Что такое пиранометрический датчик?

Что такое пиранометрический датчик?

Датчик пиранометра — это устройство, используемое для измерения солнечной радиации, в частности, общей полусферической радиации, получаемой от солнца. Он широко используется в метеорологии, климатологии и солнечной энергетике. Слово « пиранометр » происходит от греческих слов «pyr» (что означает огонь или тепло) и «ano» (что означает выше или небо), что указывает на его цель — измерение солнечного тепла с неба.

Как работают пиранометрические датчики солнечной радиации

Принцип работы пиранометра ( датчика солнечной радиации ) основан на преобразовании тепла и измерении электрических сигналов.

Обычные пиранометрические датчики солнечного излучения обычно используют термоэлектрический эффект и работают следующим образом:

1. Детектор: Детекторная часть датчика обычно состоит из плоской черной поверхности, которая поглощает солнечное излучение. Эта поверхность называется термоэлектрическим элементом, который представляет собой термопару с двумя различными материалами. Один из материалов чувствителен к теплу, а другой используется для электрического выхода.

2. Преобразование тепла: Когда солнечное излучение попадает на поверхность термоэлектрического элемента, тепловая энергия поглощается и преобразуется в тепло. Тепло приведет к изменению разницы температур между двумя концами термопары.

3. Измерение электрического сигнала: Согласно термоэлектрическому эффекту, термопара будет производить разность потенциалов в ответ на разницу температур. Датчик измеряет разность потенциалов между двумя концами термопары и преобразует ее в соответствующий электрический сигнал. Этот электрический сигнал представляет интенсивность солнечного излучения.

4. Регистрация данных: Датчики обычно оснащены регистратором данных или подключены к другим устройствам для записи и хранения данных об измеренном солнечном излучении. Эти данные могут быть далее проанализированы и использованы.

Пиранометры широко используются в:

Метеорология, климатология, сельское хозяйство и возобновляемые источники энергии. Вот некоторые конкретные случаи использования:

1. Метеорология и климатология: Пиранометры используются для измерения солнечной радиации в рамках станций мониторинга погоды, климатических исследований и атмосферных исследований. Данные о солнечной радиации помогают в понимании погодных условий, изменения климата и энергетического баланса Земли.

2. Сельское хозяйство: Пиранометры используются в сельском хозяйстве для измерения солнечной радиации с целью анализа и оптимизации роста сельскохозяйственных культур. Данные о солнечной радиации помогают фермерам определить количество солнечного света, получаемого сельскохозяйственными культурами, что имеет решающее значение для фотосинтеза и развития растений.

3. Системы солнечной энергетики: Пиранометры используются в системах солнечной энергетики для измерения доступного солнечного излучения. Эти данные помогают оценить потенциальную выработку энергии солнечными панелями, оптимизировать позиционирование и отслеживание солнечных панелей, а также оценить производительность солнечных электростанций.

4. Проектирование зданий и энергоэффективность: Пиранометры используются в проектировании зданий и энергоэффективной архитектуре для оценки количества солнечного излучения, достигающего различных частей здания в течение дня. Эта информация помогает оптимизировать ориентацию здания, размещение окон и затеняющих устройств для максимального использования естественного освещения и минимизации потребления энергии.

5. Исследования окружающей среды: Пиранометры используются в исследованиях окружающей среды для измерения солнечной радиации в качестве входного параметра для различных экологических моделей и оценок воздействия на окружающую среду. Данные о солнечной радиации способствуют пониманию экосистем, распределения растений и влияния изменения климата на биоразнообразие.

6. Исследования и образование: Пиранометры используются в исследовательских лабораториях, университетах и учебных заведениях для изучения солнечной радиации и ее влияния на различные явления. Они используются в экспериментах, полевых исследованиях и образовательных демонстрациях для улучшения понимания солнечной энергии, климата и наук об окружающей среде.

В целом пиранометры играют важнейшую роль в различных дисциплинах и отраслях, где точное измерение солнечного излучения необходимо для исследований, мониторинга и принятия решений.

Технические характеристики пиранометрических датчиков солнечной радиации

NBL-W-HPRS-Датчик-солнечного-излучения-Руководство-по-эксплуатации-V3.0.pdf

NBL-W-SRS-Solar-radiation-sensor-instruction-manual-V4.0.pdf