Wiemy, że słońce jest głównym źródło energii na ziemi. Dzięki temu produkcja energii może odbywać się poprzez zbieranie energii słonecznej. Tak więc życie na Ziemi jest niezmienne, ponieważ słońce wytwarza wystarczającą ilość energii cieplnej, aby utrzymać glebę w cieple, a ta energia ma postać promieniowania elektromagnetycznego. Ogólnie znane jest jako promieniowanie słoneczne. To promieniowanie słoneczne dociera do ziemi przez atmosferę poprzez pochłanianie, odbijanie i rozpraszanie. Tak, że powoduje to zmniejszenie energii w gęstości strumienia. Ta redukcja energii jest bardzo ważna, ponieważ strata powyżej 30% wystąpi na słońcu, podczas gdy strata 90% wystąpi w pochmurny dzień. Zatem najwyższe promieniowanie, które styka się z powierzchnią ziemi przez atmosferę, musi wynosić poniżej 80%. Więc energia słoneczna pomiar można wykonać za pomocą instrumentu takiego jak pirheliometr.
Co to jest pirheliometr?
Definicja: Pirheliometr jest jednym z rodzajów przyrządów, służącym do pomiaru bezpośredniej wiązki promieniowania słonecznego przy regularnym występowaniu. Ten instrument jest używany z mechanizmem śledzącym do ciągłego śledzenia słońca. Reaguje na pasma długości fal w zakresie od 280 nm do 3000 nm. Jednostki natężenia napromienienia to W / m². Instrumenty te są specjalnie używane do monitorowania pogody i badań klimatologicznych.
Instrument pirheliometryczny
Budowa i zasada działania pirheliometru
Struktura zewnętrzna instrumentu pirheliometrycznego wygląda jak teleskop, ponieważ jest to długa rura. Używając tej tuby, możemy skierować soczewkę w stronę słońca, aby obliczyć jasność. Podstawową strukturę pirheliometru przedstawiono poniżej. Tutaj soczewka może być skierowana w kierunku słońca, a promieniowanie słoneczne będzie przepływać przez soczewkę, po tej rurce i na końcu w ostatniej części, gdzie ostatnia od siebie zawiera czarny obiekt na dole.
Promieniowanie słoneczne dociera do tego urządzenia przez kryształowe okno kwarcowe i dociera bezpośrednio do stosu termicznego. Zatem ta energia może zostać zmieniona z ciepła na sygnał elektryczny, który można zarejestrować.
Współczynnik kalibracji można zastosować po zmianie sygnału mV na odpowiedni strumień energii promieniowania i jest on obliczany w W / m² (waty na metr kwadratowy). Tego rodzaju informacje można wykorzystać do zwiększenia map Insolation. Jest to pomiar energii słonecznej, który jest odbierany na określonym obszarze powierzchni w określonym czasie, aby zmienić się na całym globie. Współczynnik izolacji dla określonego obszaru jest bardzo przydatny podczas ustawiania paneli słonecznych.
Schemat obwodu pirheliometru
Schemat obwodu pirheliometru pokazano poniżej. Obejmuje dwa równe paski oznaczone dwoma pasami S1 i S2 o obszarze „A”. Tutaj używana jest termopara, w której jej jedno złącze może być podłączone do S1, a drugie do S2. Responsywny galwanometr można podłączyć do termopary.
Listwa S2 jest podłączona do zewnętrznego obwodu elektrycznego.
Obwód pirheliometryczny
Gdy oba paski są chronione przed promieniowaniem słonecznym, galwanometr pokazuje, że nie ma odchylenia, ponieważ oba złącza mają jednakową temperaturę. Teraz taśma „S1” jest wystawiona na działanie promieni słonecznych, a S2 jest chroniona pokrywą taką jak M. Kiedy taśma S1 otrzyma promieniowanie cieplne ze słońca, temperatura taśmy wzrośnie, a zatem galwanometr obrazuje ugięcie.
Gdy prąd jest dostarczany przez pasek S2, jest on regulowany, a galwanometr pokazuje, że nie ma odchylenia. Teraz znowu oba paski mają taką samą temperaturę.
Jeżeli ilość promieniowania cieplnego, która wystąpiła na powierzchni jednostkowej w jednostkowym czasie na pasku S1, wynosi „Q” i jej współczynnik pochłaniania, to ilość promieniowania cieplnego, która jest absorbowana przez pasek S1 w jednostce czasu, wynosi „QAa”. Ponadto ciepło wytworzone w jednostce czasu w pasku S2 można przekazać poprzez VI. Tutaj „V” to różnica potencjałów, a „I” to przepływ prądu przez nią.
