Slnko generuje žiarenie v rozsahu vlnových dĺžok od 0,15 do 4,0 µm, ktoré je známe ako slnečné spektrum. Množstvo tohto žiarenia sa nazýva globálne solárne žiarenie alebo niekedy známe ako krátkovlnné žiarenie. Globálne slnečné žiarenie môže nastať, keď slnečné žiarenie ako priame aj difúzne prijíma z hemisféry v rovine pyranometra. Je ťažké zistiť environmentálny vývoj na Zemi, ktorý je poháňaný priamo alebo nepriamo energiou slnka. Merania globálneho slnečného žiarenia sa používajú v rôznych aplikáciách na rôzne účely. Solárna energia určuje účinnosť panelu, pretože tieto panely zmenia energiu zo slnečnej na elektrickú.

Množstvo elektromagnetického žiarenia na solárnom paneli sa dá zmerať, aby sa zistilo, koľko energie môže solárny panel spotrebovať zo slnka. Aby sa to prekonalo, používa sa pyranometer na meranie slnečného žiarenia zo všetkých smerov.

Čo je pyranometer?

Definícia: Typ aktinometra používaného na meranie ožiarenia solárna energia v rámci preferovaného miesta, ako aj hustota toku slnečného žiarenia. Rozsah slnečného žiarenia sa pohybuje medzi 300 a 2 800 nm.

Jednotky ožiarenia SI sú W / m² (watty / meter štvorcový). Zvyčajne sa používajú v oblasti výskumov, ako je klimatologické a poveternostné monitorovanie, ale súčasná pozornosť ukazuje záujem o pyranometre pre slnečnú energiu na celom svete.

pyranometer

Toto zariadenie prijala Svetová meteorologická organizácia (WMO), ktorá je zmenená s ohľadom na normy ISO 9060. Tieto zariadenia sú štandardizované v závislosti od WRR (World Radiometric Reference) a pokračuje sa nimi prostredníctvom WRC (World Radiation Center), Davon v Švajčiarsko.

Dizajn / konštrukcia pyranometra

Konštrukciu alebo konštrukciu pyrometra je možné vykonať pomocou nasledujúcich troch komponentov.

pyranometer-design

Termopábel

Ako už z názvu vyplýva, používa a termočlánok si všimol rozdielnosť v teplota medzi dvoma povrchmi. Podľa toho sú teplé (označené ako aktívne) a studené (referenčné). Označený aktívny povrch je čierny povrch v plochom tvare a je vystavený atmosfére. Referenčný povrch závisí od obtiažnosti pyranometra, pretože sa mení z druhého riadiaceho termočlánku na samotný kryt pyranometra.

Sklenený dóm

Sklenená kupola v pyrometri obmedzuje odozvu spektra od 300 nm do 2 800 nm zo 180 stupňov pohľadu. Chráni tiež termopálový senzor pred dažďom, vetrom atď. Táto konštrukcia druhej kupoly poskytuje zvýšenú radiačnú ochranu medzi vnútornou kupolou a senzor v porovnaní s jednou kupolou, pretože druhá kupola zníži ofset nástroja.

Okultný disk

Okultný disk sa používa hlavne na meranie žiarenia blokujúceho lúča a difúzneho žiarenia z povrchu panelu.

Princíp fungovania pyranometra

Princíp činnosti pyranometra závisí hlavne od rozdielu v meraní teploty medzi dvoma povrchmi, ako je tmavý a jasný. Slnečné žiarenie môže byť absorbované čiernym povrchom na termopile, zatiaľ čo číry povrch ho reprodukuje, takže môže byť absorbované menej tepla.

Termočlánok hrá kľúčovú úlohu pri meraní rozdielu teplôt. Rozdiel potenciálov vytvorených v termopile je spôsobený teplotným gradientom medzi dvoma povrchmi. Používajú sa na meranie súčtu slnečného žiarenia.

“riadiaci robot bez mikrokontroléra ”

Napätie, ktoré je generované z termočlánku, sa však počíta pomocou potenciometra. Informácie o žiarení je potrebné zahrnúť pomocou planimetrie alebo elektronického integrátora.

