Vi vet att solen är det viktigaste energikälla på jorden. Så genom att använda detta kan produktion av energi göras genom skörd av solenergi. Så livet är konstant på jorden eftersom solen genererar tillräcklig värmeenergi för att hålla jorden varm, och den här energin är i form av elektromagnetisk strålning. I allmänhet är det känt som solstrålning. Denna solstrålning når jorden genom atmosfären genom att absorbera, reflektera och sprida. Så att det resulterar i energireduktion i flödestätheten. Denna energireduktion är mycket viktig eftersom över 30% förlust kommer att uppstå vid solsken, medan 90% förlust kommer att inträffa på en molnig dag. Så den största strålningen som kommer i kontakt med jordens yta genom atmosfären måste vara under 80%. Så den solenergi mätning kan göras med ett instrument som Pyrheliometer.
Vad är pyrheliometer?
Definition: Pyrheliometern är en typ av instrument som används för att mäta den direkta strålen från solstrålningen vid regelbunden händelse. Detta instrument används med en spårningsmekanism för att följa solen kontinuerligt. Det är lyhörd för våglängdsband som sträcker sig från 280 nm till 3000 nm. Strålningsenheterna är W / m². Dessa instrument används speciellt för väderövervakning och klimatologiska forskningsändamål.
Pyrheliometer Instrument
Pyrheliometer konstruktion och arbetsprincip
Pyrheliometerinstrumentets yttre struktur ser ut som ett teleskop eftersom det är ett långt rör. Genom att använda detta rör kan vi upptäcka linsen mot solen för att beräkna utstrålningen. Pyrheliometer-grundstrukturen visas nedan. Här kan linsen pekas i riktning mot solen och solstrålningen kommer att rinna genom hela linsen, efter det röret och slutligen på den sista delen där den sista isär innehåller ett svart föremål längst ner.
Solstrålningen tränger in i denna enhet genom ett kristallkvartsfönster och når direkt på en termopål. Så denna energi kan ändras från värme till en elektrisk signal som kan registreras.
En kalibreringsfaktor kan tillämpas när mV-signalen ändras till motsvarande strålningsenergiflöde och den beräknas i W / m² (watt per kvadratmeter). Denna typ av information kan användas för att öka Insolation-kartor. Det är en mätning av solenergi, som tas emot på en angiven ytregion under en viss tid för att förändras runt om i världen. Isolationsfaktorn för ett visst område är mycket användbar när man installerar solpaneler.
Pyrheliometer kretsdiagram
Kretsschemat för pyrheliometern visas nedan. Den innehåller två lika stora remsor som specificerats med två remsor S1 & S2 med område 'A'. Här används ett termoelement där dess ena korsning kan anslutas till S1 medan den andra är ansluten till S2. En lyhörd galvanometer kan anslutas till termoelementet.
S2 Strip är ansluten till en yttre elektrisk krets.
Pyrheliometer krets
När båda remsorna är skyddade från solens strålning visar galvanometern att det inte finns någon avböjning eftersom båda korsningarna har samma temperatur. Nu exponeras 'S1' -remsan för solstrålningen och S2 skyddas med ett skydd som M. När S1-remsan får värmestrålning från solen kommer remsans temperatur att ökas, så galvanometern illustrerar avböjning.
När ström tillförs genom S2-remsan justeras den och galvanometern visar att det inte finns någon avböjning. Nu, igen, är båda remsorna vid samma temperatur.
Om värmestrålningsmängden inträffade över enhetsområdet inom enhetstiden på S1-remsan är 'Q' och dess absorptionskoeffektiva, så värmestrålningsmängden som absorberas genom S1-remsan S1 inom enhetstiden är 'QAa'. Dessutom kan värmen som alstras i tidsenhet inom S2-remsan ges genom VI. Här är 'V' den potentiella skillnaden & 'jag' är strömmen av ström genom den.
När absorberad värme motsvarar värmen som genereras, så
QAa = VI
Q = VI / Aa
Genom att ersätta värdena V, I, A och a, kan värdet på 'Q' beräknas.
Olika typer
Det finns två typer av pyrheliometrar som SHP1 och CHP1
SHP1
SHP1-typen är en bättre version jämfört med CHP1-typen, eftersom den är utformad med ett gränssnitt med både förbättrad analog o / p och digital RS-485 Modbus. Svarstiden för denna typ av mätare har under 2 sekunder och oberoende beräknad temperaturkorrigering kommer att variera från -40 ° C till + 70 ° C.
CHP1
CHP1-typen är den vanligaste radiomätaren som används för att mäta solstrålning direkt. Denna mätare innehåller en termopåldetektor samt två temperaturgivare . Det genererar en högsta o / p som 25mV under vanliga atmosfäriska situationer. Denna typ av enhet följer helt de senaste standarderna som ställs av ISO och WMO om kriterierna för Pyrheliometer.
Skillnad mellan pyrheliometer och pyranometer
Båda instrumenten som Pyrheliometer & Pyranometer används för att beräkna solstrålning. Dessa är relaterade i sin avsikt men det finns vissa skillnader i deras konstruktion och arbetsprincip.
| Pyranometer | Pyrheliometer |
| Det är en typ av acidometer som främst används för att mäta solens strålning över en plan yta. | Detta instrument används för att mäta direkt strålningsstrålning. |
| Den använder termoelektrisk detektionsprincip | I detta används den termoelektriska detekteringsprincipen |
| I detta kan mätningen av den ökande temperaturen göras genom termoelement som är länkade i serie, annars serie-parallella för att bygga en termostapel. | I detta kan den ökande temperaturen beräknas genom termoelement som är allierade i serie / serie-parallell för att skapa en termopål. |
| Detta används ofta i meteorologiska forskningsstationer | Detta används också i meteorologiska forskningsstationer |
| Detta instrument beräknar global solstrålning. | Detta instrument beräknar direkt solstrålning. |
Fördelar
De fördelarna med Pyrheliometer inkluderar följande.
- Mycket låg strömförbrukning
- Fungerar från ett brett spektrum av spänningsförsörjningar
- Robusthet
- Stabilitet
Pyrheliometer-applikationer
Tillämpningarna av detta instrument inkluderar följande.
- Vetenskaplig meteorologisk
- Observationer av klimatet
- Test av forskning om material
- Uppskattning av solfångarens effektivitet
- PV-enheter
Vanliga frågor
1). Vad är den främsta användningen av Pyrheliometer?
Dessa enheter används för att mäta solstrålens direktstråle.
2). Var kommer skillnaden mellan pyrheliometer och pyranometer?
Pyrheliometer är för mätning av direkt solstråle medan pyranometer är för mätning av diffust solstråle.
3). Vad är en avgörande fördel med Pyrheliometers?
De ger omfattande tillförlitlighet och hållbarhet
4). Vad använder Pyrheliometer?
Detta instrument används främst för klimat-, meteorologiska och vetenskapliga mätningar eller observationer.
5). Vad är den maximala bestrålningen som den här enheten ger?
Den kan mäta upp till strålning på 4000 W per kvadratmeter.
Således handlar det här om en översikt över pyrheliometern som inkluderar konstruktion, arbete, krets, skillnader med en pyranometer, fördelar och applikationer. Här är en fråga till dig, vilka är nackdelarna med pyrheliometer?
