太陽の位置変化を年間を通して視覚的に理解できるアナレンマ図は、様々な分野や産業において活用できるポテンシャルを秘めたツールです。 天文学や考古学以外にも、建築、農業、エネルギー、観光、教育など、幅広い分野でその可能性が注目されています。
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アナレンマ図の利用は巨石遺跡調査から始まった
【図1-1】ストーンヘンジの中心から観測する毎時アナレンマ図 |
【図1-2】ストーンヘンジの第2のヒールストーン跡から冬至の夕日の図 |
アナレンマ図、毎時アナレンマ(連節)図の利用は、天文考古学分野から始まりました。
現在、天文考古学分野では既に調査検討や確認・証明のツールとして活用されています。
本企画書では、アナレンマ図の産業利用における具体的な活用例と、当社による事業化プランを提案します。
建物や構造物の建築設計において年間を通して、時間帯ごとの太陽光の入射角度と日照時間をシミュレーションできます。
これは、建物の断熱性能や窓の配置、遮光などの設計などにおいて重要な情報となります。
美術館や博物館などの文化施設、オフィスビルなどの商業施設、病院や福祉施設などの公共施設において、 自然光を取り入れた設計を検討することができます。 これは、省エネ効果だけでなく、空間の快適性を高め、利用者の健康にも効果が期待できます。
農作物の生育には、太陽光による光合成が不可欠です。毎時アナレンマ(連節)図を用いることで、
年間を通して地域の太陽光照射量を把握できるため、作物の栽培スケジュールや品種選び、
栽培方法の選択などに役立てることができます。
太陽光利用型ハウスや温室の設計において、毎時アナレンマ(連節)図を用いることで、 太陽光の熱量を効率的に利用できる施設を設計することができます。 これは、施設内の暖房や給湯、そして作物の生育促進などに活用できます。
太陽光発電所の設置場所選定において、アナレンマ図を用いて、年間を通して太陽光が効率的に当たる場所を特定できます。
発電効率の向上や設置コストの削減につながります。
太陽熱温水システムの設計において、毎時アナレンマ(連節)図を用いることで、 太陽光の熱量を効率的に利用できるシステムを設計することができます。 これは、住宅や商業施設における暖房や給湯、工業用熱源などに活用できます。
観光スポットによっては、太陽の位置によって景観が大きく変わる場合があります。
毎時アナレンマ(連節)図を用いることで、年間を通して太陽の位置と景観の関係を把握できるため、
観光客に最適な訪問時期を案内することができます。
日の出、日の入りの方位と時刻を年間を通して視覚的に予測することができます。
太陽光を利用したイベントの企画において、毎時アナレンマ(連節)図を用いることで、 太陽の動きや時間帯を生かした、より効果的なイベントを企画できます。
当社は、業界唯一のアナレンマ図に関するコンサルティングサービスを提供できることです。 この大きな可能性を秘めたアナレンマ図の作成ソフトを実用化することで、社会に貢献していきたいと考えております。
当社は、アナレンマ図の産業利用に関するコンサルティングサービスと、アナレンマ図作成ソフトの開発・販売を行います。
現時点において、アナレンマ図の産業利用に関するコンサルティングサービスや、アナレンマ図作成ソフトを専門に提供している企業は存在しません。
未定
ご質問等ございましたら、お気軽にお問い合わせください。
星たび 樋口 元康
次に、アナレンマ図について説明します。
アナレンマ(analemma)とは、1年を通して同じ場所から同じ時刻に太陽を観察したとき、太陽が空に描く8の字型の軌跡のことです。
アナレンマは、地球の自転軸の傾きと、地球の軌道離心率の影響によって生じます。
長軸は、地球の自転軸の傾き（黄道傾斜角）で決まります。約23.4° × 2 ＝ 約46.8°
短軸は、地球の軌道が楕円形であるため、地球の軌道を巡る速度に遅速が生じる見かけの速度変化（均時差）のためです。
ここでは、シミュレーションでアナレンマを描いた８の図をアナレンマ図としています。
