User's guide

V5.1.5  

Skelion

Índice

Índice _______________________________________________________________________ 2

1 Installation ______________________________________________________________ 4

1.1 Automatic installation way___________________________________________________ 4

1.2 Manual installation way _____________________________________________________ 4

1.3 Extension warehouse installation way__________________________________________ 5

1.4 Update ___________________________________________________________________ 5

1.5 Uninstall __________________________________________________________________ 5

1.6 Write rights _______________________________________________________________ 5 1.6.1 Write rights in Windows OS________________________________________________________ 6 1.6.2 Write rights in MAC OS___________________________________________________________ 7

1.7 Pro version and Free version _________________________________________________ 7

2 Units____________________________________________________________________ 8

3 Geolocating model_________________________________________________________ 8

4 Drawing the building ______________________________________________________ 9

5 Skelion's toolbar __________________________________________________________ 9

5.1 Rotate north and Restore north _____________________________________ 11

5.2 Surface azimuth and tilt ________________________________________________ 12

5.3 Insert solar components ________________________________________________ 12

5.3.1 Insert following an edge. ___________________________________________ 12

5.3.2 Multiple faces __________________________________________ 15

5.3.3 Non planar surface _________________________________________________ 15

5.4 Meteorological data ____________________________________________________ 18

5.5 Optimum orientation _________________________________________________ 19

5.6 Sunny area___________________________________________________________ 20

5.7 Minimal Shading criterion _____________________________________________ 20

5.8 Erase panels _________________________________________________________ 20

5.9 Array mode __________________________________________________________ 20

- 2 -

Índice

5.10 Report _______________________________________________________________ 20

5.11 Face report dialog_____________________________________________________ 21

5.12 JRC PVGYS EUROPE y JRC PVGYS AFRICA _______________________ 21

5.13 PVWATS report ______________________________________________________ 21

5.14 Project face to mesh____________________________________________________ 22

5.15 Surface report ________________________________________________________ 22

5.16 Change UTM model origin ______________________________________________ 23

5.17 Drop ________________________________________________________________ 23

5.18 PVSYST EXPORTER __________________________________________________ 23

5.19 Export shading derate _________________________________________________ 24

5.20 Relief ________________________________________________________________ 24

5.21 Skelion component_________________________________________________ 24

5.22 Construction point _____________________________________________________ 24

5.23 Sun Path Chart _______________________________________________________ 24

5.24 Settings ______________________________________________________________ 25 5.24.1 Azimuth convention ___________________________________________________________ 25 5.24.2 Shading derate _______________________________________________________________ 25 5.24.3 Report______________________________________________________________________ 25

5.25 About _______________________________________________________________ 25

6 Links: _________________________________________________________________ 26   

- 3 -

Skelion

 

1 Installation

Skelion is a plug‐in of SketchUp. Plugins are one of the most important features in SketchUp. There are thousands of plugins you can install in SketchUp to  add new  features. So to install Skelion you must install  first  SketchUp (Make or Pro). The installation process is the same of any plug‐in of SketchUp.  

You can read about install a plugin in SketchUp here: http://support.google.com/SketchUp/bin/answer.py?hl=en&answer=38583 http://www.thomthom.net/thoughts/2012/01/installing‐plugins‐for‐google‐SketchUp/  There are 3 ways to install a plugin: 

Manually, unzipping downloaded plugin and saving it in Plugins folder. 

Opening  Sketchup  and  going  to  Preferences  –  Extensions  ‐‐  Install  plugin,  and  selecting downloaded file. 

Using Extensions Warehouse tool in SketchUp. (Let’s you install and uninstall)  

1.1 Automatic installation way

Download a plugin, store it in your computer, open SketchUp and go to:   Windows OS: 

Window-Preferences-Extensions-Install Extension

MAC OS 

SketchUp-Preferences-Extensions-Install Extension

 Select the plugin. 

1.2 Manual installation way

We recommend the manual way because is easy to install and uninstall (only you must delete unzipped files), and you can control the files you copy. 

Steps: 

Change the extension of the file from .rbz to .zip. 

