Soarele generează radiații în domeniul lungimilor de undă de la 0,15 la 4,0 µm, cunoscut sub numele de spectru solar. Cantitatea acestei radiații este numită globală solar radiații sau uneori cunoscute sub numele de radiații cu unde scurte. Radiația solară globală poate apărea atunci când ambele radiații solare, cum ar fi directă și difuză, primesc din emisferă pe planul piranometrului. Este greu de aflat o dezvoltare a mediului pe pământ care este condusă direct, altfel indirect, prin energia soarelui. Măsurătorile radiației solare globale sunt utilizate în diverse aplicații în diferite scopuri. Energia solară determină eficiența panoului, deoarece aceste panouri vor schimba energia din energia soarelui în electrică.
Cantitatea de radiație electromagnetică pe un panou solar poate fi măsurată pentru a ști câtă putere poate folosi un panou solar de la soare. Pentru a depăși acest lucru, un piranometru este utilizat pentru a măsura radiația solară din toate direcțiile.
Ce este Piranometrul?
Definiție: Un tip de actinometru folosit pentru a măsura iradierea energie solara în locația preferată, precum și densitatea fluxului radiației solare. Gama de radiații solare se extinde între 300 și 2800 nm.
Unitățile SI de iradiere sunt W / m² (wați / metru pătrat). De obicei, acestea sunt folosite în domeniile cercetărilor precum monitorizarea climatologică și a vremii, dar atenția actuală manifestă interes pentru piranometre pentru energia solară la nivel mondial.
piranometru
OMM (Organizația Meteorologică Mondială) a adoptat acest dispozitiv care este modificat în raport cu standardele ISO 9060. Aceste dispozitive sunt standardizate în funcție de WRR (World Radiometric Reference) și este continuat prin WRC (World Radiation Center), Davon în Elveţia.
Proiectare / construcție piranometru
Proiectarea sau construcția pirometrului se poate face folosind următoarele trei componente.
piranometru-design
Termopile
După cum sugerează și numele, folosește un termocuplu obișnuiau să observe diferențe în temperatura între două suprafețe. Acestea sunt calde (etichetate active) și reci (referință) în consecință. Suprafața activă etichetată este o suprafață neagră în formă plană și este expusă la atmosferă. Suprafața de referință depinde de dificultatea piranometrului, deoarece se schimbă de la un al doilea termopil de control la acoperirea piranometrului în sine.
Cupola de sticlă
Cupola de sticlă din pirometru limitează răspunsul spectral de la 300 nm la 2800 nm de la 180 de grade de vedere. De asemenea, protejează senzorul termopil de ploaie, vânt etc. Această construcție a celei de-a doua cupole oferă o protecție suplimentară împotriva radiațiilor în interiorul cupolei și senzor în comparație cu o singură cupolă, deoarece o a doua cupolă va reduce compensarea instrumentului.
Disc ocultație
Discul de ocultare este utilizat în principal pentru a măsura radiația fasciculului de blocare și a radiației difuze de pe suprafața panoului.
Principiul de lucru al piranometrului
Principiul de funcționare al piranometrului depinde în principal de diferența de măsurare a temperaturii între două suprafețe, cum ar fi întunericul și clar. Radiația solară poate fi absorbită de suprafața neagră a termopilului, în timp ce suprafața clară o reproduce, astfel încât poate fi absorbită mai puțină căldură.
Termopilul joacă un rol cheie în măsurarea diferenței de temperatură. Diferența de potențial formată în termopil se datorează gradientului de temperatură dintre cele două suprafețe. Acestea sunt utilizate pentru a măsura suma radiației solare.
Dar, tensiunea generată de termopil este calculată cu ajutorul unui potențiometru. Informațiile despre radiații trebuie incluse prin planimetrie sau un integrator electronic.
Tipuri de piranometru
Pirometrele sunt clasificate în două tipuri, cum ar fi piranometrul termopil, piranometrul bazat pe fotodiodă.
Piranometru termopil
Acest tip de piranometru este utilizat pentru a măsura densitatea fluxului radiației solare dintr-un unghi de 180 °. De obicei, măsoară 300nm la 2800 nm cu o sensibilitate spectrală în mare măsură. Prima generație a acestui piranometru include senzorul care funcționează ca o parte activă prin împărțirea sectoarelor alb-negru în mod egal. Iradierea a fost măsurată din cele două sectoare, cum ar fi alb și negru, în interiorul temperaturii. Aici, sectorul negru este expus la soare, în timp ce sectorul alb nu se expune la soare.
Aceste piranometre sunt utilizate în mod normal în climatologie, meteorologie, fizica ingineriei clădirilor, sisteme fotovoltaice și cercetarea schimbărilor climatice.
Piranometru bazat pe fotodiodă
Pirometrul pe bază de fotodiodă este, de asemenea, cunoscut sub numele de siliciu pirometru. Acesta este folosit pentru a detecta segmentul spectrului solar între 400 nm și 900 nm. Acest fotodiodă schimbă frecvențele spectrului solar la curent la viteză mare. Această modificare va fi influențată de temperatura odată cu creșterea curentului, generată de creșterea temperaturii.
Aceste tipuri de piranometre sunt executate oriunde trebuie măsurată cantitatea de iradiere a spectrului solar vizibil și se poate face folosind diode cu răspunsuri spectrale exacte.
Acestea sunt utilizate în cinematografie, tehnica de iluminare și fotografie, uneori acestea sunt conectate îndeaproape la modulele sistemului fotovoltaic.
Avantaje și dezavantaje
avantaje piranometrice iar dezavantajele sunt
- Coeficientul de temperatură este extrem de mic
- Standardizat la standardele ISO
- Măsurătorile rației de performanță și indicele de performanță sunt exacte.
- Timpul de răspuns este mai mare în comparație cu celula PV
Dezavantajul piranometrului este că sensibilitatea sa spectrală este imperfectă, deci nu respectă spectrul complet al soarelui. Deci pot apărea erori în măsurători.
Aplicații piranometrice
Aplicațiile sunt
- Datele privind intensitatea solară pot fi măsurate.
- Studii climatologice și meteorologice
- Proiectarea sistemelor fotovoltaice
- Se pot stabili locații ale serii.
- Așteptarea cerințelor de izolare pentru structurile de construcții
Întrebări frecvente
1). De ce să folosești un piranometru?
Este folosit pentru a măsura iradianța solară pe suprafața planului
2). Care este diferența dintre Pireliometru și piranometru?
Piranometrul este utilizat pentru a măsura energia solară difuză, în timp ce Pireliometrul este utilizat pentru a măsura energia solară direct.
3). Cum se măsoară iradierea solară?
Iradianța solară poate fi măsurată din lungimile de undă totale ale energiei solare pentru fiecare eveniment al unității de suprafață din atmosfera superioară de pe pământ. Se calculează perpendicular pe lumina solară primită.
4). Cine a inventat un piranometru?
A fost inventat în anul 1893 de către fizicianul și meteorologul suedez și anume Angstrom și Anders Knutsson.
5). Ce instrument măsoară lumina soarelui?
Piranometrul este folosit pentru a măsura lumina soarelui.
Astfel, este vorba despre un prezentare generală a piranometrului care este utilizat pentru măsurarea radiației solare pe baza celor mai recente standarde. Este clasificat în două tipuri pe baza standardelor secundare ISO 9060, cum ar fi clasa întâi, altfel clasa a doua. Oferă ieșire analogică sau digitală și este utilizat pe scară largă în meteorologie, energie solară și monitorizare PV. Iată o întrebare pentru dvs., care sunt caracteristicile unice ale unui piranometru?
