonnement mesuré pris en compte pour la compa- raison, en [kJ/m

²

«h]

M

h ' = I I y

^m

N d N h

N

^d

Nh

M = moyenne journalière du rayonnement total mesuré en [kJ/m

²

«j]

M = N

^h

• M

^h

M' = moyenne journalière du rayonnement mesuré pris en compte pour la comparaison, en [kJ/m

²

-j]

M' = Nh' • Mh'

M - M '

= fraction du rayonnement mesuré non prise en compte pour la comparai-

son, en [%]

6.

y

^c

= valeur horaire du rayonnement calculé par modèle, en [kJ/m

²

»h]

y' = écart moyen horaire absolu entre mesure et calcul, en [kJ/m

²

»h]

y

'

=

i d û 7

E { y

m ~

y c )

^ N ^d I V

= écart moyen horaire relatif entre mesure et calcul, en [%]

pour une période, c'est également l'écart moyen journalier relatif a^' = écart quadratique moyen horaire (absolu) entre mesure et calcul,

en [kJ/m

²

-h]

= £ ^ (Ym - V e )

²

]

^{1 7 2}

N

d

^N

h N

^d

N

^h

'

^ - r = écart quadratique moyen horaire relatif entre mesure et calcul,

h

en [%]

o'd = écart quadratique moyen journalier (absolu) entre mesure et calcul, en [kJ/m

²

*j]

a

'd

^{= C}

h

^E

-

^Y

c )

²

3

^{1 / 2 Y}

m = ^ ym Y

^c

= e y

^c

d

N

^d

N

^h

' N

^h

'

I

= écart quadratique moyen journalier relatif entre mesure et calcul

M

' en [%].

Ces définitions sont appliquées à une journée comme à une période de plusieurs jours.

Nous admettons encore que les heures extrêmes éliminées de la comparaison n'affectent pas de façon significative les écarts relatifs observés

entre mesures et modèles :

J L ü l £h *

^a

h ' 2d.

⁼

£ j l M

^h

- M

^h

'

^M

h " ^h

¹

"

^M

"

^M

'

où y et a correspondent à des écarts moyen et quadratique se référant à la totalité du rayonnement journalier (sans coupures).

Ces indicateurs permettent de quantifier les comparaisons mesures/modèles, et par conséquent les comparaisons entre modèles. Ces comparaisons peuvent être effectuées pour des jours-types, des périodes de jours ou n'importe quelle combinaison de jours.

On peut également ne considérer qu'une orientation donnée (du plan i)

ou encore moyenner sur diverses orientations (nous adoptons alors arbitrai-

rement une pondération uniforme entre les orientations).

7.

Dans les comparaisons qui suivront nous calculerons ces indicateurs dans les cas suivants :

- 12 jours clairs (1 par mois) séparément et en totalité - 12 jours moyens (1 par mois) séparément et en totalité - 12 jours couverts (1 par mois) séparément et en totalité - 36 jours-types en totalité

- 12 mois-types constituant 1 année-type, séparément et en totalité - tous les cas précédents, sont traités séparément pour 5 orientations

différentes (vertical Nord, vertical Est, vertical Sud, vertical Ouest et plan incliné de 45° orienté au Sud), de même que pour la combinaison des 5 orientations.

Bien que les 36 jours-types ne soient pas pleinement représentatifs d'une année-type, ils donnent néanmoins des résultats très comparables à ceux de 1'année-type.

Les indicateurs correspondant aux 5 orientations et à l'année-type fournissent une réponse globale, les autres indicateurs permettent de voir pour des condi- tions particulières et variées comment se présente la comparaison.

Notons encore qu'une surestimation (ou sousestimation) du modèle conduit à un écart moyen (y) négatif (ou positif).

IV. Transposition du rayonnement direct.

Cet exercice a pour seul but de vérifier la méthode utilisée. Ce que nous appelons "valeurs mesurées du direct sur un plan i" correspond en fait à une transposition, par pas de 6 minutes, des valeurs mesurées sur le plan horizontal (avec la même fréquence). Les valeurs "calculées" correspondent à une transposition directe en valeurs horaires.