Unzip the file: 

Store unzipped files in Plugins folder of SketchUp: Windows OS: 

C:\Users\YOUR USERNAME\AppData\Roaming\SketchUp\SketchUp 2014\SketchUp\Plugins

MAC OS 

Version 2014 and newer: Open a new Finder window, press and hold the Option key on your keyboard, then click Go in the menu bar > Library > Application Support > SketchUp 2014 > SketchUp > Plugins

 

- 4 -

Skelion

 

1.3 Extension warehouse installation way

Extensions warehouse is a web page where you can download a lot of plugins for SketchUp. Open SketchUp and go to Window‐Extension Warehouse to  install any plugin. To be sure that  installed 

plugin  is  the  last  version we  recommend  not  use  that method  and  download  Skelion  from www.skelion.com directly.  

 

1.4 Update

Make a backup of “dimension_modules.csv”.  This file store all sizes of your custom panels. Delete all  Skelion files and folders Install new version. Above image show the files to delete.  

  

1.5 Uninstall

Go to Plugins folder and delete “skelion” folder and “skelion.rb” file. Other way is open SketchUP and go to Window‐Extension Warehouse, look for plugin in Extensions warehouse and click “uninstall”. 

1.6 Write rights

Skelion needs write  rights  in plugins  folder  to write  in  files  like  “dimension_modules.csv”.  If you don’t have write rights you receive this message and Skelion won’t start.  

- 5 -

Skelion

 

Message of error when Plugins folder doesn’t have write rights 

Read this article about: http://sketchucation.com/resources/tutorials/811‐setting‐security‐permissions‐in‐SketchUp  

1.6.1 Write rights in Windows OS

 

Security tab of plugins folder. 

Go  to  “C:\Program  Files  (x86)\SketchUp”  (SketchUp  2013)"  or  “C:\Program  Files  (x86)\Google\Google SketchUp 8\” (SketchUp 8). 

Right click on the Plugins folder and selected "Properties". Select the security tab, selected yourself as the "Group or user names:", and allow yourself “Full control”. Check in General tab that “read only” is unchecked for all files and folders inside Plugins. 

 

General tab of Plugins folder. 

- 6 -

Skelion

  

1.6.2 Write rights in MAC OS

Right click over Plugins folder and select Get Info. Click the disclosure triangle next to Sharing & Permissions to display permissions for the selected folder. Click the lock and authenticate with an administrator account. Use the menus next to users and groups  to add Read & Write permissions to you. When you’re finished, close the Info window. Changes are effective immediately. 

  

1.7 Pro version and Free version

Skelion runs 15 days in pro mode. After that, free version is activated.  If you want to use Pro version, you must buy a license in www.skelion.com and insert the serial in the web 

dialog you can watch pushing   "About" button in Skelion toolbar.  

- 7 -

Skelion

2 Units

In Skelion dialogs you can use length units as in SketchUp. You can write  8 m, 8cm, 8mm, 8”, 8 (default unit is used). 

For other units different than length, user must write only the number. Examples: 

  Yo must write 220, but not 2.2kWu  . 

 Yo  SketchUp valid unit. u must can 8cm or 8 m or 8”… any

3 Geolocatingmodel

First step in SketchUp is geolocate the model. Go to View ‐ toolbars ‐ Google. 

 

Google Toolbar 

Press  this button .  "Add Location",  to open   Google Maps window dialog and grab  the area you want.  

When you geolocate the model you achieve: 

Satellite picture (Windows ‐ Layers ‐ Google Earth Snapshot) 

3D mesh of surface. (Windows ‐ Layers ‐ Google Earth Terrain) 

Real shadows of geographic position selected for any time of the year.(Window ‐ Shadows)  

 

Shadow window 

 

Google Earth Terrain layer 

     

Google Earth Terrain layer 

 

Layers window 

 

Google Earth Snapshot layer 

 

- 8 -

Skelion

4 Drawingthebuilding

In SketchUp there are several forms to draw the building: 

Drawing from satellite picture directly. Geo‐modeling with SketchUp. http://support.google.com/SketchUp/bin/answer.py?hl=en&answer=167458 

Exporting 2d or 3d plane ro CAD. s f m other programs like Auto

5 Skelion'stoolbar

 

To activate Skelion's toolbar go to View ‐ toolbars ‐ Skelion.  Also you can find all Skelion commands in Plugins ‐‐ Skelion 

In pro mode insert button   let you also insert panels in non planar surfaces.   

