Program which plots the solar flux given some parameters

solar_flux.py

import math
import matplotlib.pyplot as plt

def calculate_solar_flux(latitude, longitude, panel_orientation, panel_tilt, hour, day_of_year):
    # Convertit tous les angles en radians
    latitude = math.radians(latitude)
    panel_orientation = math.radians(panel_orientation)
    panel_tilt = math.radians(panel_tilt)
    declination = math.radians(23.45 * math.sin(2 * math.pi * (day_of_year - 81) / 365.0))
    hour_angle = math.radians(15 * (12 - hour))

    # Calcul de l'angle d'incidence
    cos_incidence_angle = (math.sin(declination) * math.sin(latitude) * math.cos(panel_tilt)
                         - math.sin(declination) * math.cos(latitude) * math.sin(panel_tilt) * math.cos(panel_orientation)
                         + math.cos(declination) * math.cos(latitude) * math.cos(panel_tilt) * math.cos(hour_angle)
                         + math.cos(declination) * math.sin(latitude) * math.sin(panel_tilt) * math.cos(panel_orientation) * math.cos(hour_angle)
                         + math.cos(declination) * math.sin(panel_tilt) * math.sin(panel_orientation) * math.sin(hour_angle))

    # Calcul du flux solaire
    solar_flux = 1000 * cos_incidence_angle  # 1000 W/m^2 est le flux solaire à midi par ciel clair

    # On ne peut pas avoir de flux solaire négatif, donc si le cosinus de l'angle d'incidence est négatif, on met le flux solaire à zéro
    solar_flux = max(0, solar_flux)

    return solar_flux

def calculate_solar_flux_2(latitude, longitude, panel_orientation, panel_tilt, hour, day_of_year):
    # Convertit tous les angles en radians
    latitude = math.radians(latitude)
    panel_orientation = math.radians(panel_orientation)
    panel_tilt = math.radians(panel_tilt)
    declination = math.radians(23.45 * math.sin(2 * math.pi * (day_of_year - 81) / 365.0))

    # Correction de l'heure pour obtenir l'heure solaire vraie
    timezone_longitude = round(longitude / 15) * 15  # Approximation : chaque fuseau horaire s'étend sur 15 degrés de longitude
    equation_of_time = -7.655 * math.sin(2 * math.pi * (day_of_year - 8) / 365.0) + 9.873 * math.sin(4 * math.pi * (day_of_year - 8) / 365.0)
    solar_time = hour + (timezone_longitude - longitude) / 15 + equation_of_time / 60

    # Calcul de l'angle horaire
    hour_angle = math.radians(15 * (12 - solar_time))

    # Calcul de l'angle d'incidence
    cos_incidence_angle = (math.sin(declination) * math.sin(latitude) * math.cos(panel_tilt)
                         - math.sin(declination) * math.cos(latitude) * math.sin(panel_tilt) * math.cos(panel_orientation)
                         + math.cos(declination) * math.cos(latitude) * math.cos(panel_tilt) * math.cos(hour_angle)
                         + math.cos(declination) * math.sin(latitude) * math.sin(panel_tilt) * math.cos(panel_orientation) * math.cos(hour_angle)
                         + math.cos(declination) * math.sin(panel_tilt) * math.sin(panel_orientation) * math.sin(hour_angle))

    # Calcul du flux solaire
    solar_flux = 1000 * cos_incidence_angle  # 1000 W/m^2 est le flux solaire à midi par ciel clair

    # On ne peut pas avoir de flux solaire négatif, donc si le cosinus de l'angle d'incidence est négatif, on met le flux solaire à zéro
    solar_flux = max(0, solar_flux)

    return solar_flux

# Exemple d'utilisation
flux = calculate_solar_flux(48.8566, 2.3522, 0, 30, 12, 170)  # Coordonnées de Paris, orientation sud, inclinaison 30°, midi, 170ème jour de l'année

# Exemple d'utilisation
flux = calculate_solar_flux(48.8566, 2.3522, 0, 30, 12, 170)  # Coordonnées de Paris, orientation sud, inclinaison 30°, midi, 170ème jour de l'année

points = [
    (f"{day}_{hour}", calculate_solar_flux(48.8566, 2.3522, 0, 30, hour, day), calculate_solar_flux_2(48.8566, 2.3522, 0, 30, hour, day))
    for day in range(120, 300, 10)
    for hour in range(6, 22)
]
days, flux_1, flux_2 = zip(*points)
plt.plot(days, flux_1)
plt.plot(days, flux_2)
plt.show()