Solen genererar strålning över våglängderna från 0,15 till 4,0 µm, vilket är känt som solspektret. Mängden av denna strålning kallas global sol- strålning eller ibland känd som kortvågstrålning. Den globala solstrålningen kan uppstå när både solstrålningen som direkt och diffus mottar från halvklotet på pyranometern. Det är svårt att ta reda på en miljöutveckling på jorden som drivs direkt på annat sätt indirekt genom solenergins energi. Mätningarna av global solstrålning används i olika applikationer för olika ändamål. Solenergi bestämmer panelens effektivitet eftersom dessa paneler kommer att förändra energin från solens energi till elektrisk.
Mängden elektromagnetisk strålning på en solpanel kan mätas för att veta hur mycket kraft en solpanel kan använda från solen. För att övervinna detta används en pyranometer för att mäta solstrålning från alla håll.
Vad är Pyranometer?
Definition: En typ av aktinometer som används för att mäta bestrålning av solenergi inom den föredragna platsen såväl som flödestätheten för solstrålning. Solstrålningsområdet sträcker sig mellan 300 och 2800 nm.
SI-enheterna med strålning är W / m² (watt / kvadratmeter). Vanligtvis används dessa inom forskningsområden som klimatologisk och väderövervakning, men nuvarande uppmärksamhet visar intresse för pyranometrar för solenergi över hela världen.
pyranometer
WMO (World Meteorological Organization) antog denna enhet som ändras med avseende på standarderna enligt ISO 9060. Dessa enheter är standardiserade beroende på WRR (World Radiometric Reference) och den fortsätter genom WRC (World Radiation Center), Davon i Schweiz.
Pyranometerdesign / konstruktion
Pyrometerdesignen eller konstruktionen kan göras med följande tre komponenter.
pyranometer-design
Termostapel
Som namnet antyder använder den en termoelement brukade märka olikheter i temperatur mellan två ytor. Dessa är heta (märkta aktiva) och kalla (referens) i enlighet därmed. Den märkta aktiva ytan är en svart yta i platt form och utsätts för atmosfären. Referensytan beror på svårigheten för pyranometern eftersom den ändras från en andra styrtermopil till täckningen av själva pyranometern.
Glaskupol
Glaskupol i pyrometern begränsar spektralresponsen från 300 nm till 2800 nm från 180 graders sikt. Det skyddar också termopilssensorn från regn, vind etc. Denna konstruktion av den andra kupolen ger extra strålskydd mellan den inre kupolen och sensor jämfört med en enda kupol eftersom en andra kupol minskar instrumentets förskjutning.
Ockultationsskiva
Ockultationsskivan används främst för att mäta strålningen från blockerande stråle och diffus strålning från panelens yta.
Pyranometers arbetsprincip
Arbetsprincipen för pyranometern beror främst på skillnaden i temperaturmätning mellan två ytor som mörkt och klart. Solstrålningen kan absorberas av den svarta ytan på termopolen medan den tydliga ytan reproducerar den, så mindre värme kan absorberas.
Termopilen spelar en nyckelroll för att mäta skillnaden i temperatur. Potentialskillnaden som bildas i termopilen beror på temperaturgradienten mellan de två ytorna. Dessa används för att mäta summan av solstrålning.
Men den spänning som genereras från termopilen beräknas med hjälp av en potentiometer. Strålningsinformationen måste inkluderas genom planimetri eller en elektronisk integrator.
Typer av pyranometer
Pyrometrar klassificeras i två typer som termopil pyranometer, fotodiodbaserad pyranometer.
Termopil Pyranometer
Denna typ av pyranometer används för att mäta solens strålningstäthet från 180 ° vinkel. Vanligtvis mäter den 300 nm till 2800 nm med en i stort sett jämn spektralkänslighet. Den första generationen av denna pyranometer inkluderar sensorn som fungerar som en aktiv del genom att dela svartvita sektorer lika. Bestrålning mättes från de två sektorerna som vit & svart inom temperaturen. Här utsätts den svarta sektorn för solen medan den vita sektorn inte utsätts för solen.
Dessa pyranometrar används normalt i klimatologi, meteorologi, byggteknikfysik, solceller och forskning om klimatförändringar.
Fotodiodbaserad pyranometer
Fotodiodbaserad pyrometer är också känd som en kisel pyrometer. Detta används för att detektera solspektrumsegmentet mellan 400 nm och 900 nm. Detta fotodiod ändrar solens spektrums frekvenser till ström vid hög hastighet. Denna förändring kommer att påverkas av temperaturen med höjningen av strömmen, genererad av temperaturökningen.
Dessa typer av pyranometrar utförs varhelst mängden bestrålning av det märkbara solspektrumet måste mätas och det kan göras med hjälp av dioder med exakta spektralsvar.
Dessa används i bio, ljusteknik och fotografering ibland är dessa nära kopplade till solcellssystemsmoduler.
Fördelar och nackdelar
De pyranometerfördelar och nackdelar är
- Temperaturkoefficienten är extremt liten
- Standardiserad till ISO-standarder
- Mätningar av prestationsration och prestandaindex är korrekta.
- Svarstiden är längre jämfört med PV-celler
Nackdelen med pyranometern är att dess spektralkänslighet är ofullkomlig så att den inte observerar solens hela spektrum. Så fel i mätningar kan uppstå.
Pyranometertillämpningar
Ansökningarna är
- Solintensitetsdata kan mätas.
- Klimatologiska och meteorologiska studier
- PV-systemdesign
- Växthusets platser kan fastställas.
- Förväntar sig kraven på isolering för byggnadsstrukturer
Vanliga frågor
1). Varför använda en pyranometer?
Den används för att mäta solstrålning över ytan på en plan
2). Vad är skillnaden mellan pyrheliometer och pyranometer?
Pyranometer används för att mäta diffus solenergi medan Pyrheliometer används för att mäta solens energi direkt.
3). Hur mäts solstrålning?
Solstrålningen kan mätas utifrån de totala våglängderna för solenergi för varje händelse i enhetsområdet i den högre atmosfären på jorden. Det beräknas vinkelrätt mot det mottagna solljuset.
4). Vem uppfann en pyranometer?
Det uppfanns år 1893 av fysiker och svensk meteorolog, nämligen Angström & Anders Knutsson.
5). Vilket instrument mäter solljus?
Pyranometer används för att mäta solljus.
Således handlar det här om ett översikt över pyranometer som används för att mäta solstrålning baserat på de senaste standarderna. Det klassificeras i två typer baserat på ISO 9060 sekundära standarder som förstklassig annars klass. Det ger analog eller digital utgång och används i stor utsträckning inom meteorologi, solenergi och solceller. Här är en fråga till dig, vilka är de unika egenskaperna hos en pyranometer?