 

Skelion pro toolbar 

     

     

 

Skelion free toolbar 

 

Names of buttons:  

  Surface azimuth and tilt 

  Insert solar components 

  Meteorological data 

  Optimum orientation 

  Sunny area 

  Minimal Shading criterion 

  Erase panels 

  Rotate north 

  Restore north 

  Array view 

  Report 

  Face report 

  JRC PVGYS EUROPE 

  JRC PVGYS AFRICA 

  PVWATS report 

  Project face to mesh 

  Surface report 

  Change UTM model origin 

  Drop 

  PVSYST exporter 

  Export shading derate 

  Relief 

- 9 -

Skelion

  Normal component to Skelion      component 

  Skelion component to normal      component 

  Construction point 

  Edit user database  

  Sun Path Chart 

  Help 

  Settings 

  About 

    

- 10 -

Skelion

5.1 Rotate north and Restore north

In SketchUp true north can point in any direction. You can change true north installing the plugin "Solar North" form Sketchup extensions warehouse. 

 

Solar North toolbar  

Skelion use default Y+ axis (green axis) like true north. So you must take into account SketchUp true 

north (orange axis) must have same direction of Y+axis (green). You can see SketchUp true north clicking . Skechup  current  version,  import  3d mesh  and  satellite  image  slightly  rotated when  you  geolocate  a 

model. That is because true north value changes to a value between 0º and 2º. In the picture you can appreciate true north (orange axis) differ 1.74º from green axis. 

Button "Rotate north"   let us rotate all model to give true north same direction of Y+. Then Skelion calculations will be right. 

"Restore north" button   rotate model to original position, just in case you want to return. 

 

 Midi d'ossau  Latitude, Longitude: 42.84224 ‐0.435891 

- 11 -

Skelion

5.2 Surface azimuth and tilt

Press  the button and select  faces  to watch his azimuth Ψ and  tilt Σ  in  the opened window. Values will change in the window each time you select a new face. 

5.3 Insert solar components

This button give access to three different web dialogs, in function of the objects selected before press the button: 

 Selecting and edge and a face: INSERT FOLLOWING AN EDGE 

Selecting some faces MULTIPLEFACES 

 Selecting 3d mesh: NON PLANAR SURFACE 

5.3.1 Insert following an edge.

To open the web dialog "Insert following an edge" user must select one edge and one face and press the 

button "insert solar components"  . Selected edge can be any edge of the face boundary or any edge in same plane of the face. 

Orientation: Components will follow edge. (You can reverse direction if you want to insert just in the opposite way of 

default direction.) Component: 

 

Component selection 

Skelion has 2 files with some square panels: user/pvmodules.csv ‐‐> User can store here its own modules . (User folder won't be overwritten in future 

rleases  >5.1.5) database/pvmodules.csv ‐‐> Skelion PV panels database.  You can edit user file to add your own modules with any text editor. You must take  into acount  is a csv 

file. Excel can change all commas for semicolons if your regional configuration use comma as decimal separator. Change regional configuration to avoid this because Skelion only works with commas to separate the values. 

Also you can use   this tool to  insert a solar panel  in user/pvmodules.csv file withou edit the file  in a text editor. 

 You can insert your own designed components. To insert it, you must load into the model using Sketchup 

windows‐‐Components. After in Skelion insert dialog, change database to In model 

- 12 -

Skelion

Design your own solar component in SketchUp: 1‐Draw your component. 2‐Make it a component. 

3‐Make it a Skelion component with  . 4‐Click right button over it, and select “save as” to save the component in your computer. Before save, component must be oriented  in an specific  form, because Skelion needs  to know how  to 

insert it: 

Z+ axis must be perpendicular to collecting surface 

Origin will be the point of insertion over the face.  

If collecting surface  is smaller  than bounding box  then you need  to mark  it with  right button‐ Skelion‐ Mark  collecting  surface. Marking  this, Skelion will be  able  to  calculate  right  shadow distances  between  rows.  If  collecting  surface  is  equal  to  bounding  box,  then  this  step  is  not necessary. 

 

Collecting surface smaller than bounding box. 

