Mặt trời tạo ra bức xạ trong dải bước sóng từ 0,15 đến 4,0 µm được gọi là quang phổ mặt trời. Lượng bức xạ này được gọi là toàn cầu hệ mặt trời bức xạ hoặc đôi khi được gọi là bức xạ sóng ngắn. Bức xạ mặt trời toàn cầu có thể xảy ra khi cả hai bức xạ mặt trời như trực tiếp và khuếch tán nhận được từ bán cầu trên mặt phẳng của pyranometer. Thật khó để tìm ra một sự phát triển môi trường trên trái đất được thúc đẩy trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua năng lượng của mặt trời. Các phép đo bức xạ mặt trời toàn cầu được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau cho các mục đích khác nhau. Năng lượng mặt trời quyết định hiệu quả của bảng điều khiển vì những tấm này sẽ thay đổi năng lượng từ năng lượng mặt trời thành năng lượng điện.
Có thể đo lượng bức xạ điện từ trên tấm pin năng lượng mặt trời để biết tấm pin năng lượng mặt trời có thể sử dụng bao nhiêu năng lượng từ mặt trời. Để khắc phục điều này, một pyranometer được sử dụng để đo bức xạ mặt trời từ mọi hướng.
Pyranometer là gì?
Định nghĩa: Một loại quang kế được sử dụng để đo bức xạ của năng lượng mặt trời trong vị trí ưa thích cũng như mật độ thông lượng của bức xạ mặt trời. Phạm vi bức xạ mặt trời trải dài trong khoảng 300 & 2800 nm.
Đơn vị bức xạ SI là W / m² (watt / mét vuông). Thông thường, chúng được sử dụng trong các lĩnh vực nghiên cứu như theo dõi khí hậu và thời tiết, nhưng sự chú ý hiện nay đang thể hiện sự quan tâm đến các đơn vị đo năng lượng mặt trời trên toàn thế giới.
áp kế
WMO (Tổ chức Khí tượng Thế giới) đã thông qua thiết bị này được thay đổi theo các tiêu chuẩn của ISO 9060. Các thiết bị này được tiêu chuẩn hóa tùy thuộc vào WRR (Tham chiếu Đo lường Bức xạ Thế giới) và nó được tiếp tục thông qua WRC (Trung tâm Bức xạ Thế giới), Davon tại Thụy sĩ.
Thiết kế / Xây dựng Pyranometer
Việc thiết kế hoặc xây dựng nhiệt kế có thể được thực hiện bằng cách sử dụng ba thành phần sau.
thiết kế pyranometer
Nhiệt điện
Như tên của nó, nó sử dụng cặp nhiệt điện được sử dụng để nhận thấy sự khác biệt trong nhiệt độ giữa hai bề mặt. Đây là nóng (được gắn nhãn hoạt động) và lạnh (tham chiếu) tương ứng. Bề mặt hoạt động được dán nhãn là bề mặt màu đen ở dạng phẳng và nó tiếp xúc với khí quyển. Bề mặt chuẩn phụ thuộc vào độ khó của pyranomet vì nó thay đổi từ nhiệt kế điều khiển thứ hai sang lớp phủ của chính pyranometer.
Kính vòm
Vòm thủy tinh trong nhiệt kế giới hạn phản ứng của quang phổ từ 300 nm đến 2800 nm từ góc nhìn 180 độ. Nó cũng bảo vệ cảm biến nhiệt điện khỏi mưa, gió, v.v. Cấu tạo của mái vòm thứ hai này giúp bảo vệ thêm bức xạ giữa các mái vòm bên trong & cảm biến so với một mái vòm đơn vì mái vòm thứ hai sẽ làm giảm độ lệch của dụng cụ.
Đĩa huyền bí
Đĩa huyền bí chủ yếu được sử dụng để đo bức xạ của chùm tia chặn và bức xạ khuếch tán từ bề mặt bảng điều khiển.
Nguyên lý làm việc của áp kế
Nguyên lý hoạt động của nhiệt kế chủ yếu phụ thuộc vào sự chênh lệch đo nhiệt độ giữa hai bề mặt như sáng tối. Bức xạ mặt trời có thể được hấp thụ bởi bề mặt đen trên nhiệt rắn trong khi bề mặt trong sáng tái tạo nó, do đó nhiệt có thể bị hấp thụ ít hơn.
Nhiệt kế đóng một vai trò quan trọng trong việc đo sự chênh lệch nhiệt độ. Sự khác biệt tiềm năng hình thành trong nhiệt điện là do gradient nhiệt độ giữa hai bề mặt. Chúng được sử dụng để đo tổng bức xạ mặt trời.
