Analyse d'ensoleillement et d'ombre sur le terrain
Quel ensoleillement reçoit réellement ce versant ? C'est la question décisive pour l'implantation solaire, pour les vergers et les poches de gel, et pour quiconque planifie des travaux sur un front de fosse qui ne dégèle qu'après dix heures. L'analyse solaire de terrain y répond à partir du relief lui-même. Ce guide explique ce qu'elle calcule, ce qu'elle ne calcule pas, et quelles entrées comptent.
Étape 1 : où est le soleil
La position solaire — azimut et hauteur du soleil — découle de la date, de l'heure et de la position géographique. C'est de l'astronomie pure et exacte ; rien dans vos données ne l'affecte.
C'est aussi pourquoi les coordonnées géographiques de votre projet comptent pour l'analyse solaire, même si toutes vos mesures sont dans une grille projetée. Un site placé à la mauvaise longitude obtient la bonne trajectoire solaire à la mauvaise heure.
Étape 2 : ce qui est à l'ombre
Pour une position solaire donnée, chaque cellule est testée : le terrain entre cette cellule et le soleil s'élève-t-il assez pour bloquer le rayon ? Si oui, la cellule est ombragée.
Deux effets distincts en découlent. L'auto-ombrage, où un versant tourne le dos au soleil et ne reçoit aucune lumière directe quel que soit son environnement. Et l'ombre portée, où une crête ou un front de fosse projette de l'ombre sur un terrain par ailleurs bien orienté.
L'ombre portée est celle qui surprend. Un versant exposé au sud dans l'hémisphère nord paraît idéal jusqu'à ce qu'on remarque que la crête à l'est y retarde le lever du soleil de deux heures, chaque jour de l'année.
Étape 3 : les heures, puis l'énergie
Répétez le test d'ombre tout au long de la journée à un pas de temps fixe et comptez les pas où chaque cellule était éclairée. Ce compte, mis à l'échelle, ce sont les heures d'ensoleillement — la sortie la plus simple et la plus intuitive.
L'irradiation va plus loin. Au lieu de compter si la lumière est arrivée, elle cumule combien : l'intensité dépend de l'angle entre le soleil et la surface, si bien qu'un versant raide captant le soleil obliquement reçoit moins d'énergie par mètre carré qu'un terrain plat sous le même soleil.
Utilisez les heures quand la question porte sur la durée — cette banquette sera-t-elle exploitable à 9 h, cette rangée de verger reçoit-elle six heures. Utilisez l'irradiation quand la question porte sur l'énergie — lequel de ces deux versants produira le plus avec les mêmes panneaux.
STREAM calcule à la fois les heures d'ensoleillement et l'irradiation solaire sur le terrain.
Les entrées qui changent le résultat
La date. Il n'existe pas un seul résultat « soleil ». Le solstice d'hiver est le pire cas et celui qui gouverne le dimensionnement du système ; l'équinoxe est le cas équilibré ; le solstice d'été flatte tout. Analyser une seule date et la présenter comme la réponse est l'erreur la plus courante.
Le pas de temps. Un pas grossier manque les ombres étroites d'obstructions fines. Un pas très fin coûte du temps sans grand apport une fois bien en dessous de la durée des ombres qui vous importent.
L'étendue. L'ombrage peut venir d'un terrain bien en dehors de votre zone d'intérêt — une montagne à 5 km à l'est retarde encore votre lever de soleil. Si votre MNE s'arrête à la limite du site, vos matinées paraîtront plus ensoleillées qu'elles ne le sont.
La surface. Sur terrain nu, bâtiments et arbres ne projettent pas d'ombre. C'est juste pour évaluer le relief, faux pour évaluer une toiture précise.
À quoi cela sert
Implantation solaire : classer les zones candidates selon l'énergie réellement reçue plutôt que selon la seule exposition, et repérer les rangées qu'une crête ombragera chaque matin.
Agriculture : poches de gel, orientation des rangs de vergers et de vignes, et quelles parcelles se réchauffent en premier au printemps.
Mines et carrières : quand un front ou une banquette entre au soleil, ce qui compte pour le gel, le dégel et la planification.
Aménagement de site et de bâtiment : ombrage porté sur les voisins, et où l'espace de détente sera réellement ensoleillé.
Neige et hydrologie : le calendrier de fonte suit de près l'exposition solaire sur un terrain complexe.
Les limites à respecter
C'est un modèle géométrique du rayonnement direct sur une surface. Il ne connaît ni les nuages, ni la brume, ni la lumière diffuse qu'un vrai ciel apporte même à l'ombre — c'est pourquoi une cellule totalement ombragée n'est pas réellement à énergie nulle en réalité.
Il ne modélise pas non plus les panneaux, les trackers, l'encrassement ni les pertes de température. L'analyse solaire de terrain vous dit ce que le relief fait à la lumière du soleil. En tirer une production prévisionnelle est un calcul distinct, avec ses propres hypothèses.
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