二十四節気の中気は、24の節気の内、雨水、春分、穀雨、小満、夏至、大暑、処暑、秋分、霜降、小雪、大雪、冬至の12があります。 アナレンマ図に12の中気の位置に目盛りを刻むと、太陽の位置と二十四節気の中気の関係を視覚的に理解することができます。
アナレンマ図を作成するには、次の機材とソフトウェアが必要です。
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毎時アナレンマ図 早見,日の出,日の入りの3枚セット
【図3-1】毎時アナレンマ早見図
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【図3-2】毎時アナレンマ東地平図
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【図3-3】毎時アナレンマ西地平図
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毎時アナレンマ図は、1日を通して1時間おきに太陽の位置を同じ場所から観測し、その点を繋ぎ合わせたものです。
太陽が1日に空で描く軌跡が、１時間ごとの８の字になっていることがわかります。
毎時アナレンマ図を見ることで、太陽が1日を通してどのように動いているのかを理解することができます。
太陽が子午線を通過する南中時刻は、観測場所の緯度と季節によって異なってきます。
太陽が昇ったり沈んだりする時刻も、季節によって変化します。
水平線からの日の出の時刻と方位、山の稜線から現れるサンライズのタイミング。
山の稜線に沈むサンセットのタイミング、水平線に沈む日の入りの時刻と方位を知ることができます。
毎時アナレンマ図は、方角と方位角を知るためのツールとしても利用できます。
太陽の位置と地平座標から方位と高度を読み取ります。地平座標は10度刻みで薄く入れています。
地球は自転軸は公転軌道に対して傾いているため、アナレンマの形に影響します。
夏は赤道より高度が高く、冬は赤道より高度が低くなります。v
公転軌道が楕円形であることことは、
太陽に近い近日点では公転速度が速く、太陽から遠い遠日点では公転速度が遅くなります。
近日点に近い冬は公転速度が速く、遠日点に近い夏は公転速度が遅くなります。
太陽アナレンマ図は僅かに左へ傾きます。
太陽アナレンマ図は、時間を知るためのツールとしても利用できます。
8の字の位置は、それぞれ1時間ごとの太陽の位置を表します。
毎時アナレンマ図は、太陽の動きをリアルタイムで追跡したい場合に有効です。
このように、太陽アナレンマ図と毎時アナレンマ図は、太陽の位置、高度、太陽の動き、方角、時間など、様々な情報を視覚的に表すことができる図です。
アナレンマ図を用いた日照権阻害分析は、日当たりを定量的に把握する有効な手段です。
しかし、分析結果をどのように解釈し、どのような対策を講じるべきかは、個々の状況によって異なります。
現行の日照権阻害調査は、建築基準法に基づき建物の、冬至の日１時間ごとに架空の高さにできる日影の図で判断します。 アナレンマ図は、個別の住宅のベランダに年間を通じて直射日光が当たるか否か、および陰になる時間も詳細に判断できます。
アナレンマ図を用いて活用できます。
太陽光発電の発電量は、天候による日照時間の増減による要因が最も影響します。 次いで、発電所の立地について、地形や植生、建造物の影による直射日光の障害が大きい。 この資料では、太陽光パネルに太陽光が直接当たる時間をシミュレーション分析した結果をまとめました。
【図5】アナレンマ図による 太陽光発電所の日照時間の分析 この例では、11月から1月の直射日光は昼間時間の34%時間のため発電量に影響が及ぶ。 |
天文シミュレーションソフトに、発電所内の観測点で撮影した360°パノラマ写真を設定します。
1年間の太陽の動きを日の出から日没までシミュレーションし、全天画像に太陽が現れているかどうかを判定します。太陽が現れている場合は、その地点に太陽光が直接当たっているとみなします。
解析対象の期間は1年間です。
このページの作成には、生成AIを使用しました。実例に近いデータを使っていますが、この内容は架空の企画です。
毎時アナレンマ図と毎時アナレンマ(連節)図：毎時アナレンマ図に中気などの緯線を加えたものを連続アナレンマ図と称していましたが、毎時アナレンマ(連節)図に修正しました。