La comparaison mesures/calculs permet alors de faire ressortir les erreurs dues aux approximations de calculs utilisées.

Les résultats sont présentés sur la Table 1; celle-ci doit être interprétée avec prudence :

- pour de faibles valeurs de rayonnements on peut avoir des effets relatifs importants correspondants néanmoins à des effets absolus raisonnablement faibles (plan Nord par exemple)

- le nombre d'heures effectives (Nh

¹

) correspond au rayonnement diffus (et non direct), ce qui réduit, par exemple, d'un facteur 2 la moyenne horaire du rayonnement direct sur un plan vertical Est ou Ouest (qui ne voient le soleil que la moitié du jour).

On constate que la méthode de calcul horaire appliquée au rayonnement direct introduit un biais systématique de -1%, une fluctuation horaire de

± 6% et une fluctuation journalière de ±3%. Le rayonnement direct étant très

sensible aux variations angulaires et à nos approximations de calculs, on

peut s'attendre à des effets beaucoup moins prononcés pour la transposition

du rayonnement diffus. Comme par ailleurs l'imprécision des modèles excède

largement les valeurs mentionnées ci-dessus, nous pouvons considérer la métho-

de utilisée et ses approximations comme justifiée dans ce contexte.

8 .

V. Comparaisons et résultats

Les comparaisons portent sur le rayonnement diffus D-j en provenance du ciel (D

^c

i) et du sol ( D

^{r i}

) : Di = D

^C

i + D

^r

-j.

Les modèles permettent le calcul de D

^c

i et ces comparaisons ont pour but de quantifier la validité de ce calcul. L'évaluation de D

^r

i est effec- tuée sur la base des 3 variations décrites dans le chapitre II.

Nous avons retenu 10 modèles également décrits au chapitre II :

isotrope (1), 50/50 (2), Klucher (3a), Klucher modifié (3b), anisotrope (4a) Hay (4b), Hay modifié (4c), GAP (5a), GAP modifié (5b) et Perez (6).

Pour les 8 modèles autres que GAP, les 3 variantes de D

^r

i sont examinées.

Concernant le modèle GAP, la version normale est examinée avec la variante (0a) qui lui correspond; au modèle "GAP modifié" correspond la variante (0b);

le modèle GAP(normal) est également examiné avec la variante (Oc). Autrement dit nous considérons 27 combinaisons permettant la modélisation de Di, aux- quelles correspondent 27 comparaisons avec les mesures.

Ces comparaisons ont été décrites dans le chapitre III, les résultats sont présentés dans les Tables 2A, B, C à 10A, B, C; chaque numéro correspond à un modèle ou ses variantes sauf pour le modèle GAP (Tables 9)où les variantes sont inclues dans les lettres A , B et C; les lettres A , B et C se réfèrent aux variantes (0a), (Ob) et (Oc) de D

^{r i}

-.

La Table 11 est une synthèse des Tables précédentes en ce qui concerne l'année-type et l'ensemble des comparaisons effectuées; les 5 orientations considérées y sont présentées séparément et en totalité; la dernière

colonne (5 plans) constitue en fait le résumé de cette Table 11 .

Les Tables 12 à 15 sont également une synthèse des Tables 2 à 10, synthèse différenciée pour les jours clairs (Table 12), les jours moyens (13), les jours couverts (14) ou l'ensemble de ces 36 jours-types (15).

On trouve dans la Table 16 les valeurs horaires moyennes des rayonnements globaux et diffus mesurés, ce qui permet de relativiser les effets obser- vés pour le diffus par rapport au rayonnement global.

Les figures 1, 2 et 3 illustrent ces comparaisons avec indications des valeurs moyennes et des écarts. Des calculs annexes montrent qu'une autre variante souvent admise pour l'évaluation de D

^r

i est peu satisfaisante, tout au moins pour nos conditions genevoises, car elle introduit des biais systématiques

(surtout pour les jours couverts) :

(Od) D

^r

i = 0.2 Gh j (1-cos i ) (albedo constant sur Gh)

comme le montre la comparaison suivante, pour 36 jours-types et 5 plans : variante (0c) variante (0d)

Modèle J L £Ji

M

^h

M

^h

M iL

ⁿ

M

^ü

h

^h

Isotrope -\% 30%

Hay modifié -3% 22%

-7% 32%

-9% 25%

9 .