Gdy pochłonięte ciepło jest równoważne z wytworzonym ciepłem, tzw
QAa = VI
Q = VI / Aa
Podstawiając wartości V, I, A i a, można obliczyć wartość „Q”.
Różne rodzaje
Istnieją dwa rodzaje pirheliometrów jak SHP1 i CHP1
SHP1
Typ SHP1 jest lepszą wersją w porównaniu z typem CHP1, ponieważ został zaprojektowany z interfejsem zawierającym zarówno ulepszony analogowy o / p, jak i cyfrowy RS-485 Modbus. Czas odpowiedzi tego rodzaju miernika wynosi poniżej 2 sekund, a niezależnie obliczona korekta temperatury będzie wynosić od -40 ° C do + 70 ° C.
CHP1
Typ CHP1 jest najczęściej używanym radiometrem używanym do bezpośredniego pomiaru promieniowania słonecznego. Ten miernik zawiera jeden detektor termopala oraz dwa czujniki temperatury . Generuje maksymalne o / p, takie jak 25mV w zwykłych warunkach atmosferycznych. Ten typ urządzenia całkowicie spełnia najnowsze normy ustanowione przez ISO i WMO dotyczące kryteriów pirheliometru.
Różnica między pirheliometrem a pirometrem
Oba instrumenty, takie jak pirheliometr i Pyranometer służą do obliczania nasłonecznienia. Są one powiązane intencją, ale istnieją pewne różnice w ich konstrukcji i zasadzie działania.
| Pyranometer | Pirheliometr |
| Jest to jeden z rodzajów kwasomierzy, używany głównie do pomiaru natężenia promieniowania słonecznego na płaskiej powierzchni. | Przyrząd ten służy do pomiaru bezpośredniego natężenia promieniowania słonecznego. |
| Wykorzystuje zasadę detekcji termoelektrycznej | Wykorzystuje się przy tym zasadę detekcji termoelektrycznej |
| W tym przypadku pomiar rosnącej temperatury można przeprowadzić za pomocą termopar, które są połączone szeregowo, w przeciwnym razie szeregowo równolegle, aby zbudować stos termopar. | W tym przypadku rosnącą temperaturę można obliczyć za pomocą termopar, które są połączone szeregowo / szeregowo-równolegle, aby utworzyć stos termoelektryczny. |
| Jest to często stosowane w meteorologicznych stacjach badawczych | Jest to również wykorzystywane w meteorologicznych stacjach badawczych |
| Ten instrument oblicza globalne promieniowanie słoneczne. | Ten instrument oblicza bezpośrednie promieniowanie słoneczne. |
Zalety
Plik zalety pirheliometru obejmują następujące elementy.
- Bardzo niskie zużycie energii
- Działa z szerokim zakresem zasilaczy
- Wytrzymałość
- Stabilność
Aplikacje pirheliometryczne
Zastosowania tego instrumentu są następujące.
- Naukowy meteorologiczny
- Obserwacje klimatu
- Badanie materiałów
- Oszacowanie wydajności kolektora słonecznego
- Urządzenia PV
FAQs
1). Jakie jest główne zastosowanie pirheliometru?
Urządzenia te służą do pomiaru bezpośredniej wiązki promieniowania słonecznego.
2). Jaka jest różnica między pirheliometrem a piranometrem?
Pirheliometr służy do pomiaru bezpośredniego promieniowania słonecznego, podczas gdy piranometr służy do pomiaru rozproszonego promienia słonecznego.
3). Jaka jest kluczowa zaleta pirheliometrów?
Zapewniają dużą niezawodność i trwałość
4). Jakie są zastosowania pirheliometru?
Instrument ten jest używany głównie do pomiarów lub obserwacji klimatycznych, meteorologicznych i naukowych.
5). Jakie jest maksymalne natężenie promieniowania, które zapewnia to urządzenie?
Może mierzyć natężenie promieniowania do 4000 W na metr kwadratowy.
A więc o to chodzi przegląd pirheliometru który obejmuje budowę, działanie, obwód, różnice z piranometrem, zalety i zastosowania. Oto pytanie do Ciebie, jakie są wady pirheliometru?
