Sonce ustvarja sevanje v območju valovnih dolžin od 0,15 do 4,0 µm, kar je znano kot sončni spekter. Količina tega sevanja se imenuje globalna sončna sevanje ali včasih znano kot kratkovalovno sevanje. Globalno sončno sevanje se lahko pojavi, ko sončno sevanje, kot je neposredno in razpršeno, prejema s polkrogle na ravnino piranometra. Težko je najti okoljski razvoj na zemlji, ki ga neposredno ali posredno poganja sončna energija. Meritve globalnega sončnega sevanja se uporabljajo v različne namene za različne namene. Sončna energija določa učinkovitost plošče, ker bodo te plošče spremenile energijo iz sončne energije v električno.
Količino elektromagnetnega sevanja na sončni plošči lahko izmerimo, da ugotovimo, koliko energije sončna plošča lahko porabi od sonca. Da bi to premagali, se s piranometrom meri sončno sevanje iz vseh smeri.
Kaj je piranometer?
Opredelitev: Tip aktinometra, ki se uporablja za merjenje obsevanosti sončna energija znotraj želene lokacije pa tudi gostota pretoka sončnega sevanja. Območje sončnega sevanja se giblje med 300 in 2800 nm.
Enote obsevanosti SI so W / m² (vati / kvadratni meter). Običajno se uporabljajo na področjih raziskav, kot so klimatološko in vremensko spremljanje, sedanja pozornost pa kaže zanimanje za piranometre za sončno energijo po vsem svetu.
piranometer
WMO (Svetovna meteorološka organizacija) je sprejela to napravo, ki je spremenjena glede na standarde ISO 9060. Te naprave so standardizirane glede na WRR (Svetovna radiometrična referenca) in se nadaljuje prek WRC (Svetovni center za sevanje), Davon v Švica.
Oblikovanje / gradnja piranometra
Načrtovanje ali izdelava pirometra se lahko izvede z uporabo naslednjih treh komponent.
dizajn piranometra
Termopile
Kot že ime pove, uporablja a termočlen včasih opazili različnost v temperatura med dvema površinama. Ti so vroči (označeni kot aktivni) in hladni (referenčni). Označena aktivna površina je črna površina v ravni obliki in je izpostavljena atmosferi. Referenčna površina je odvisna od težavnosti piranometra, ker se od druge krmilne termopile spremeni v pokrov samega piranometra.
Steklena kupola
Steklena kupola v pirometru omejuje odziv spektra s 300 nm na 2800 nm z vidnega polja. Prav tako ščiti senzor termopilov pred dežjem, vetrom itd. Ta konstrukcija druge kupole zagotavlja dodatno zaščito pred sevanjem med notranjo kupolo in senzor v primerjavi z eno kupolo, ker bo druga kupola zmanjšala odmik instrumenta.
Okultacijski disk
Okultacijski disk se v glavnem uporablja za merjenje sevanja blokirnega žarka in difuznega sevanja s površine plošče.
Načelo delovanja piranometra
Načelo delovanja piranometra je v glavnem odvisno od razlike v merjenju temperature med dvema površinama, kot sta temna in svetla. Črno površino na termopilu lahko absorbira sončno sevanje, medtem ko ga čista površina reproducira, zato lahko absorbira manj toplote.
Termopilot ima ključno vlogo pri merjenju temperaturne razlike. Razlika potencialov, ki nastane v termopilu, je posledica gradienta temperature med obema površinama. Ti se uporabljajo za merjenje vsote sončnega sevanja.
Toda napetost, ki nastaja iz termopile, se izračuna s pomočjo potenciometra. Informacije o sevanju je treba vključiti s pomočjo planimetrije ali elektronskega integratorja.
Vrste piranometra
Pirometri so razvrščeni v dve vrsti, na primer termopilni piranometer, piranometer na osnovi fotodiode.
Termopilotni piranometer
Ta vrsta piranometra se uporablja za merjenje gostote pretoka sončnega sevanja pod kotom 180 °. Običajno meri od 300 nm do 2800 nm s pretežno spektralno občutljivostjo. Prva generacija tega piranometra vključuje senzor, ki deluje kot aktivni del tako, da črno-beli sektor enakomerno deli. Obsevanje je bilo izmerjeno iz dveh sektorjev, kot sta bela in črna, znotraj temperature. Tu je črni sektor izpostavljen soncu, beli pa soncu.
Ti piranometri se običajno uporabljajo v klimatologiji, meteorologiji, gradbeni fiziki, fotovoltaičnih sistemih in raziskavah podnebnih sprememb.
Piranometer na osnovi fotodiode
Fotodiodni pirometer je znan tudi kot a silicij pirometer. To se uporablja za zaznavanje segmenta sončnega spektra med 400 nm in 900 nm. To fotodioda spremeni frekvence sončnega spektra v tok pri visoki hitrosti. Na to spremembo bo vplivala temperatura s povišanjem toka, ki ga ustvari dvig temperature.
Te vrste piranometrov se izvajajo povsod, kjer je treba izmeriti obsev obsevanja opaznega sončnega spektra, kar lahko storimo z uporabo diod z natančnimi spektralnimi odzivi.
Uporabljajo se v kinu, svetlobni tehniki in fotografiji, včasih pa so tesno povezani z moduli fotonapetostnega sistema.
Prednosti in slabosti
The prednosti piranometra in slabosti so
- Temperaturni koeficient je izredno majhen
- Standardizirano po standardih ISO
- Meritve razmerja in indeksa uspešnosti so natančne.
- Odzivni čas je daljši kot pri PV celici
Pomanjkljivost piranometra je, da je njegova spektralna občutljivost nepopolna, zato ne opazi celotnega spektra sonca. Tako lahko pride do napak pri meritvah.
Aplikacije piranometra
Vloge so
- Podatke o sončni intenzivnosti je mogoče izmeriti.
- Klimatološke in meteorološke študije
- Načrtovanje PV sistemov
- Lokacije rastlinjaka je mogoče določiti.
- Pričakovanje zahtev izolacije za gradbene konstrukcije
Pogosta vprašanja
1). Zakaj uporabljati piranometer?
Uporablja se za merjenje obsevanja sonca nad površino ravnine
2). Kakšna je razlika med pireliometrom in piranometrom?
Piranometer se uporablja za merjenje razpršene sončne energije, medtem ko se pireliometer uporablja za neposredno merjenje sončne energije.
3). Kako se meri sončno obsevanje?
Sončno obsevanje je mogoče izmeriti iz celotnih valovnih dolžin sončne energije za vsak enotni dogodek v višji atmosferi na zemlji. Izračuna se pravokotno na sprejeto sončno svetlobo.
4). Kdo je izumil piranometer?
Leta 1893 so ga izumili fizik in švedski meteorolog, in sicer Angstrom & Anders Knutsson.
5). Kateri instrument meri sončno svetlobo?
Piranometer se uporablja za merjenje sončne svetlobe.
Tu gre torej za pregled piranometra ki se uporablja za merjenje sončnega sevanja po najnovejših standardih. Razvrščen je v dve vrsti na podlagi sekundarnih standardov ISO 9060, kot je prvovrstni, sicer drugi razred. Omogoča analogni ali digitalni izhod in se pogosto uporablja v meteorologiji, sončni energiji in spremljanju PV. Tukaj je vprašanje za vas, kakšne so edinstvene lastnosti piranometra?