Toutes les Tables présentées permettent au lecteur de juger de la validité d'un modèle pour toutes sortes de conditions particulières. Nous nous borne- rons à quelques commentaires généraux basés essentiellement sur la Table 11 : - Les différentes évaluations (Oa, Ob, Oc) du rayonnement réfléchi D

^r

i conduisent

à des résultats très semblables pour tous les modèles, la variante (Oc) étant légèrement moins bonne que les autres; cette différence est encore plus mar- quée pour les jours clairs sur les plans Sud et 45° Sud, de même que pour les jours moyens sur les plans Est et Ouest.

- Le modèle 50/50 ne convient que pour les jours clairs.

- Les modèles de Klucher ne conviennent que pour les plans orientés au Sud (pour les autres plans, les écarts sont plus marqués que pour le modèle isotrope).

- Le modèle anisotrope n'est guère meilleur que le modèle isotrope (en particu- lier, il ne tend pas vers un modèle isotrope pour les jours couverts).

- Les 2 modèles GAP (en conservant l'association D

^r

i/Dci prévue) sont diffici- lement différentiables.

- Les modèles de Hay, du GAP et de Perez sont significativement meilleurs que les autres; ils donnent des résultats similaires avec, en moyenne

annuelle et sur tous les plans, un biais systématique (y/Mh) proche de zéro et une précision de T o r d r e de 20 à 25% sur le rayonnement diffus en valeurs horaires (^h/Mh) et de l'ordre de 12 à 15% en valeurs journalières ( c y / M ) . - Ces performances ne constituent pas une amélioration très prononcée par

rapport au modèle isotrope : biais proche de zéro, précision horaire de

% 30% et journalière de ^ 18%.

- Le modèle de Perez semble très légèrement meilleur que ceux du GAP ou de Hay il est par contre nettement plus difficile à manier.

- Le modèle de Hay modifié allie une remarquable simplicité à de bonnes performances.

VI. Conclusions

Bien que limitées aux conditions genevoises dans cette étude, elles semblent avoir une portée plus générale.

Concernant le rayonnement diffus :

- les modèles qui marchent le mieux confirment que le rayonnement diffus en provenance du ciel tend à être isotrope pour les jours couverts

- les effets d'anisotropie (circumsolaire et éventuellement bande claire d'ho- rizon) sont manifestes les jours clairs ou moyens.

- le rayonnement diffus en provenance du sol ne peut être assimilé à une

réflexion (avec albedo constant) du rayonnement global (sur plan horizontal).

Les variantes (0a, 0b ou Oc), qui correspondent plutôt à une réflexion du

rayonnement direct, sont nettement préférables.

10.

Concernant les modèles :

- Nos connaissances actuelles correspondent à une amélioration, significative certes, mais pas aussi prononcée qu'on pourrait l'espérer, du modèle très grossier qu'est le modèle isotrope. Cette situation est liée à l'extrême complexité du rayonnement diffus. Il est probable que les améliorations futures de tels modèles ne pourront se faire qu'au prix d'études très approfondies et complexes.

- Néanmoins, des modèles comme ceux de Hay et du GAP, étant aussi simples à utiliser que le modèle isotrope, sont préférables et recommandables.

Et leur précision est raisonnable dans un contexte d'énergie solaire.

Remerciements

Les mesures d'ensoleillement à Genève ont pu être accomplies grâce à un financement du Nationaler Energie-Forschungs-Fonds (NEFF).

Cette étude se fait dans le cadre d'une collaboration avec M.A.Zelenka (ISM, Zurich) et avec l'Agence Internationale de l'Energie (OFEN et NEFF),

Bibliographie

[1] Mesures d'ensoleillement à Genève

Publication N° 1 : Mesures d'ensoleillement à Genève du 1er juillet 1978 au 30 juin 1979 A.M. Felke!, J.M. Gremaud, 0. Guisan,

P. Ineichen et A . Mermoud. Février 1980.

Publication N° 2 : Mesures d'ensoleillement à Genève. Vol. II Période du 1.7.79 au 30.6.80

J.M. Gremaud, 0. Guisan, P. Ineichen, A . Mermoud Avril 1981.

