Wir wissen, dass die Sonne die Hauptrolle spielt Energiequelle auf der Erde. Auf diese Weise kann die Energieerzeugung durch Sonnenenergiegewinnung erfolgen. Das Leben auf der Erde ist also konstant, weil die Sonne genügend Wärmeenergie erzeugt, um den Boden warm zu halten, und diese Energie liegt in Form von elektromagnetischer Strahlung vor. Im Allgemeinen ist es als Sonnenstrahlung bekannt. Diese Sonnenstrahlung erreicht die Erde durch die Atmosphäre durch Absorption, Reflexion und Streuung. Damit ergibt sich eine Energieeinsparung in der Flussdichte. Diese Energieeinsparung ist sehr wichtig, da bei Sonnenschein ein Verlust von über 30% auftritt, während an einem wolkigen Tag ein Verlust von 90% auftritt. Die größte Strahlung, die die Erdoberfläche über die Atmosphäre berührt, muss also unter 80% liegen. Also die Solarenergie Die Messung kann mit einem Instrument wie einem Pyrheliometer durchgeführt werden.
Was ist ein Pyrheliometer?
Definition: Das Pyrheliometer ist ein Instrumententyp, mit dem der direkte Sonnenstrahl bei regelmäßigem Auftreten gemessen wird. Dieses Instrument wird mit einem Verfolgungsmechanismus verwendet, um der Sonne kontinuierlich zu folgen. Es reagiert auf Wellenlängenbänder im Bereich von 280 nm bis 3000 nm. Die Bestrahlungsstärkeeinheiten sind W / m². Diese Instrumente werden speziell zur Wetterüberwachung und für klimatologische Forschungszwecke eingesetzt.
Pyrheliometer Instrument
Pyrheliometer Aufbau & Arbeitsprinzip
Die äußere Struktur des Pyrheliometer-Instruments sieht aus wie ein Teleskop, da es sich um ein langes Rohr handelt. Mit dieser Röhre können wir die Linse in Richtung Sonne richten, um die Strahlung zu berechnen. Die Grundstruktur des Pyrheliometers ist unten dargestellt. Hier kann die Linse in Richtung der Sonne gerichtet werden und die Sonnenstrahlung fließt durch die Linse, nach dieser Röhre und schließlich am letzten Teil, wo der letzte Abstand ein schwarzes Objekt am Boden enthält.
Die Sonneneinstrahlung tritt durch ein Kristallquarzfenster in dieses Gerät ein und gelangt direkt auf eine Thermosäule. Diese Energie kann also von Wärme in ein elektrisches Signal umgewandelt werden, das aufgezeichnet werden kann.
Ein Kalibrierungsfaktor kann angewendet werden, sobald das mV-Signal auf einen entsprechenden Strahlungsenergiefluss geändert wird. Er wird in W / m² (Watt pro Quadratmeter) berechnet. Diese Art von Informationen kann verwendet werden, um Insolation Maps zu erhöhen. Es handelt sich um eine Sonnenenergiemessung, die in einer bestimmten Zeit auf einer bestimmten Oberfläche empfangen wird, um sich um den Globus zu ändern. Der Isolationsfaktor für einen bestimmten Bereich ist beim Einrichten von Sonnenkollektoren sehr nützlich.
Pyrheliometer Schaltplan
Das Schaltbild des Pyrheliometers ist unten dargestellt. Es enthält zwei gleiche Streifen, die mit zwei Streifen S1 und S2 mit dem Bereich „A“ angegeben sind. Hier wird ein Thermoelement verwendet, bei dem der eine Übergang mit S1 verbunden werden kann, während der andere mit S2 verbunden ist. Eine reaktionsschnelle Galvanometer kann an das Thermoelement angeschlossen werden.
Der S2-Streifen ist an einen externen Stromkreis angeschlossen.
Pyrheliometer-Schaltung
Sobald beide Streifen vor Sonneneinstrahlung geschützt sind, zeigt das Galvanometer, dass keine Durchbiegung vorliegt, da beide Übergänge die gleiche Temperatur haben. Jetzt ist der S1-Streifen der Sonnenstrahlung ausgesetzt und S2 ist mit einer Abdeckung wie M geschützt. Wenn der S1-Streifen Wärmestrahlung von der Sonne erhält, wird die Streifentemperatur erhöht, sodass das Galvanometer die Ablenkung darstellt.
Wenn der gesamte S2-Streifen mit Strom versorgt wird, wird dieser angepasst und das Galvanometer zeigt an, dass keine Auslenkung vorliegt. Jetzt haben wieder beide Streifen die gleiche Temperatur.
