Станции мониторинга солнечной радиации

Обзор Интегрированной системы метеорологических станций мониторинга солнечной радиации

Станция метеорологического мониторинга солнечной радиации (SRMMS) представляет собой высокоинтегрированное метеорологическое наблюдательное устройство, предназначенное для точного измерения и регистрации ключевых метеорологических параметров, таких как интенсивность солнечной радиации, скорость ветра, направление ветра, температура атмосферы, влажность и барометрическое давление. Непрерывный мониторинг этих данных имеет большое значение в областях сельского хозяйства, климатических исследований, разработки и использования возобновляемых источников энергии (например, солнечной и ветровой энергии), защиты окружающей среды и предупреждения о стихийных бедствиях. Ниже приводится подробное описание основных компонентов станции - пиранометра , пиргелиометра , датчика скорости ветра , датчика направления ветра и датчика температуры, влажности и давления атмосферы.

1. Пиранометр

Пиранометр является одним из основных приборов на станции мониторинга солнечной радиации и используется для измерения общей солнечной радиации, то есть суммы прямой радиации от солнца и рассеянной радиации с неба. Обычно он содержит чувствительный к солнечному свету термоэлемент или фотоэлектрический датчик, способный преобразовывать полученную солнечную энергию в измеряемый электрический сигнал. Пиранометры обычно имеют широкую спектральную чувствительность, охватывающую большую часть солнечного спектра от видимого до ближнего инфракрасного, что гарантирует полноту и точность измерений.

2. Пиргелиометр

В отличие от пиранометра, пиргелиометр фокусируется на измерении прямого излучения от солнца, т. е. только той части солнечного света, которая попадает на землю напрямую. Точно отслеживая положение солнца и используя высоконаправленный приемник для уменьшения эффектов рассеянного излучения с неба, пиргелиометр играет ключевую роль в оценке потенциальной ценности ресурсов солнечной энергии и оптимизации конструкции и работы солнечных энергетических систем.

3. Датчик скорости ветра

Датчик скорости ветра является компонентом станции мониторинга, используемой для измерения скорости и направления ветра. Обычные датчики скорости ветра — это датчики ветрового типа, ультразвуковые датчики и т. д. Датчики ветрового типа выводят скорость ветра из скорости вращения нескольких ветровых датчиков на ветру, в то время как ультразвуковые датчики используют разницу во времени распространения ультразвукового сигнала в воздухе для измерения скорости ветра, что имеет более высокую точность и стабильность. Данные о скорости ветра имеют решающее значение для оценки ресурсов ветрового энергоносителя, прогнозирования погоды и мониторинга окружающей среды.

4. Датчик направления ветра

Датчики направления ветра дополняют датчики скорости ветра , определяя направление, откуда дует ветер. Обычные датчики направления ветра включают флюгерные и ультразвуковые датчики. Датчики флюгерного типа указывают направление ветра по вращению флюгера, в то время как ультразвуковые датчики определяют направление ветра, используя разницу в распространении ультразвуковых волн в разных направлениях. Точные данные о направлении ветра помогают понять характеристики местной циркуляции, что важно для разработки и использования ресурсов ветроэнергетики.

5. Датчики температуры, влажности и давления атмосферы

Датчики температуры, влажности и давления атмосферы объединяют мониторинг температуры, влажности и барометрического давления. Датчики температуры обычно используют термисторы или термопары и другие компоненты для измерения температуры окружающей среды в реальном времени; датчики влажности основаны на емкостных, резистивных или оптических принципах, посредством измерения содержания водяного пара в воздухе для определения относительной влажности; датчики барометрического давления используют чувствительные к давлению компоненты для определения изменения атмосферного давления и преобразования этого изменения в выходной электрический сигнал. Комплексный мониторинг этих параметров играет незаменимую роль в анализе изменений погоды, оценке качества атмосферной среды и разработке соответствующих контрмер.

Подводя итог, можно сказать, что метеорологическая станция мониторинга солнечной радиации осуществляет комплексный мониторинг солнечной радиации, скорости и направления ветра, а также параметров атмосферной среды путем интеграции пиранометра, пиргелиометра, датчика скорости ветра, датчика направления ветра , датчика температуры, влажности и давления атмосферы и другого современного оборудования, что обеспечивает получение ценных данных для метеорологических исследований, развития энергетики, защиты окружающей среды и других областей.