Typy pyranometra

Pyrometre sa delia na dva typy, napríklad termopilný pyranometer, pyranometer na báze fotodiódy.

Termopálový pyranometer

Tento typ pyranometra sa používa na meranie hustoty toku slnečného žiarenia z uhla 180 °. Zvyčajne meria 300 nm až 2 800 nm s veľmi vysokou úrovňou spektrálnej citlivosti. Prvá generácia tohto pyranometra obsahuje senzor, ktorý funguje ako aktívna súčasť rovnomerného rozdelenia čierno-bielych sektorov. Ožarovanie sa meralo v rámci teploty z dvoch sektorov, ako bol biely a čierny. Tu je čierny sektor vystavený slnku, zatiaľ čo biely sektor nie je vystavený slnku.

Tieto pyranometre sa bežne používajú v klimatológii, meteorológii, stavebnej fyzike, fotovoltaických systémoch a výskume zmeny podnebia.

Pyranometer na báze fotodiódy

Pyrometer na báze fotodiódy je tiež známy ako a kremík pyrometer. Používa sa na detekciu segmentu slnečného spektra medzi 400 nm a 900 nm. Toto fotodióda mení frekvencie slnečného spektra na prúd pri vysokej rýchlosti. Táto zmena bude ovplyvnená teplotou s nárastom prúdu generovaným zvýšením teploty.

Tieto typy pyranometrov sa vykonávajú všade tam, kde je potrebné merať množstvo ožiarenia viditeľného slnečného spektra, a to je možné pomocou diód s presnou spektrálnou odozvou.

Používajú sa v kine, svetelnej technike a fotografii, niekedy sú úzko spojené s modulmi fotovoltaického systému.

Výhody a nevýhody

The výhody pyranometra a nevýhody sú

Teplotný koeficient je extrémne malý
Štandardizované podľa noriem ISO
Merania ukazovateľa výkonnosti a indexu výkonu sú presné.
Čas odozvy je v porovnaní s FV článkom dlhší

Nevýhodou pyranometra je, že jeho spektrálna citlivosť je nedokonalá, takže nedodržiava úplné spektrum slnka. Môžu sa teda vyskytnúť chyby v meraniach.

Aplikácie pyranometra

Aplikácie sú

Môžu sa merať údaje o slnečnej intenzite.
Klimatologické a meteorologické štúdie
Návrh FV systémov
Je možné určiť umiestnenie skleníka.
Očakávanie požiadaviek na izoláciu stavebných konštrukcií

Časté otázky

1). Prečo používať pyranometer?

Používa sa na meranie slnečného žiarenia na povrchu roviny

2). Aký je rozdiel medzi pyrheliometrom a pyranometrom?

Pyranometer sa používa na meranie rozptýlenej slnečnej energie, zatiaľ čo pyrheliometer sa používa na priame meranie slnečnej energie.

3). Ako sa meria slnečné žiarenie?

Slnečné žiarenie je možné merať z celkových vlnových dĺžok slnečnej energie pre každú jednotku oblasti udalosti vo vyššej atmosfére na Zemi. Vypočítava sa kolmo na prijaté slnečné svetlo.

4). Kto vynašiel pyranometer?

To bolo vynájdené v roku 1893 fyzikom a švédskym meteorológom, konkrétne Angstrom & Anders Knutsson.

5). Aký prístroj meria slnečné svetlo?

Pyranometer sa používa na meranie slnečného žiarenia.

Toto je teda všetko o prehľad pyranometra ktorý sa používa na meranie slnečného žiarenia podľa najnovších štandardov. Je klasifikovaný do dvoch typov na základe sekundárnych štandardov ISO 9060, ako je prvotriedna, inak druhá trieda. Poskytuje analógový alebo digitálny výstup a je široko používaný v meteorológii, monitorovaní slnečnej energie a FVE. Tu je otázka, aké sú jedinečné vlastnosti pyranometra?