Publication N° 3 : Mesures d'ensoleillement à Genève. Vol. III Etudes diverses.

P. Ineichen, 0. Guisan, J.M. Gremaud.

Mai 1982.

Publication N° 4 : 4 années de mesures d'ensoleillement à Genève.

Thèse de P. Ineichen, Faculté des Sciences, Université de Genève. Juillet 1983.

Publication N° 5 : Analyse et comparaison de deux modèles de

transposition plan horizontal => plan quelconque A . Razafindraibe, P. Ineichen, 0. Guisan.

Février 1984.

1 1 .

[ 1 ] Mesures d'ensoleillement à Genève (suite)

Publication N° 6 : Atlas et fichiers, mesures de 1978 à 1982 A . Razafindraibe, P. Ineichen, 0. Guisan.

Février 1984.

Publication N° 7 : Corrélations diverses sur le rayonnement infrarouge du ciel.

P. Ineichen, 0. Guisan, A . Razafindraibe.

Février 1984.

Publication N° 8 : Connaissance du rayonnement solaire en Suisse : besoins présents et futurs.

0. Guisan Avril 1984

Publication N° 9 : Indice de clarté

P. Ineichen, 0. Guisan, A. Razafindraibe Juin 1984

Publication N° 10 : Corrélation entre les rayonnements solaires global, diffus et direct et la durée

d'insolation.

P. Ineichen, 0. Guisan, A , Razafindraibe Juillet 1984

Publication N° 11 : Jours moyens mensuels.

A. Razafinfraibe, 0. Guisan, P. Ineichen Août 1984

Publication N 12 : Asymétrie Est-Ouest.

A. Razafindraibe, 0. Guisan, P. Ineiichen Octobre 1984

Publication N 13 : ce document [ 2 ] AIE task IX

Interim Report. Experts Meeting, Vienna, January 1983 [ 3 ] R.C. Temps, K. L. Coulson

Solar radiation incident upon slopes of different orientations Solar Energy, Vol. 19, 179-184, (1977)

[4 ] T.M. Klucher

Evaluation of models to predict insolation on tilted surfaces.

Solar Energy, Vol. 23, 111-114, (1979)

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5] J .E. Hay

An analysis of solar radiation data for selected locations in Canada.

Atmospheric Environement Canada, Climatologi cal studies Nb 32

October 1977, U.D.C. 551.582.2(71)(026)

1 2 .

[ 6 ] J.E. Hay

Calculation of the solar radiation incident on an inclined surface

Proceedings, First Canadian Solar Radiation Data Workshop April 17-19, 1978 Toronto, Canada

[ 7 ] R. Perez, R. Stewart, J. T. Scott

A two parameter description of the sky hemisphere Fifth Conference on Atmospheric Radiation

October 3 1 - 4 November 1983, Baltimore, Maryland R. Perez

Communication Privée

Table 1 : Rayonnement direct (vérification des erreurs)

m oc

u

JOUR

28

43 64 107

133 166 223 199 259 281 318 338

12 J

"h le. e

10.0 12.e

14.e 16.e

16.0

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158

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1 4 - 2 2 27 22 I 173 0 6 - 3 14 3 371 0 3 51 69 51 I 202 2 4 - 1 9 24 19 I 288 1 3 - 4 15 4 277 1 8 25 45 25 I 183 2 3 - 1 9 24 19 I 288 1 4 - 5 13 5 361 1 3 16 26 16 I 262 8 5 - 2 4 32 24 I 381 0 1 1 23 1 471 0 4 19 23 19 I 370 8 2 - 9 19 9 I 304 0 3 - 1 5 24 15 331 8 5 8 7 8 I 381 8 9 - 4 12 4 I 281 0 6 -11 16 1 1 293 8 5 - 6 10 6 I 337 0 1 - 1 18 1 I 240 0 3 - 2 7 2 241 8 3 - 1 13 1 I 244 1 7 2 1 1 2 I 314 1 3 - 1 3 24 13 344 2 1 - 4 16 4 I 362 1 4 - 2 4 23 24 I 301 0 6 - 4 22 4 380 8 9 18 25 18 I 297 3 0 - 2 8 26 28 I 212 3 3 - 3 17 3 280 4 5 21 38 21 I 206 1 3 - 2 7 38 27 I 240 0 6 - 1 12 1 389 8 6 37 44 37 I 228 5 1 - 1 9 38 19 I