You can learn more about components in: http://SketchUp.google.com/intl/en/training/videos/new_to_gsu.html    

  

Loaded components  Right axes situation in component. 

   Square created components 

Right axes sitution in component.  

 

- 13 -

Skelion

Other component parameters: 

 

Parameters to insert a component. 

"Stack components" let us pile up components. With "Rows alignment" you can adjust all components to a grid or let rows to maximize the space. Pitch: 

 

Pitch. 

User can insert his own pitch or use any of the options proposed by Skelion. 

 

Pitch. 

Insert: 

- 14 -

Skelion

You can insert all components at same time in the face with “Fill face” button or going row by row using “Fill  in rows”. Using this  last button, you can click  in any point rear the  last row  inserted. Skelion will insert next row mataining the minimum pitch you selected, but if you click in a point with more pitch, then the next row will be inserted in that point. 

  

5.3.2 Multiple faces

 

Multiple faces dialog 

You can access to dialog "multiple faces" opening some faces and clicking the button   "Insert solar components". (Skelion will use only faces. Other objects of selection will be discarded). 

  

"Multiple faces" Σr = 0 Selection of some faces. 

There are 3 options to insert solar components:  

Ψ and Σ of component: Skelion will  insert components  in all selected faces.  (In coplanar case, Skelion will try to follow the tilt of the roof. 

Σ: Solar component will be  inserted  following  roof  tilt.  If  roof  tilt  is 0  then program will  try  to follow any edge of the roof. 

Σr: Solar component will be inserted following roof tilt If you want coplanar you must insert Σr = 0. If roof tilt is 0 then program will try to follow any edge of the roof.  

5.3.3 Non planar surface

"Non  planar  surface"  allows  you  to  insert  components  in  3d mesh,  like  curved  roofs  or  solar  ground mount systems. 

To use "Non planar surface" you must follow next steps: Select mesh with main surface and inner surfaces in which no components will be inserted. Boundaries of each  surface must be  "NO SOFT" and  the others must be  "SOFT"  to  let Skelion detect 

surfaces of the mesh. 

Press button   "Insert solar components". 

- 15 -

Skelion

"Surface tool" will be activated. Pick with the mouse over a point in the mesh to insert first row. You must select other tool to deactivate "Surface tool". 

Then, when  you  click  "Non  planar  surface"  a  dialog will  be  opened  and we must  insert  azimuth,  tilt, component and times to calculate the pitch. Pitch used between rows will be different and will be the worst of all the components  for  the  times specified by  the user.  If you want only one hour you must  insert  the same  time twice. 

 

If component has "construction points" you can use   "surface report" to make a report about position of  construction points  and Ψ  and  Σ of  selected  edge. You  can  use  any  type of  component,  solar panel,  solar ground structure... 

All inserted components will have same azimuth Ψ and same tilt Σ and there aren't shadows between the times inserted in dialog 

In  complex  surfaces  sometimes  you must  execute  twice  the  program  because  rows  follow  only  one direction when are inserted. 

 

 

Components with Ψ 0ºe Σ 30º (180ºconv). 

 

Components with Ψ 0ºe Σ 30º (180ºconv). 

  

- 16 -

Skelion

 Rules to use "non planar surface": 

NO HOLES in mesh. 

 

Mesh with a hole. 

 

Right mesh. 

  

All faces must have right orientation. (Use reverse face to fix mesh) 

 

Mesh with reversed faces. 

 

Right mesh. 

 

Boundary of any surfaces must be "NO SOFT". Rest of edges must be "SOFT". 

 

Mesh with 3 surfaces and boundaries NO SOFT. 

- 17 -

Skelion

 

Select all surfaces, the main surfaces and the others where solar components won't be inserted. 

.   

Mesh with all selected. 

Main surfaces can't share boundary with the others surfaces. 

 

Main surface share boundary with other surface. 

 

Right mesh. 

 

Check shadows. Sometimes last rows or components near the boundaries can be erroneous. 

5.4 Meteorological data

Skelion needs meteorological data to make some calculations like shading derate, or SOF plots. You can choose data from several databases. Satel‐light databse: Dowload a tsv file from Satel‐light  web page. Select irradiance global and difuse. Time period can be one 

or several years. Skelion  tries to make  a TMY if you choose the 5 years using RMSD method. 

