Die Sonne erzeugt Strahlung über den Wellenlängenbereich von 0,15 bis 4,0 um, der als Sonnenspektrum bekannt ist. Die Menge dieser Strahlung wird als global bezeichnet Solar- Strahlung oder manchmal als kurzwellige Strahlung bekannt. Die globale Sonnenstrahlung kann auftreten, wenn sowohl die Sonnenstrahlung als auch die direkte und diffuse Strahlung von der Hemisphäre in der Ebene des Pyranometers empfangen wird. Es ist schwer, eine Umweltentwicklung auf der Erde herauszufinden, die direkt oder indirekt durch die Energie der Sonne angetrieben wird. Die Messungen der globalen Sonnenstrahlung werden in verschiedenen Anwendungen für verschiedene Zwecke verwendet. Solarenergie bestimmt den Wirkungsgrad des Panels, da diese Panels die Energie von Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln.
Die Menge an elektromagnetischer Strahlung auf einem Solarpanel kann gemessen werden, um zu wissen, wie viel Strom ein Solarpanel von der Sonne verbrauchen kann. Um dies zu überwinden, wird ein Pyranometer verwendet, um die Sonnenstrahlung aus allen Richtungen zu messen.
Was ist ein Pyranometer?
Definition: Eine Art Aktinometer zur Messung der Bestrahlungsstärke von Solarenergie innerhalb des bevorzugten Ortes sowie Flussdichte der Sonnenstrahlung. Der Bereich der Sonnenstrahlung erstreckt sich zwischen 300 und 2800 nm.
Die SI-Einheiten der Bestrahlungsstärke sind W / m² (Watt / Quadratmeter). Normalerweise werden diese in Forschungsbereichen wie der klimatologischen und Wetterüberwachung eingesetzt, aber die derzeitige Aufmerksamkeit zeigt das weltweite Interesse an Pyranometern für Solarenergie.
Pyranometer
Die WMO (World Meteorological Organization) hat dieses Gerät übernommen, das in Bezug auf die Standards von ISO 9060 geändert wurde. Diese Geräte sind in Abhängigkeit von der WRR (World Radiometric Reference) standardisiert und werden durch WRC (World Radiation Center), Davon in, weitergeführt Schweiz.
Pyranometer Design / Konstruktion
Die Konstruktion oder Konstruktion des Pyrometers kann unter Verwendung der folgenden drei Komponenten erfolgen.
Pyranometer-Design
Thermopile
Wie der Name schon sagt, wird a verwendet Thermoelement verwendet, um Unähnlichkeit in zu bemerken Temperatur zwischen zwei Oberflächen. Diese sind entsprechend heiß (als aktiv gekennzeichnet) und kalt (Referenz). Die markierte aktive Oberfläche ist eine schwarze Oberfläche in flacher Form und ist der Atmosphäre ausgesetzt. Die Referenzfläche hängt von der Schwierigkeit des Pyranometers ab, da sie von einer zweiten Kontrollthermopile zur Abdeckung des Pyranometers selbst wechselt.
Glaskuppel
Die Glaskuppel im Pyrometer begrenzt die spektrale Reaktion von 300 nm auf 2800 nm bei 180 Grad Sicht. Es schützt auch den Thermosäulensensor vor Regen, Wind usw. Diese Konstruktion der zweiten Kuppel bietet zusätzlichen Strahlenschutz zwischen der inneren Kuppel und Sensor im Vergleich zu einer einzelnen Kuppel, da eine zweite Kuppel den Instrumentenversatz verringert.
Okkultationsscheibe
Die Okkultationsscheibe wird hauptsächlich verwendet, um die Strahlung des blockierenden Strahls und die diffuse Strahlung von der Plattenoberfläche zu messen.
Funktionsprinzip des Pyranometers
Das Funktionsprinzip des Pyranometers hängt hauptsächlich vom Unterschied in der Temperaturmessung zwischen zwei Oberflächen wie dunkel und klar ab. Die Sonnenstrahlung kann von der schwarzen Oberfläche der Thermosäule absorbiert werden, während die klare Oberfläche sie reproduziert, sodass weniger Wärme absorbiert werden kann.
Die Thermosäule spielt eine Schlüsselrolle bei der Messung des Temperaturunterschieds. Die innerhalb der Thermosäule gebildete Potentialdifferenz ist auf den Temperaturgradienten zwischen den beiden Oberflächen zurückzuführen. Diese werden verwendet, um die Summe der Sonnenstrahlung zu messen.
Die von der Thermosäule erzeugte Spannung wird jedoch mit Hilfe eines Potentiometers berechnet. Die Informationen der Strahlung müssen durch Planimetrie oder einen elektronischen Integrator aufgenommen werden.