1 109 4 5 - 1 4 23 14 146 4 3 15 38 15 I 121 1 4 - 1 2 22 16 I 264 0 9 - 6 28 10 329 1 1 15 33 22 I

I 279 8 . 4

1 . 2

1 . 8 8 . 2 8 . 4 8 . 3 8 . 8 2. 1 8 . 7 6 . 8 1.0 4 . 5

18 -14 -13 - 2 8

8 8 1 - 3 - 9 - 1 1 - 4

O « J

14 18 0 8 0 I 77 8 9 - 1 8 12 10 I 77 8 5 - 1 1 12 1 1 71 8 5 - 2 0 28 28 I 72 8 5 - 1 9 20 19 129 8 8 - 1 2 12 12 II 85 8 7 - 1 4 13 14 49 76 187 12 0 12 0 14 8 18 0 I 112 3 4 12 0 I 233 8 0 I 115 4 9 8 9 - 9 10 - 2 - 6 10 8 9 1 113 2 I 6 I 228 97 3 4 3 4 1 8 - 1 8 - 1 3 - 9 18 18 18 18 15 9 238 116 96 4 9 4 4 1 0 - 8 - 1 7 - 8 11 11 19 17 I 8 I 112 8 I 228 99 3 5 8 8 1 8 - 1 1 - 1 8 - 9 12 16 13 11 18 9 281 484 169 4 6 3 7 0 9 - 6 - 1 2 - 4 13 7 7 12 I 115 3 8 6 I 132 4 3 4 I 265 8 9 - 8 - 1 1 - 7 18 13 18 13 9 7

123 14 8 12 0 I 229 8 6 - 1 6 21 16 I 239 1 1 - 1 2 17 12 258 8 9 - 7 18 7 I 236 8 4 - 1 3 18 13 441 0 8 - 3 4 3 I 279 8 8 - 9 13 18 162 16 8 14 0 I 268 1 8 - 4 15 4 I 235 8 7 - 6 26 6 259 0 9 - 4 13 4 I 272 1 2 0 28 8 444 0 8 - 3 7 3 n 298 8 9 - 3 16 4 194 16 8 14 0 I 311 8 6 - 1 4 23 14 I 334 8 4 - 6 18 6 354 0 7 8 8 0 I 328 8 8 - 8 21 8 594 0 6 - 1 4 1 I 384 0 6 - 5 14 248 14 0 12 8 I 163 8 6 - 1 6 22 16 I 170 8 6 - 1 1 16 11 174 0 7 - 9 12 9 I 173 8 6 - 9 12 9 313 0 7 - 2 5 2 I 199 0 6 - 8 13 9 266 12 0 18 8 I 181 8 9 - 8 17 8 I 119 1 8 8 17 8 188 0 8 - 1 5 1 I 98 8 7 - 2 2 35 22 183 0 7 - 1 4 1 E 120 8 8 - 3 16 9 285 12 0 10 e I 1 14 8 3 - 2 1 28 21 I 123 8 3 - 1 2 18 12 124 0 7 - 1 1 15 11 I 114 8 5 - 2 1 26 21 221 0 ? - 6 8 6 I 139 8 6 - 1 3 18 13 307 10 0 8 0 I

I I

118 1 2 - 4 6 4 I 187 8 7 - 1 4 17 14 181 0 7 - 2 1 21 21 I 186 8 3 - 1 5 18 15 136 1 2 - 1 2 12 12 I 124 8 9 - 1 3 13 14 357 9 0 6 8 I

