Ga naar de inhoud
pancalc
NL

Zonpositiecalculator

Zonpositiecalculator geeft de zonne-elevatie in graden uit breedte, declinatie en uurhoek — de kern van schaduwhoogte en piekzon voor panelen.

Waarom zonnehoogte geen ‘het is zomer dus hoog’ mag blijven

Op 21 juni staat de zon in Nederland hoog, maar niet in het zenit. Op 40° N met declinatie 23,5° en uurhoek 0 is de elevatie 73,5°, niet 90°. Dat verschil bepaalt hoe lang een schaduw is, hoe schuin een PV-paneel moet, en of een balkon in december ooit zon ziet. Wie alleen de klok kijkt, mist dat uurhoek over lengtegraad loopt, niet over CET.

De formule sin(e) = sin φ sin δ + cos φ cos δ cos H is standaard in inleidende astronomie. Deze pagina maakt hem invulbaar. Je moet declinatie zelf kennen (of opzoeken); de motor is geen almanak. Dat dwingt je om seizoen (δ) en tijdstip (H) uit elkaar te houden — precies waar huis-tuin-keukenregels falen.

Geen NOAA-SPA, geen azimut, geen bewolking. Wel een harde check dat 90° − |φ − δ| de middaghoogte is bij H=0.

Op 52° N, de orde van de Randstad, is de junimiddag 90−|52−23,5|=61,5°, lager dan de canonieke 73,5° op 40° N. December met δ=−23,5° geeft 90−|52+23,5|=14,5°: de zon schuurt langs de kim, balkons aan de noordzijde zien niets, PV op een plat dak levert een fractie van juni. De tool vult δ niet uit 21 december; jij moet −23,5 intypen. Vergeten δ te wisselen is de nummer-één-fout van wie ‘even 52 invullen’ doet op het 40/23,5/0-voorbeeld en zich verwondert dat het nog 73-achtig is — dat is het niet, tenzij je φ op 40 liet staan.

Uurhoek is 15° per uur zonnetijd, niet per uur zomertijd. Nederland zit ruwweg op 5° Oost; de tijdzone is 15° E in de winter (CET). Zonnetijd loopt daarmee ongeveer 40 minuten voor of achter op de klok, plus de equation of time tot een kwartier. H=0 op je telefoonklok 12:00 is dus zelden astronomische middag. Voor de golden test blijft H=0 en elevatie 73,5 het anker; voor een schaduwfoto in Utrecht reken je H eerst uit.

Elevatie is de hoek tussen kim en zon, niet de helling van je paneel. Een paneel dat ‘op 73,5° staat’ in juni op 40° N zou bijna plat op de zon gericht zijn; de constructiehoek is 90° minus elevatie als je de straal loodrecht wilt. Die cotangens-stap zit niet in de motor. Schaduwlengte van een paal h is h / tan(e). Bij e=73,5° is de schaduw kort; bij 14° in de winter is ze lang. Bewolking, albedo en VU-index zitten er niet in: 73,5° in de Sahara is een andere dosis dan 73,5° achter een front.

Voordat je begint

Bepaal Latitude van de locatie, noord positief. Groningen ~53, Maastricht ~51; het canonieke voorbeeld gebruikt 40.

Zoek Declination bij de datum: ~+23,5° rond 21 juni, ~0° rond equinox, ~−23,5° rond 21 december. Niet de ashelling van de aarde als breedte invullen.

Zet Hour angle op 0 voor zonnetijd-middag. 15° ≈ één uur. Zomertijd en lengte ten opzichte van de tijdzonemeridiaan verschuiven klok versus zon; die correctie doe je buiten de tool.

Veelvoorkomende gebruiksscenario’s

  • Canonieke middag: φ=40°, δ=23,5°, H=0 → elevatie 73,5°
  • Wintersolstitium op dezelfde breedte: δ=−23,5°, H=0 → veel lagere zon
  • Schaduwhoogte van een 2 m paal: cot(elevatie) × 2 m (jij rekent de cotangens)
  • PV-les: waarom piekzonuren in Groningen lager zijn dan op 40° N
  • Controleren dat H=±90° richting zonsopkomst/ondergang de elevatie naar 0 duwt (afhankelijk van φ, δ)
  • Uitleggen van de kreeftskeerkring als δ_max

Hoe deze rekenmachine te gebruiken

  1. Vul Latitude (°) in.
  2. Vul Declination (°) in.
  3. Vul Hour angle (°) in (0 = zonnetijd-middag).
  4. Lees Solar elevation (°).

Negatieve elevatie betekent zon onder de wiskundige horizon.

Stap-voor-stap uitleg

Lotte bouwt een demonstratie voor ‘middagzon op 40 graden noord in juni’.

Situatie: Breedte 40°, declinatie 23,5°, uurhoek 0.

Ingevulde waarden:

  • Latitude: 40
  • Declination: 23,5
  • Hour angle: 0

Resultaat: Solar elevation = 73,5. Dat is 90 − 16,5, want het zenitafstandcomplement |φ−δ|=16,5°.