 

 

Satel‐light Parameters to make tsv file for Skelion 

 

- 18 -

Skelion

5.5 Optimum orientation

Surface orientation factor (SOF) is the ratio of annual incident solar radiation for a particular orientation to  annual  incident  solar  radiation  for  an optimally  oriented  surface. To make  a    SOF  you must  select  several construction points of a face. Shadows of the model are calculated and effects of morning/afternoon cloudiness and snow cover are also addressed if you are using hourly TMY meteorological data. 

Increased ground reflectance due to snow cover is not used but have a negligible effect on SOF plots.  Anual lapse can be changed using the 8760 hourly array. You can add to selection one face and one edge. Relative tilt versus SOF graph  is plotted. This graph 

shows different relative tilts of a solar panel following the selected edge:  

 

Tilting solar panel in one direction 

 

 

Tilting solar panel in the other direction 

 

 

 

SOF plot with all relative tilts following an edge for a solar panel. (Red one direction, blue the other) 

 

Relative tilt versus SOF following an edge. 

- 19 -

Skelion

5.6 Sunny area

Selecting a face you can find out the zone with no shadows at one time or between two times.  (If you want only one time, repeat same time twice in dialog.) 

To  improve speed of algorithm you can hide all elements not useful with normal methods of SketchUp: hide geometry, hide layers and cast shadows. 

 

 

Face before use "sunny area" 

 

Face after use "sunny area" 

 

5.7 Minimal Shading criterion

Select a face and press the button to find out the area that accomplish this rule

5.8 Erase panels

First you must make a report, calculating shading derate. Now you can use this feature to hide all panels that have a shading derate less than  a percentage you want. Now you must to make again the report to know the number of panels of your system. 

5.9 Array mode

Clicking this button solar components turn to white. You can select each component and colour  it with 

 "Add material" to mark the arrays of your system.  Click again to return to normal view. 

5.10 Report

"Report" button   returns the number of components  inserted by Skelion, and their power. You can copy the report to excel if you want. 

Data is arranged in 3 forms: 

By face and solar component model. 

By groups with same tilt and azimuth and solar component model. 

By arrays A new layers will be create with numbered faces. 

- 20 -

Skelion

 

Layer TX:Face_names active. 

5.11 Face report dialog

Press this button to open face report window. After this select any face. All the  information of the face will be showed  in the window. Remember this information  is static. If you delete components, you must update model clicking report analysis, PVGYS or PVWATTS. 

5.12 JRC PVGYS EUROPE y JRC PVGYS AFRICA

With  button    "PVGYS"  or    "PVGYS" AFRICA  you  can  find  out  energy  of  solar  components. Skelion links with JRC web sending all the necessary data to the web. PVGYS web is valid only for one tilt and one azimuth, so Skelion repeat the process the number of times equal to the groups with same tilt and azimuth of the model. 

Skelion sends the following data: 

Azimuth Ψ and tilt Σ. Azimuth  is transformed automatically to PVGYS convention. (180º north hemisphere convention for the entire world). 

Technology 

Group power. 

Location. You must follow an order closing windows and you can close white window. Location is added automatically but you must click search button. 

1. Click calculate 2. Close main window. 3. Repeat the process for each group. 

You can select and copy the result in Excel. 

5.13 PVWATS report

With button   "PVWATTS" you can find out the energy of SketchUp model in USA. Skelion links with NREL web, sending all necessary data. PVWATTS  is valid  for one azimuth and  tilt, so Skelion  repeat process a number of times equal to groups with same tilt and azimuth in the SketchUp model. 

Skelion sends the following data: 

Azimuth Ψ and tilt Σ. Azimuth  is transformed automatically to convention used by PVWATTS. 360 convention. 

Group power. 

Location. You can copy and paste the report in excel. 

- 21 -

Skelion

5.14 Project face to mesh

With button "project face to mesh", you can obtain the face more similar to the mesh below it. Select the 

face and press  the button    "project  face  to mesh". You  can use  it  to make  fast  layouts of ground mount systems. 

  Result of face projected. Face ready to project. 

5.15 Surface report

"Surface report" gives information about position of solar components inserted. Component must have "Construction Points" inside Steps to use "Surface report": 

Hide all elements over and below surface. 

