Слънцето генерира лъчение в диапазона на дължините на вълните от 0,15 до 4,0 µm, което е известно като слънчев спектър. Количеството на това излъчване се нарича глобално слънчева радиация или понякога известна като късовълнова радиация. Глобалната слънчева радиация може да възникне, когато и двете слънчеви лъчения като директно и дифузно получат от полукълбото в равнината на пиранометъра. Трудно е да се открие екологично развитие на земята, което да се движи пряко иначе косвено чрез слънчевата енергия. Измерванията на глобалната слънчева радиация се използват в различни приложения за различни цели. Слънчевата енергия определя ефективността на панела, защото тези панели ще променят енергията от слънчевата енергия към електрическа.
Количеството електромагнитно излъчване на слънчев панел може да бъде измерено, за да се знае колко енергия може да използва слънчевият панел от слънцето. За да се преодолее това, се използва пиранометър за измерване на слънчевата радиация от всички посоки.
Какво е пиранометър?
Определение: Тип актинометър, използван за измерване на облъчване на слънчева енергия в рамките на предпочитаното място, както и плътността на потока на слънчевата радиация. Обхватът на слънчевата радиация се простира между 300 и 2800 nm.
SI мерните единици за облъчване са W / m² (вата / квадратен метър). Обикновено те се използват в областите на изследвания като климатологичен и метеорологичен мониторинг, но настоящото внимание показва интерес към пиранометрите за слънчева енергия по целия свят.
пиранометър
WMO (Световната метеорологична организация) е приела това устройство, което е променено по отношение на стандартите на ISO 9060. Тези устройства са стандартизирани в зависимост от WRR (Световната радиометрична справка) и продължава чрез WRC (Световния радиационен център), Давон в Швейцария.
Проектиране / строителство на пиранометър
Проектирането или конструкцията на пирометъра може да се направи, като се използват следните три компонента.
дизайн на пиранометър
Термопила
Както подсказва името, използва a термодвойка използва се за забелязване на различие в температура между две повърхности. Това са съответно горещи (с етикет активен) и студени (справка). Етикетираната активна повърхност е черна повърхност в плоска форма и е изложена на атмосферата. Референтната повърхност зависи от трудността на пиранометъра, тъй като той преминава от втора контролна термопила към покритието на самия пиранометър.
Стъклен купол
Стъкленият купол в пирометъра ограничава реакцията на спектъра от 300 nm до 2800 nm от 180 градуса на видимост. Той също така предпазва термопилотния сензор от дъжд, вятър и др. Тази конструкция на втория купол осигурява допълнителна радиационна защита сред вътрешния купол & сензор в сравнение с единичен купол, защото втори купол ще намали изместването на инструмента.
Окултационен диск
Окултационният диск се използва главно за измерване на излъчването на блокиращ лъч и дифузно излъчване от повърхността на панела.
Принцип на работа на пиранометъра
Принципът на работа на пиранометъра зависи главно от разликата в измерването на температурата между две повърхности като тъмна и прозрачна. Слънчевата радиация може да бъде погълната от черната повърхност на термопилата, докато чистата повърхност я възпроизвежда, така че може да се абсорбира по-малко топлина.
Термопилата играе ключова роля при измерването на разликата в температурата. Потенциалната разлика, образувана в термопилата, се дължи на градиента на температурата между двете повърхности. Те се използват за измерване на сумата на слънчевата радиация.
Но напрежението, което се генерира от термопилата, се изчислява с помощта на потенциометър. Информацията за радиацията трябва да бъде включена чрез планиметрия или електронен интегратор.
Видове пиранометър
Пирометрите се класифицират в два типа като термопилен пиранометър, базиран на фотодиод пиранометър.
Термопилен пиранометър
Този тип пиранометър се използва за измерване на плътността на потока на слънчевата радиация от ъгъл от 180 °. Обикновено той измерва 300 nm до 2800 nm с до голяма степен спектрална чувствителност. Първото поколение на този пиранометър включва сензора, който работи като активна част, като разделя черно-белите сектори по равно. Облъчването беше измерено от двата сектора като бяло и черно в рамките на температурата. Тук черният сектор е изложен на слънце, докато белият сектор не е изложен на слънце.
Тези пиранометри обикновено се използват в климатологията, метеорологията, строителната инженерна физика, фотоволтаичните системи и изследванията на климатичните промени.
Фотодиоден пиранометър
Фотодиодният пирометър е известен също като a силиций пирометър. Това се използва за откриване на сегмента на слънчевия спектър между 400 nm и 900 nm. Това фотодиод променя честотите на слънчевия спектър на ток с висока скорост. Тази промяна ще бъде повлияна от температурата с повишаване на тока, генерирано от повишаването на температурата.
Тези видове пиранометри се изпълняват навсякъде, където трябва да се измери количеството на облъчване на забележимия слънчев спектър и това може да се направи с помощта на диоди с точни спектрални реакции.
Те се използват в киното, осветителната техника и фотографията, понякога те са свързани тясно с фотоволтаични системни модули.
Предимства и недостатъци
The предимства на пиранометъра и недостатъците са
- Температурният коефициент е изключително малък
- Стандартизиран по стандартите ISO
- Измерванията на съотношението на ефективността и индекса на производителност са точни.
- Времето за реакция е по-дълго в сравнение с фотоволтаичната клетка
Недостатъкът на пиранометъра е, че неговата спектрална чувствителност е несъвършена, така че той не наблюдава пълния спектър на слънцето. Така че могат да възникнат грешки в измерванията.
Приложения за пиранометър
Приложенията са
- Данните за слънчевата интензивност могат да бъдат измерени.
- Климатологични и метеорологични изследвания
- Проектиране на фотоволтаични системи
- Местата на оранжерията могат да бъдат установени.
- Очакване на изискванията за изолация за строителни конструкции
Често задавани въпроси
1). Защо да използваме пиранометър?
Използва се за измерване на слънчевото облъчване върху повърхността на равнина
2). Каква е разликата между пирелиометър и пиранометър?
Пиранометърът се използва за измерване на дифузна слънчева енергия, докато Пирелиометърът се използва за директно измерване на слънчевата енергия.
3). Как се измерва слънчевото облъчване?
Слънчевото облъчване може да бъде измерено от общите дължини на вълните на слънчевата енергия за всяко събитие на единица площ в по-високата атмосфера на земята. Изчислява се перпендикулярно на получената слънчева светлина.
4). Кой е изобретил пиранометър?
Изобретен е през 1893 г. от физика и шведския метеоролог, а именно Angstrom & Anders Knutsson.
5). Какъв инструмент измерва слънчевата светлина?
Пиранометърът се използва за измерване на слънчевата светлина.
По този начин всичко е свързано с общ преглед на пиранометъра който се използва за измерване на слънчевата радиация въз основа на най-новите стандарти. Класифициран е в два типа въз основа на вторичните стандарти на ISO 9060 като първокласен иначе втори клас. Той дава аналогов или цифров изход и се използва широко в метеорологията, слънчевата енергия и PV мониторинга. Ето въпрос към вас, кои са уникалните характеристики на пиранометъра?
