Slunce generuje záření v rozsahu vlnových délek od 0,15 do 4,0 µm, které je známé jako sluneční spektrum. Množství tohoto záření se nazývá globální sluneční záření nebo někdy známé jako krátkovlnné záření. Globální sluneční záření může nastat, když jak sluneční záření, tak přímé i difúzní, přijímá z polokoule v rovině pyranometru. Je těžké najít na Zemi vývoj prostředí, který je poháněn přímo, jinak nepřímo, energií slunce. Měření globálního slunečního záření se používají v různých aplikacích pro různé účely. Účinnost panelu určuje sluneční energie, protože tyto panely změní energii ze sluneční na elektrickou.
Množství elektromagnetického záření na solárním panelu lze měřit, abychom věděli, kolik energie může solární panel spotřebovat ze slunce. K překonání toho se používá pyranometr k měření slunečního záření ze všech směrů.
Co je Pyranometr?
Definice: Typ aktinometru používaný k měření ozáření solární energie v preferovaném místě, stejně jako hustota toku slunečního záření. Rozsah slunečního záření se pohybuje mezi 300 a 2800 nm.
Jednotky ozáření SI jsou W / m² (watty / metr čtvereční). Obvykle se používají v oblastech výzkumu, jako je klimatologické a monitorování počasí, ale současná pozornost ukazuje zájem o pyranometry pro sluneční energii po celém světě.
pyranometr
Toto zařízení bylo přijato WMO (Světová meteorologická organizace), která je změněna s ohledem na normy ISO 9060. Tato zařízení jsou standardizována v závislosti na WRR (World Radiometric Reference) a pokračuje se prostřednictvím WRC (World Radiation Center), Davon v Švýcarsko.
Návrh / konstrukce pyranometru
Konstrukci nebo konstrukci pyrometru lze provést pomocí následujících tří komponent.
pyranometrický design
Termopábel
Jak název napovídá, používá a termočlánek si všiml odlišnosti v teplota mezi dvěma povrchy. Podle toho jsou horké (označené jako aktivní) a studené (referenční). Označený aktivní povrch je černý povrch v plochém tvaru a je vystaven atmosféře. Referenční povrch závisí na obtížnosti pyranometru, protože se mění z druhého řídicího termopilu na krytí samotného pyranometru.
Skleněný dóm
Skleněná kopule v pyrometru omezuje odezvu spektrální od 300 nm do 2800 nm ze 180 stupňů pohledu. Chrání také termopilní senzor před deštěm, větrem atd. Tato konstrukce druhé kopule poskytuje další radiační ochranu mezi vnitřní kopulí a senzor ve srovnání s jednou kopulí, protože druhá kupole sníží offset nástroje.
Okultní disk
Okultní disk se používá hlavně k měření záření blokujícího paprsku a difuzního záření z povrchu panelu.
Princip fungování pyranometru
Princip fungování pyranometru závisí hlavně na rozdílu v měření teploty mezi dvěma povrchy, jako je tmavý a čirý. Sluneční záření může být absorbováno černým povrchem na termopile, zatímco čirý povrch jej reprodukuje, takže může být absorbováno méně tepla.
Termočlánek hraje klíčovou roli při měření rozdílu teplot. Potenciální rozdíl vytvořený uvnitř termopiloty je způsoben teplotním gradientem mezi dvěma povrchy. Ty se používají k měření součtu slunečního záření.
Napětí generované z termočlánku se ale vypočítá pomocí potenciometru. Informace o záření je třeba zahrnout pomocí planimetrie nebo elektronického integrátora.
Druhy pyranometru
Pyrometry se dělí na dva typy, jako je termopilní pyranometr, pyranometr na bázi fotodiody.
Termopálový pyranometr
Tento typ pyranometru se používá k měření hustoty toku slunečního záření ze úhlu 180 °. Obvykle měří 300 nm až 2800 nm s velmi vysokou úrovní spektrální citlivosti. První generace tohoto pyranometru zahrnuje senzor, který funguje jako aktivní část rovnoměrným rozdělením černobílých sektorů. Ozáření bylo měřeno ze dvou sektorů, jako je bílý a černý, v rámci teploty. Zde je černý sektor vystaven slunci, zatímco bílý sektor není vystaven slunci.
Tyto pyranometry se běžně používají ve klimatologii, meteorologii, stavební inženýrské fyzice, fotovoltaických systémech a výzkumu změny klimatu.
Fotodiodový pyranometr
Pyrometr na bázi fotodiody je také známý jako a křemík pyrometr. Slouží k detekci segmentu slunečního spektra mezi 400 nm a 900 nm. Tento fotodioda mění frekvence slunečního spektra na vysokou rychlostí. Tato změna bude ovlivněna teplotou s nárůstem proudu generovaným zvýšením teploty.
Tyto typy pyranometrů se provádějí všude tam, kde je třeba měřit míru ozáření viditelného slunečního spektra, a to lze provést pomocí diod s přesnou spektrální odezvou.
Používají se v kině, světelné technice a fotografii, někdy jsou úzce spojeny s moduly fotovoltaického systému.
Výhody a nevýhody
The výhody pyranometru a nevýhody jsou
- Teplotní koeficient je extrémně malý
- Standardizováno podle norem ISO
- Měření poměru výkonu a indexu výkonu jsou přesná.
- Doba odezvy je ve srovnání s PV článkem delší
Nevýhodou pyranometru je, že jeho spektrální citlivost je nedokonalá, takže nedodržuje celé spektrum slunce. Mohou tedy nastat chyby v měření.
Aplikace pyranometru
Aplikace jsou
- Lze měřit údaje o sluneční intenzitě.
- Klimatologické a meteorologické studie
- Návrh FV systémů
- Lze určit umístění skleníku.
- Očekávání požadavků na izolaci stavebních konstrukcí
Časté dotazy
1). Proč použít pyranometr?
Používá se k měření slunečního záření na povrchu roviny
2). Jaký je rozdíl mezi pyrheliometrem a pyranometrem?
Pyranometr se používá k měření rozptýlené sluneční energie, zatímco pyrheliometr se používá k přímému měření sluneční energie.
3). Jak se měří sluneční záření?
Sluneční záření lze měřit z celkových vlnových délek sluneční energie pro každou událost oblasti jednotky ve vyšší atmosféře na Zemi. Vypočítává se kolmo na přijaté sluneční světlo.
4). Kdo vynalezl pyranometr?
To bylo vynalezeno v roce 1893 fyzikem a švédským meteorologem, jmenovitě Angstrom & Anders Knutsson.
5). Jaký nástroj měří sluneční světlo?
Pyranometr se používá k měření slunečního záření.
Jedná se tedy o vše o přehled pyranometru který se používá k měření slunečního záření na základě nejnovějších standardů. Je klasifikován do dvou typů na základě sekundárních standardů ISO 9060, jako je prvotřídní, jinak druhá třída. Poskytuje analogový nebo digitální výstup a je široce používán v meteorologii, solární energii a monitorování fotovoltaiky. Zde je otázka, jaké jsou jedinečné vlastnosti pyranometru?