Sanity-check: φ=δ zou 90° geven bij H=0 (zon in het zenit). φ=40 en δ=40 is tropisch; 40 en 23,5 is 73,5. Krijg je 16,5, dan heb je zenitafstand in plaats van elevatie.

Takeaway: Lotte noteert 40 / 23,5 / 0 → 73,5° en ‘geen azimut, geen wolken’.

Formule en methode

e = arcsin( sin φ sin δ + cos φ cos δ cos H )

met hoeken intern in radialen, uitvoer weer in graden.

Elke invoer begrijpen

Latitude (°) — φ. Canonieke 40.

Declination (°) — δ. Canonieke 23,5.

Hour angle (°) — H. Canonieke 0.

Solar elevation (°)73,5.

Aannames

Bolvormige aarde, puntzon, geen refractie, geen hoogte van de waarnemer. Declinatie constant (geen equation of time).

Veelgemaakte fouten met Zonpositiecalculator

  • Klok-12:00 als H=0 zonder lengte- en tijdzonecorrectie.
  • Breedte 52 invullen maar δ van juni vergeten (blijft 23,5 uit het voorbeeld).
  • Elevatie verwarren met azimut of met zenitafstand.
  • 73,5° als paneelhoek gebruiken in plaats van als zonnestand.

Uitgewerkte voorbeelden

  1. lat=40, decl=23,5, hourAngle=0elevation=73,5. Canonieke motorcheck.

  2. Zelfde getallen als zenitles: 90−73,5=16,5° zenitafstand = |40−23,5|.

  3. Canonieke invoer als H-test: zet H even op 0, niet op 180 (dat is middernacht in uurhoek). Terug naar 0 tot je 73,5 ziet.

Het interpreteren van uw resultaten

VeldWaar je op let
Solar elevation (°)0 kim, 90 zenit, negatief onder de horizon. 73,5 is hoge juni-middag, geen winter.

Lage elevatie: lange schaduwen, meer atmosfeerpad, minder PV per watt piek.

Noteer bij 73,5° dat H=0 zonnetijd is, φ=40° en δ=23,5°. Kopieer dat triple naar een spreadsheet voordat je φ naar 52 schuift voor een Nederlandse casus; anders vergelijk je per ongeluk twee locaties. Elevatie 73,5° betekent een korte schaduw: tan(73,5°)≈3,38, dus een paal van 1,7 m werpt ruwweg 0,5 m schaduw. In december op 52° N is die verhouding omgekeerd. Azimut ontbreekt: je weet hoe hoog, niet of de zon zuid-zuidwest staat. Voor een overkapping aan de zuidgevel is dat onvoldoende; gebruik een SPA of een app met azimut, en houd 73,5 als de elevatie-anker van deze motor.

Zomertijd in maart/oktober verschuift de klok terwijl δ langzaam loopt; H springt een uur als je de klok volgt. Voor een schoolopdracht ‘elevatie om 15:00 lokale tijd’ reken je eerst zonnetijd, dan H≈15°×uren vanaf astronomische middag. De motor ziet alleen H. Canonieke 40 / 23,5 / 0 blijft 73,5, ook als het buiten december is: de datum zit niet in de velden. Dat is de feature die beginners irriteert en docenten willen.

Resultaten vastleggen en delen

Noteer φ, δ (en de datum waar δ bij hoort), H en hoe je H uit kloktijd haalde, plus 73,5 indien canonieke case.

Praktische tips

  • δ uit een almanak of NOAA, niet uit geheugen buiten de solstitia.
  • Voor panelen: koppel elevatie aan zonnepaneelopbrengst als kWh-stap, niet als vervanging.
  • Refractie alleen relevant nabij 0°.
  • Zomertijd in NL: zonnetijd wijkt extra af van de klok.

Beperkingen en wanneer niet te gebruiken

Geen azimut, geen zonsopkomstklok, geen terrain horizon, geen UV-index. Niet voor zonnebrandminuten of astronomische navigatie tot boogminuut.

Wanneer moet u een ander hulpmiddel zoeken?

Veelgestelde vragen

Wat is Hour angle 0?
Zonnetijd-middag: de zon staat op de lokale meridiaan. Positief of negatief is voor/na de middag. Dit is geen kloktijd van je telefoon zonder lengtecorrectie.
Waarom declinatie 23,5°?
Dat is ruwweg de tropische kreeftskeerkring: zonnewende. In maart/september is declinatie ~0°. De tool berekent declinatie niet uit een datum; jij vult hem in.
Is 73,5° elevatie op 40° N mogelijk?
Ja rond de junizonnewende rond de middag: elevatie ≈ 90° − |lat − decl|. 90 − |40−23,5| = 73,5. Canonieke check van de motor.
Zit azimut in de uitvoer?
Nee, alleen **Solar elevation**. Voor schaduwrichting heb je azimut nodig; die zit niet in deze configuratie.
Refractie bij de horizon?
Niet meegenomen. Bij 0° echte elevatie zie je de zon nog iets boven de kim. Dit model is astronomisch-geometrisch.
Mag breedte 52° voor Nederland?
Ja, vul **Latitude** 52 in en kies een declinatie bij de datum. De canonieke 40° is een leerboekvoorbeeld, geen Nederlandse default.