I

I 88 3 9 - 2 0 22 20 I

I 98 4 4 - 1 5 16 15 96 4 1 - 8 15 8 I 86 3 2 - 1 9 28 19 169 5 0 - 5 9 5 I 186 4 6 - 1 2 15 13 12 S 12 6 10 3 I

I 172 1 4 - 1 1 20 14 I

I 175 1 1 - 9 28 18 178 1 3 - 7 12 8 I

I I 173 1 8 - 1 0 21 11 318 1 2 - 4 7 4 i i

tr 202 1 2 - 7 13 9 36 J 12.6 18.4 I 223

I 17 I 237

I 22 I 238

I

Q. > -

JBM.

FEV.

MARS HVR.

MHI JUIN JUIL HOUT SEP.

OCT.

NOV.

DEC.

9. 1 18.4

•12.2

14.8 1 5 . 3

16.8

16.8 14. 4 1 3 . 2 11.3 9 . 7 9 . 5

7 . 3 8 . 7 1 8 . 3

12.8

13.6 14.8 14.8 1 2 . 3 11.8 9 . 4 8 . 8 6. 1

I 127 I 196 I 219 I 314 I 321 I 333 I 389 I 296 I 262 I 281 I 154 I 131 I I I 253 I

2 . 8

2.2

1 . 9 1.4 8 . 6 8 . 8 8 . 6 2 . 8 2 . 6 2 . 3 1.8 8 . 7

- 1 8 - 1 7 - 2 1 - 2 3 - 1 3 -11 - 1 4 - 1 2 - 1 9 - 2 8 - 1 8 - 9

38 28 31 32 25 23 29 23 32 28 15

22

24 I 22 I

138

24 I 258

188

24 I 381 361 359 339 16 14 16 16 I 328 23 I 312 22 I 226 12 I 156 17 I 121

2.2

1.9 2 . 8 8 . 6 1.6 8 . 8 8 . 7 2 . 3 3 . 8 2 . 2 3 . 2 7 . 3

- 7 - 2 8 - 7 - 1 - 2 - 4

8 - 6 -18 -17

38 44 31 31 28 26 29 37 38 23 28 43

21 34 12 7 7 8 9 13 8 11 13 28

171 389 284 443 392 374 342 332 382 388 288 194

1. 7 1.4 1.5 1.8 8 . 5 8 . 8 8 . 7 1.6 1 . 8 1 . 8 2 . 3 5 . 2

28 19 14 14 6 8 - 3 1

19 28 15 29

47 58 28 23 14 18 13 22 28 36 34 62

38 31

6 16

I 138 I 298 21 I 243 18 I 371 18 I 369 4 I 364 I 388 336 22 I 291 28 1 222 27 I .155 43 I 197

2 . 8 1.8 1 . 3 8 . 9 8 . 3 8 . 8 8 . 3 2 . 8 2. 1 2. 1 1.7 7 . 8

- 6 23 - 8 - 3 0 - 2 - 5 - 1 1 - 8 - 7 - 1 0

28 28

28 50 28 32 32 31 48 31 35 27 28 57

368 1.6 17 I 269

I 18

32 13 8 9 11 7 13 18 12 13 42

235 488 442 534 625 543 488 421 471 481 268 269

2 . 4 1 . 5 1 . 5 0 . 9 0 . 3 8 . 7 0 . 3 1.7 1.7 1 . 9 2 . 4 6 . 3

13 16 13 13 6

2

- 2 5 17 16

22

11 32 33 20 23 12 18 9 17 23 27 24 43

26 23 18 16 8 4 4 13

273 159 293 427 399 395 361 334 20 H 344 22 I 278 19 ÏÏ 185 32 E 133

2.2

1 . 7 1.8 1. 1 8 . 3 8 . 7 8 . 6 1 . 9

2 . 2 2.0

2 . 3 6 . 9

4 8 1 3 8 - 3 - 3 - 3 3 4 1 13

36 43 28 27 22 28 24 26 29 38 23 32

2 8 29 19 16 18 7 9 15 22 19 28 37

28 I 278 I

I I 286

I 15 I 317

I