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Calcul d'ensoleillement - HelioMask

HelioMask est une application en ligne destinée a optimiser l'ensoleillement des bâtiments ou installations solaires.

Il permet d'obtenir une étude d'ensoleillement de n'importe quel lieu en Europe.
L'étude d'ensoleillement permet de visualiser l'impact des masques solaires sur l'ensoleillement.
Pour qui ? :
Pour un particulier qui souhaite acheter un bien ou les comparer.
Pour une agence immobilière qui souhaite mettre en valeur son mandat.
Pour les constructeurs et architectes souhaitant positionner au mieux les bâtiments en fonction des obstacles pour optimiser les apports solaires.

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Définition Masque solaire

Le masque solaire est tout élément naturel ou artificiel qui peut cacher le soleil à un moment de la journée. Par exemple, cela peut être des montagnes, des arbres, un autre bâtiment.
On distingue deux types de masques : le masque solaire proche et le masque solaire lointain. Le masque proche désigne surtout les arbres ou les bâtiments voisins. Le masque lointain concerne le relief naturel, c'est à dire les montagnes. Heliomask calcul le masque solaire lointain automatiquement. Le masque solaire est primordial pour une étude d'ensoleillement, il va influer fortement sur le rendement des panneaux photovoltaïques ou des panneaux solaires thermiques. sur le confort de votre habitation. En effet, le facteur solaire n'est pas négligeable quand il s'agit de gagner quelques degrés dans une habitation. D'autre part, si vous souhaitez installer des panneaux photovoltaïques ou des capteurs solaires thermiques, il faut tenir compte du masque pour obtenir l'exposition optimale (orientation et pente) et donc le meilleur rendement possible. Enfin, ce masque vous fournira des informations précieuses pour pouvoir profiter au mieux de vos extérieurs tels que balcons, terrasses, jardins ou piscines.
HelioMask calcule automatiquement la ligne d'horizon et le masque solaire pour tout lieu situé en Europe. La ligne d'horizon est, pour un observateur, la jonction dans le panorama entre le sol et le ciel. Elle est droite en mer ou en terrain plat et suit les sommets les plus lointains dans un terrain accidenté. La ligne d'horizon peut être représentée de deux façons : en projection verticale et en projection horizontale. En projection verticale, la ligne d'horizon est représentée par un graphique de 0 à 360° d'azimut et de -90 à 90° de hauteur. La hauteur est l'angle par rapport à l'horizontale.

Projection verticale de la ligne d'horizon de Chamonix Projection verticale de la ligne d'horizon de Chamonix : Au nord (0° et 360°) la ligne d'horizon à une hauteur de 16°, au Sud (180°) une hauteur de 20°.

Cette projection peut aussi être interprétée comme le masque solaire dû au relief. Le masque solaire dû au relief est très important dans les diagnostics solaires pour prévoir et calculer l'ensoleillement d'un lieu en fonction de la trajectoire du soleil et du masque. Ceci permet de déterminer l'exposition optimale d'une maison ou de panneaux solaires, qui n'est pas forcément plein sud dans un contexte montagneux.

Ligne d'horizon

En projection horizontale, la ligne d'horizon est un tracé sur une carte correspondant à l'ensemble des sommets les plus lointains du panorama.

Projection verticale de la ligne d'horizon de Chamonix Projection horizontale de la ligne d'horizon de Chamonix : Au nord l'Aiguille de la Floriaz, au sud le Mont Blanc, à l'est-nord-est l'Aiguille Verte.

Cette projection permet également de savoir si un sommet est visible depuis un lieu. Par exemple, peut-on voir les sommets Corses depuis les hauteurs de Nice ? Réponse : oui. En calculant la ligne d'horizon à Nice, on remarque que le Mont Cinto peut être visible, avec de bonnes conditions météo.

Impact sur l'ensoleillement

Suite au calcul du masque solaire, une étude d'impact du relief sur l'ensoleillement est effectuée. Cette étude présente, sur une année, le pourcentage de perte d'ensoleillement dû aux montagnes.

Etude d'impact en terme de puissance d'ensoleillement pour une surface horizontale Etude d'impact en terme de puissance d'ensoleillement pour une surface horizontale.

Il est possible de visualiser l'impact en terme de puissance d'ensoleillement (irradiation directe) ou en terme de temps d'ensoleillement. La surface d'exposition est aussi paramétrable : par défaut il s'agit d'une surface horizontale, mais un azimut et une inclinaison particulière peuvent être appliqués. Par exemple, la simulation peut-être effectuée pour un mur exposé Sud-Est.

Comment lancer le calcul ?

Premièrement, il faut déterminer de manière exacte la position du lieu à étudier. Ceci se fait en deux phases : on recherche d'abord le lieu par l'adresse ou simplement par le nom de la commune, puis on ajuste la position en déplaçant un pointeur sur le lieu choisi. Par exemple, on cherchera "rosières chamonix" puis on passera la carte en mode 'Satellite' afin de pouvoir positionner le pointeur exactement sur la maison choisie. Une fois le lieu déterminé, il suffit de lancer le calcul. Celui-ci peut prendre jusqu'à une minute étant donné la complexité des algorithmes et la quantité de données mise en jeu. Les projections horizontales et verticales de la ligne d'horizon sont alors affichées. Lorsque l'on survole le graphique de projection verticale, un marqueur est placé sur la projection horizontale pour indiquer le relief qui correspond à cet azimut.

Comment ça marche ?

L'application utilise un modèle numérique de terrain (D.E.M. pour digital elevation model) qui fournit l'altitude pour un maillage de points. La précision du modèle utilisé est de 30 mètres, c'est à dire qu'il fournit une mesure d'altitude sur un quadrillage, la distance entre chaque point est 30m sur 30m. Ce modèle ne peut pas être utilisé tel quel. En effet, bien que la précision soit suffisante, utiliser une interpolation "nearest-neighbor" (la mesure la plus proche) produirait un effet "créneaux" éloigné de la réalité. L'interpolation utilisée est une interpolation bicubique pour les points situés à moins de 5km du lieu d'étude. Au delà, une interpolation nearest-neighbor est utilisée pour des raisons de performances. La nature du D.E.M. ainsi que l'interpolation utilisée ont tendance à légèrement lisser le relief. Ce phénomène n'a d'impact sur le calcul que lorsque le lieu d'étude se trouve à proximité immédiate d'un relief très pentu, par exemple au pied d'une falaise. La recherche du maximum (le relief le plus lointain qui reste visible) dans une direction donnée se base sur les altitudes du point d'étude et du relief dans cette direction et de la rotondité de la terre. Dans cette version, les bâtiments, la végétation et la réfraction terrestre n'ont pas été pris en compte. N'hésitez pas à nous contacter si ces paramètres sont importants pour vous, il est possible de personnaliser l'application par une prestation de service. Le calcul est fait avec une résolution d'un demi degré en azimut, soit 720 points. La recherche du maximum est faite avec un pas de 100m. Le point d'étude est placé à 2m au dessus du sol, afin que le résultat soit sensiblement identique à ce qu'une personne observerait. Ceci a son importance en terrain plat ou en mer, mais n'a pas d'impact en contexte montagneux. Avec ce paramètre, l'horizon en mer est à une distance d'environ 5km. Tous ces paramètres sont des compromis entre précision du calcul et performance de l'application. Il peuvent être modifiés dans le cadre d'une prestation de service, n'hésitez pas à nous contacter.

F.A.Q.

Peut-on rechercher un lieu par latitude, longitude ? Oui, il suffit de rentrer directement les coordonnées dans le formulaire de recherche.

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