Tuy nhiên, điện áp được tạo ra từ nhiệt điện được tính toán với sự trợ giúp của một chiết áp. Thông tin về bức xạ cần được đưa vào thông qua phép đo planimetry hoặc bộ tích phân điện tử.
Các loại áp kế
Nhiệt kế được phân thành hai loại như nhiệt kế đo nhiệt độ, nhiệt kế đo quang đi-ốt.
Nhiệt kế Pyranometer
Loại pyranometer này được sử dụng để đo mật độ thông lượng của bức xạ mặt trời từ một góc 180 °. Thông thường, nó đo từ 300nm đến 2800 nm với độ nhạy quang phổ phần lớn. Thế hệ đầu tiên của pyranometer này bao gồm cảm biến hoạt động như một bộ phận tích cực bằng cách chia đều các lĩnh vực đen và trắng. Chiếu xạ được đo từ hai lĩnh vực như trắng và đen trong nhiệt độ. Ở đây, vùng màu đen tiếp xúc với mặt trời trong khi vùng màu trắng không tiếp xúc với mặt trời.
Các pyranomet này thường được sử dụng trong khí hậu, khí tượng học, vật lý kỹ thuật xây dựng, hệ thống quang điện và nghiên cứu biến đổi khí hậu.
Pyranometer dựa trên photodiode
Nhiệt kế dựa trên photodiode còn được gọi là silicon nhiệt kế. Điều này được sử dụng để phát hiện phân đoạn của quang phổ mặt trời giữa 400 nm và 900 nm. Điều này điốt quang thay đổi tần số của quang phổ mặt trời thành dòng điện ở tốc độ cao. Sự thay đổi này sẽ bị ảnh hưởng thông qua nhiệt độ với sự gia tăng dòng điện, được tạo ra bởi sự tăng nhiệt độ.
Các loại pyranomet này được thực hiện ở bất cứ nơi nào cần đo lượng bức xạ của quang phổ mặt trời đáng chú ý và nó có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các điốt có phản ứng phổ chính xác.
Chúng được sử dụng trong điện ảnh, kỹ thuật ánh sáng và nhiếp ảnh đôi khi chúng được kết nối chặt chẽ với các mô-đun hệ thống quang điện.
Ưu điểm và nhược điểm
Các ưu điểm của pyranometer và bất lợi là
- Hệ số nhiệt độ cực kỳ nhỏ
- Tiêu chuẩn hóa theo tiêu chuẩn ISO
- Các phép đo về khẩu phần hiệu suất & chỉ số hiệu suất là chính xác.
- Thời gian phản hồi lâu hơn so với ô PV
Nhược điểm của pyranometer là, độ nhạy quang phổ của nó không hoàn hảo, do đó nó không quan sát được toàn bộ quang phổ của mặt trời. Vì vậy sai số trong phép đo có thể xảy ra.
Ứng dụng Pyranometer
Các ứng dụng là
- Dữ liệu cường độ mặt trời có thể được đo.
- Nghiên cứu khí hậu & khí tượng
- Thiết kế hệ thống PV
- Vị trí của nhà kính có thể được thiết lập.
- Dự kiến các yêu cầu về cách nhiệt cho kết cấu tòa nhà
Câu hỏi thường gặp
1). Tại sao sử dụng pyranometer?
Nó được sử dụng để đo bức xạ mặt trời trên bề mặt của mặt phẳng
2). Sự khác biệt giữa Pyrheliometer và pyranometer là gì?
Pyranometer được sử dụng để đo năng lượng mặt trời khuếch tán trong khi Pyrheliometer được sử dụng để đo trực tiếp năng lượng của mặt trời.
3). Bức xạ mặt trời được đo như thế nào?
Bức xạ mặt trời có thể được đo từ các bước sóng tổng thể của năng lượng mặt trời cho mọi sự kiện đơn vị diện tích trên bầu khí quyển cao hơn trên trái đất. Nó được tính vuông góc với ánh sáng mặt trời nhận được.
4). Ai đã phát minh ra pyranometer?
Nó được phát minh vào năm 1893 bởi nhà vật lý và nhà khí tượng học người Thụy Điển Angstrom & Anders Knutsson.
5). Dụng cụ nào đo ánh sáng mặt trời?
Pyranometer được sử dụng để đo ánh sáng mặt trời.
Vì vậy, đây là tất cả về một tổng quan về pyranometer được sử dụng để đo bức xạ mặt trời dựa trên các tiêu chuẩn mới nhất. Nó được phân loại thành hai loại dựa trên các tiêu chuẩn thứ cấp ISO 9060 như hạng nhất hoặc hạng hai. Nó cung cấp đầu ra tương tự hoặc kỹ thuật số và được sử dụng rộng rãi trong khí tượng, năng lượng mặt trời và giám sát PV. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, các tính năng độc đáo của pyranometer là gì?