Arten von Pyranometern
Pyrometer werden in zwei Typen eingeteilt, wie z. B. Thermopile-Pyranometer und Pyranometer auf Fotodiodenbasis.
Thermopile Pyranometer
Dieser Pyranometertyp wird verwendet, um die Flussdichte der Sonnenstrahlung aus einem Winkel von 180 ° zu messen. Normalerweise misst es 300 nm bis 2800 nm mit einer weitgehend ebenen spektralen Empfindlichkeit. Die erste Generation dieses Pyranometers enthält den Sensor, der als aktiver Teil durch gleichmäßige Aufteilung der Schwarz-Weiß-Sektoren arbeitet. Die Bestrahlung wurde von den beiden Sektoren wie Weiß und Schwarz innerhalb der Temperatur gemessen. Hier ist der schwarze Sektor der Sonne ausgesetzt, während der weiße Sektor nicht der Sonne ausgesetzt ist.
Diese Pyranometer werden normalerweise in der Klimatologie, Meteorologie, Bautechnik, Photovoltaikanlagen und in der Klimawandelforschung eingesetzt.
Pyranometer auf Photodiodenbasis
Ein Pyrometer auf Photodiodenbasis ist auch als a bekannt Silizium Pyrometer. Dies wird verwendet, um das Segment des Sonnenspektrums zwischen 400 nm und 900 nm zu erfassen. Dies Fotodiode ändert die Frequenzen des Sonnenspektrums in Strom mit hoher Geschwindigkeit. Diese Änderung wird durch die Temperatur mit dem durch den Temperaturanstieg erzeugten Stromanstieg beeinflusst.
Diese Arten von Pyranometern werden überall dort ausgeführt, wo die Bestrahlungsmenge des wahrnehmbaren Sonnenspektrums gemessen werden muss, und dies kann unter Verwendung von Dioden mit exakten spektralen Antworten erfolgen.
Diese werden im Kino, in der Lichttechnik und in der Fotografie verwendet. Manchmal sind sie eng mit Photovoltaikanlagenmodulen verbunden.
Vorteile und Nachteile
Das Pyranometer Vorteile und Nachteile sind
- Der Temperaturkoeffizient ist extrem klein
- Standardisiert nach ISO-Standards
- Die Messungen der Leistungsration und des Leistungsindex sind genau.
- Die Reaktionszeit ist im Vergleich zur PV-Zelle länger
Der Nachteil des Pyranometers besteht darin, dass seine spektrale Empfindlichkeit nicht perfekt ist und daher nicht das gesamte Spektrum der Sonne beobachtet. So können Messfehler auftreten.
Pyranometer-Anwendungen
Die Anwendungen sind
- Die Sonnenintensitätsdaten können gemessen werden.
- Klimatologische und meteorologische Studien
- Design von PV-Anlagen
- Standorte des Gewächshauses können festgelegt werden.
- Erwarten der Anforderungen an die Dämmung von Gebäudestrukturen
FAQs
1). Warum ein Pyranometer verwenden?
Es wird verwendet, um die Sonneneinstrahlung über der Oberfläche eines Planars zu messen
2). Was ist der Unterschied zwischen Pyrheliometer und Pyranometer?
Das Pyranometer dient zur Messung der diffusen Sonnenenergie, während das Pyrheliometer zur direkten Messung der Sonnenenergie verwendet wird.
3). Wie wird die Sonneneinstrahlung gemessen?
Die Sonneneinstrahlung kann aus den Gesamtwellenlängen der Sonnenenergie für jedes Flächeneinheitsereignis in der höheren Erdatmosphäre gemessen werden. Sie wird senkrecht zum empfangenen Sonnenlicht berechnet.
4). Wer hat ein Pyranometer erfunden?
Es wurde im Jahr 1893 vom Physiker und schwedischen Meteorologen Angstrom & Anders Knutsson erfunden.
5). Welches Instrument misst das Sonnenlicht?
Mit dem Pyranometer wird das Sonnenlicht gemessen.
Es geht also nur um eine Übersicht über das Pyranometer Hiermit wird die Sonnenstrahlung nach den neuesten Standards gemessen. Es wird basierend auf den ISO 9060-Sekundärnormen in zwei Typen eingeteilt, z. B. erstklassig, ansonsten zweitklassig. Es liefert analoge oder digitale Ausgabe und wird häufig in der Meteorologie, Solarenergie und PV-Überwachung eingesetzt. Hier ist eine Frage an Sie, was sind die einzigartigen Merkmale eines Pyranometers?