Wenn die Wärmestrahlungsmenge, die innerhalb der Einheitszeit auf dem S1-Streifen über die Einheitsfläche aufgetreten ist, 'Q' und sein Absorptionskoeffizient ist, ist die Wärmestrahlungsmenge, die innerhalb der Zeiteinheit durch den S1-Streifen S1 absorbiert wird, 'QAa'. Zusätzlich kann die in Zeiteinheiten innerhalb des S2-Streifens erzeugte Wärme über VI abgegeben werden. Hier ist 'V' die Potentialdifferenz und 'I' ist der Stromfluss durch sie.
Wenn die absorbierte Wärme der erzeugten Wärme entspricht, also
QAa = VI
Q = VI / Aa
Durch Ersetzen der Werte von V, I, A und a kann der Wert von 'Q' berechnet werden.
Verschiedene Typen
Es gibt zwei Arten von Pyrheliometern wie SHP1 und CHP1
SHP1
Der SHP1-Typ ist im Vergleich zum CHP1-Typ eine bessere Version, da er über eine Schnittstelle verfügt, die sowohl einen verbesserten analogen O / P- als auch einen digitalen RS-485-Modbus enthält. Die Reaktionszeit dieser Art von Messgerät liegt unter 2 Sekunden. Die unabhängig berechnete Temperaturkorrektur reicht von -40 ° C bis + 70 ° C.
KWK1
Der Typ CHP1 ist das am häufigsten verwendete Radiometer zur direkten Messung der Sonnenstrahlung. Dieses Messgerät enthält einen Thermopile-Detektor sowie zwei Temperatursensoren . Es erzeugt unter normalen atmosphärischen Situationen eine maximale O / P von 25 mV. Dieser Gerätetyp entspricht vollständig den neuesten Standards, die von ISO und WMO in Bezug auf die Kriterien des Pyrheliometers festgelegt wurden.
Unterschied zwischen Pyrheliometer und Pyranometer
Beide Instrumente wie Pyrheliometer & Pyranometer werden zur Berechnung der Sonneneinstrahlung verwendet. Diese sind in ihrer Absicht verwandt, aber es gibt einige Unterschiede in ihrem Konstruktions- und Arbeitsprinzip.
| Pyranometer | Pyrheliometer |
| Es ist eine Art Acidometer, das hauptsächlich zur Messung der Sonneneinstrahlung über einer ebenen Oberfläche verwendet wird. | Dieses Instrument dient zur Messung der Sonneneinstrahlung bei direkter Strahlung. |
| Es verwendet das Prinzip der thermoelektrischen Detektion | Hierbei wird das thermoelektrische Detektionsprinzip verwendet |
| Dabei kann die Messung der ansteigenden Temperatur durch Thermoelemente erfolgen, die in Reihe geschaltet sind, ansonsten in Reihe parallel, um eine Thermosäule aufzubauen. | Dabei kann die ansteigende Temperatur durch Thermoelemente berechnet werden, die in Reihe / Reihe-Parallel geschaltet sind, um eine Thermosäule zu erzeugen. |
| Dies wird häufig in meteorologischen Forschungsstationen verwendet | Dies wird auch in meteorologischen Forschungsstationen verwendet |
| Dieses Instrument berechnet die globale Sonnenstrahlung. | Dieses Instrument berechnet die direkte Sonnenstrahlung. |
Vorteile
Das Vorteile des Pyrheliometers das Folgende einschließen.
- Sehr geringer Stromverbrauch
- Arbeitet mit einer Vielzahl von Spannungsversorgungen
- Robustheit
- Stabilität
Pyrheliometer-Anwendungen
Die Anwendungen dieses Instruments umfassen Folgendes.
- Wissenschaftliche meteorologische
- Beobachtungen des Klimas
- Materialforschung testen
- Abschätzung des Wirkungsgrades des Solarkollektors
- PV-Geräte
FAQs
1). Was ist die wichtigste Verwendung des Pyrheliometers?
Diese Geräte werden zur Messung des direkten Strahls der Sonneneinstrahlung verwendet.
2). Woher kommt der Unterschied zwischen Pyrheliometer und Pyranometer?
Das Pyrheliometer dient zur Messung des direkten Sonnenstrahls, während das Pyranometer zur Messung des diffusen Sonnenstrahls dient.
3). Was ist ein entscheidender Vorteil von Pyrheliometern?
Sie bieten umfassende Zuverlässigkeit und Haltbarkeit
4). Wozu dient das Pyrheliometer?
Dieses Instrument wird hauptsächlich für klimatische, meteorologische und wissenschaftliche Messungen oder Beobachtungen verwendet.
5). Was ist die maximale Bestrahlungsstärke, die dieses Gerät bietet?
Es kann bis zu einer Bestrahlungsstärke von 4000 W pro Quadratmeter messen.
Das ist also alles über eine Übersicht über das Pyrheliometer Dazu gehören Konstruktion, Arbeitsweise, Schaltung, Unterschiede zu einem Pyranometer, Vorteile und Anwendungen. Hier ist eine Frage an Sie, was sind die Nachteile des Pyrheliometers?
