Bij een horizontale zonnewijzer ligt de wijzerplaat plat, met de stijl schuin omhoog
Een horizontale zonnewijzer is het model dat de meeste mensen voor ogen hebben bij het woord zonnewijzer: een platte, ronde of ovale wijzerplaat die horizontaal op een sokkel of tafel ligt, met een schuin omhoogstekende stijl die de schaduw werpt. De 12-uurslijn op de plaat wijst exact noord-zuid, en de hoek waarmee de stijl uit het grondvlak omhoogsteekt, is gelijk aan de breedtegraad van de plaats waar de zonnewijzer staat.
Waarom de stijlhoek gelijk moet zijn aan de breedtegraad
De stijl van een horizontale zonnewijzer moet parallel lopen aan de aardas om het hele jaar door de juiste tijd aan te geven. Omdat de aardas ten opzichte van het horizontale vlak een hoek maakt die gelijk is aan de breedtegraad, wijkt de juiste stijlhoek per locatie af. Voor Midden-Nederland is dat ongeveer 52 graden, voor Zuid-Limburg en Vlaanderen circa 51 graden en voor Noord-Nederland rond de 53 graden.
Een zonnewijzer die voor een andere breedtegraad is vervaardigd - bijvoorbeeld een import uit Zuid-Europa - geeft in Nederland dus een merkbaar afwijkende tijd aan, ook al staat hij perfect waterpas en op het noorden gericht. Met de instelhulp berekent u de juiste hoek voor uw eigen locatie.
De uurlijnen zijn niet gelijkmatig verdeeld
In tegenstelling tot een equatoriale zonnewijzer, waar de uren als gelijke taartpunten van 15 graden zijn verdeeld, staan de uurlijnen op een horizontale zonnewijzer dichter bij elkaar rond het middaguur en verder uit elkaar in de vroege ochtend en late avond. Dat is een direct gevolg van de platte, horizontale ligging van de wijzerplaat ten opzichte van de baan van de zon.
De rekenregel achter de uurlijnen
De hoek van elke uurlijn ten opzichte van de middaglijn wordt bepaald met de vuistregel: tan(hoek uurlijn) = sin(breedtegraad) x tan(uurhoek), waarbij de uurhoek 15 graden per uur bedraagt, geteld vanaf het middaguur. Voor een locatie op 52 graden noorderbreedte levert dit bijvoorbeeld op: - 1 uur na het middaguur (uurhoek 15 graden): de lijn op de wijzerplaat staat op ongeveer 12 graden van de middaglijn, in plaats van 15 graden. - 3 uur na het middaguur (uurhoek 45 graden): de lijn staat op ongeveer 38 graden, in plaats van 45 graden. - 6 uur na het middaguur (uurhoek 90 graden): de lijn staat, ongeacht de breedtegraad, altijd exact haaks op de middaglijn - de enige uurlijn die op elke breedtegraad gelijk blijft.
Dit is meteen de reden waarom een kant-en-klare horizontale zonnewijzer altijd voor een specifieke breedtegraad wordt ontworpen: niet alleen de hoek van de stijl, maar ook de hele uurverdeling op de plaat verschuift mee met de breedtegraad.
Wat is een veelgemaakte fout bij het aflezen of instellen van dit type?
Veel gebruikers gaan ervan uit dat de uurlijnen op een horizontale wijzerplaat, net als op een gewone klok, in gelijke stappen van 15 graden uit elkaar liggen. Wie op basis daarvan zelf een schaal probeert na te tekenen of een bestaande zonnewijzer voor een andere breedtegraad probeert te herijken, komt zo op een verkeerde indeling uit. Een tweede veelgemaakte fout is de stijl wel op de juiste hoek zetten, maar de wijzerplaat een kwartslag verdraaid neerleggen: omdat de plaat vaak rond is, valt een verkeerde rotatie niet meteen op, terwijl de middaglijn dan niet meer exact noord-zuid ligt. Controleer daarom altijd apart of de middaglijn op het noorden is gericht, los van de hoek van de stijl; zie zonnewijzer op het noorden richten voor de werkwijze.
Plaatsing: zon, noordrichting en waterpas
Een horizontale zonnewijzer functioneert alleen goed op een plek die vanaf zonsopgang tot zonsondergang vrij is van schaduw door bomen, schuttingen of gebouwen. Daarnaast moet de plaat volledig waterpas liggen en de stijl exact naar het noorden wijzen; een paar graden afwijking is bij het aflezen al goed merkbaar. De praktische stappen hiervoor staan uitgewerkt bij een zonnewijzer waterpas plaatsen.
Waaraan herkent u een horizontale zonnewijzer bij aankoop?
Bij aanschaf is een horizontale zonnewijzer te herkennen aan de platte, ronde of ovale wijzerplaat met een duidelijk schuin omhoogstaande stijl in het midden. Let bij een kant-en-klaar model op de opgegeven breedtegraad waarvoor het is ontworpen; ontbreekt die vermelding, dan is de stijlhoek vaak standaard uitgevoerd rond 45 graden, wat voor het grootste deel van Nederland een kleine maar meetbare afwijking geeft. De diameter van de wijzerplaat bepaalt bovendien mede hoe scherp de uren van elkaar te onderscheiden zijn: bij een kleine plaat van 20 tot 25 centimeter liggen de vroege en late uurlijnen dicht op elkaar, terwijl een plaat vanaf 30 centimeter meer ruimte geeft om de tijd nauwkeurig af te lezen. Zie waarop u moet letten bij het kopen van een zonnewijzer en de juiste maat voor uw tuin voor de praktische afweging.
Horizontaal versus verticaal en equatoriaal
Naast het horizontale model bestaan er verticale zonnewijzers, die aan een muur worden bevestigd, en equatoriale zonnewijzers, waarbij de wijzerplaat parallel aan de evenaar staat opgesteld. Elk type heeft eigen voor- en nadelen op het gebied van plaatsing en afleesbaarheid; zie de uitleg van verticale zonnewijzers en de uitleg van equatoriale zonnewijzers voor een vergelijking.