Select one edge of component and press  . The report generated inform about: 

Coordinates UTM of all "construction point" of each component. 

Coordinates UTM of projections of  "constructions points" over  surface,  following direction of selected edge. 

Distance of each points to surface. 

Azimuth and tilt from selected edge in all components. 

 

 

- 22 -

Skelion

5.16 Change UTM model origin

SketchUp origin point (0,0,0) in the real world is the same point that we use to geolocate the model: 

 

Window ‐ model – geolocation . 

Knowing this correlation we can find out the coordinates of any point of the model in the real world.  “Surface report” use this correlation to calculate the position of some points of the model in real world. If we are working over “Google Earth Terrain Layer” we must do nothing. But  if we are working with a 

mesh  imported  from AutoCad or a mesh  from a  topographer we must  set  the origin of SketchUp  in  the  right place. 

To achieve a good correlation between real world and model we must follow the next steps: 1‐ Know the coordinates of one point of  the model. (Latitud, longitude or UTM coordinates). 2‐ Move all the model, setting this point in SketchUp origin (0,0,0) 3‐ Geolocate  the model with  the real position of  this point.  In window‐model‐geolocation we must set 

latitude and longitude. 

If we know UTM coordinates instead of latitude and longitude we can use     “Change UTM origin”  to geolocate the model. 

 

Origin and reference point in different places. 

 

Equal origin and reference point 

5.17 Drop

This tool let you to drop an instance vertically until find a face. It works selecting a group of components inside, or selecting some components. 

You must hide all elements between the components you want to drop and the mesh. The components will drop until their origin touch the face. 

5.18 PVSYST EXPORTER

Using this feature you can save  in your hard disk a file with Helios 3d format.  In PVSYST you can go to Near Shadings – Consrtruction Perspective – File  Import Helios 3d, and  select  the Helios3d  file you  saved with Skelion. (In current version of PVSYST shadows of objects imported in this way are not calculated) 

- 23 -

Skelion

 

5.19 Export shading derate

To save month by hour beam irradiance shading factors. You can use this info to export to System Advisor Model or other software. 

5.20 Relief

If you need a big mesh of terrain you can use this tool. Before use it, you must geolocate the model. 

5.21 Skelion component

When you make  a report, Skelion count all components with an Skelion attribute. 

  Normal component to Skelion component 

  Skelion component to normal component This tools let you import components from autocad. Also you can insert components with dome: 

Draw your own component with dome form. The component must have 2 components  inside, one for each panel. 

Insert with Skelion the dome component. 

 Select one instance, convert to normal component with  . 

Enter inside the instance select each panel component and convert toSkelion component. Now Skelion will count all solar panels and you will be able to make a report. 

 

Dome solar panels. 

5.22 Construction point

This is a feature of SketchUp used to mark points in the model. 

5.23 Sun Path Chart

This button let us plot sun path chart in cartesian or polar coordenades any day of the year. You can see very similar plots in: 

http://solardat.uoregon.edu/AboutSunCharts.html 

- 24 -

Skelion

5.24 Settings

5.24.1 Azimuth convention

 

Web dialog Azimuth convention 

Select the convention you want and close the web dialog. PVGYS and PVWATTS are external programs to Skelion, so when they are opened, azimuth is converted 

to the convention they use. PVWATTS use 360º convention and PVGYS use 180 conventions in north hemisphere but for the entire world. 

5.24.2 Shading derate

Algorithm makes a shading test in some points of the solar panel. Here you can add more points to the test.  

5.24.3 Report

Used to make groups when you have several orientations in a mesh. Angles in report will be averaged. 

5.25 About

Click to insert pro version serial.    

- 25 -

Skelion

- 26 -

6 Links:

Learning SketchUp: http://help.SketchUp.com/en SketchUp video tutorials http://www.SketchUp.com/learn/videos?playlist=58 Geo‐modeling http://help.SketchUp.com/en/article/167458 Google earth position: http://code.google.com/p/googleearth‐autohotkey/ 3d warehouse: http://www.SketchUp.com/products/3D‐warehouse Extensions warehouse: https://extensions.sketchup.com   

Skelion

    

- 27 -