Sappiamo che il sole è il principale fonte di energia sulla terra. Quindi, utilizzando questo, la produzione di energia può essere effettuata attraverso la raccolta di energia solare. Quindi la vita è costante sulla terra perché il sole genera energia termica sufficiente per mantenere caldo il suolo, e questa energia è sotto forma di radiazione elettromagnetica. Generalmente, è noto come radiazione solare. Questa radiazione solare raggiunge la terra attraverso l'atmosfera assorbendo, riflettendo e diffondendo. In modo che si traduca nella riduzione di energia nella densità di flusso. Questa riduzione di energia è molto importante perché si verificherà una perdita superiore al 30% con il sole, mentre una perdita del 90% si verificherà in una giornata nuvolosa. Quindi la massima radiazione che entra in contatto con la superficie della terra attraverso l'atmosfera deve essere inferiore all'80%. Così la energia solare la misurazione può essere eseguita utilizzando uno strumento come il pireliometro.
Cos'è il pireliometro?
Definizione: Il pireliometro è un tipo di strumento, utilizzato per misurare il raggio diretto di radiazione solare quando si verifica regolarmente. Questo strumento viene utilizzato con un meccanismo di tracciamento per seguire continuamente il sole. Risponde a bande di lunghezze d'onda che vanno da 280 nm a 3000 nm. Le unità di irraggiamento sono W / m². Questi strumenti sono usati specialmente per il monitoraggio del tempo e per scopi di ricerca climatologica.
Strumento pireliometro
Principio di costruzione e funzionamento del pireliometro
La struttura esterna dello strumento Pireliometro sembra un telescopio perché è un lungo tubo. Utilizzando questo tubo, possiamo individuare la lente verso il sole per calcolare la radianza. La struttura di base del pireliometro è mostrata di seguito. Qui la lente può essere puntata nella direzione del sole e la radiazione solare scorrerà attraverso la lente, dopo quel tubo e infine nell'ultima parte in cui l'ultimo a parte include un oggetto nero nella parte inferiore.
L'irraggiamento solare entra in questo dispositivo attraverso una finestra di quarzo cristallino e raggiunge direttamente una termopila. Quindi questa energia può essere modificata da calore a un segnale elettrico che può essere registrato.
Un fattore di calibrazione può essere applicato una volta cambiando il segnale mV in un flusso di energia radiante corrispondente, ed è calcolato in W / m² (watt per metro quadrato). Questo tipo di informazioni può essere utilizzato per aumentare le mappe di insolazione. È una misurazione dell'energia solare, che viene ricevuta su una regione di superficie specificata in un tempo specificato per cambiare in tutto il mondo. Il fattore di isolamento per un'area specifica è molto utile una volta installati i pannelli solari.
Schema del circuito del pireliometro
Di seguito è mostrato lo schema del circuito del pireliometro. Include due strisce uguali specificate con due strisce S1 e S2 con area 'A'. Qui, viene utilizzata una termocoppia in cui la sua giunzione può essere collegata a S1 mentre l'altra è collegata a S2. Un reattivo galvanometro può essere collegato alla termocoppia.
La striscia S2 è collegata a un circuito elettrico esterno.
Circuito pireliometro
Una volta che entrambe le strisce sono protette dalla radiazione solare, il galvanometro mostra che non c'è deflessione perché entrambe le giunzioni sono alla stessa temperatura. Ora la striscia 'S1' è esposta alla radiazione solare e S2 è protetta con una copertura come M. Quando la striscia S1 riceve radiazioni di calore dal sole, la temperatura della striscia verrà aumentata, quindi il galvanometro illustra la deflessione.
Quando la corrente viene fornita in tutta la striscia S2, viene regolata e il galvanometro mostra che non c'è deflessione. Ora, ancora una volta, entrambe le strisce sono alla stessa temperatura.
Se la quantità di radiazione termica verificatasi sull'area dell'unità entro il tempo unitario sulla striscia S1 è 'Q' e il suo coefficiente di assorbimento, quindi la quantità di radiazione termica che viene assorbita attraverso la striscia S1 S1 entro il tempo unitario è 'QAa'. Inoltre, il calore generato nell'unità di tempo all'interno della striscia S2 può essere ceduto tramite VI. Qui, 'V' è la differenza potenziale e 'I' è il flusso di corrente che lo attraversa.
Quando il calore assorbito è equivalente al calore generato, quindi
QAa = VI
Q = VI / Aa
Sostituendo i valori di V, I, A e a, è possibile calcolare il valore di 'Q'.
Tipi diversi
Ci sono due tipi di pireliometri come SHP1 e CHP1
SHP1
Il tipo SHP1 è una versione migliore rispetto al tipo CHP1, in quanto è progettato con un'interfaccia che include sia un o / p analogico migliorato che RS-485 Modbus digitale. Il tempo di risposta di questo tipo di misuratore è inferiore a 2 secondi e la correzione della temperatura calcolata indipendentemente sarà compresa tra -40 ° C e + 70 ° C.
CHP1
Il tipo CHP1 è il radiometro utilizzato più frequentemente per misurare direttamente la radiazione solare. Questo strumento include un rilevatore di termopila e due sensori di temperatura . Genera un o / p massimo come 25mV sotto le normali situazioni atmosferiche. Questo tipo di dispositivo obbedisce totalmente ai più recenti standard stabiliti da ISO e WMO sui criteri del Pireliometro.
Differenza tra pireliometro e piranometro
Entrambi gli strumenti come il pireliometro e Piranometro vengono utilizzati per calcolare l'irraggiamento solare. Questi sono correlati nelle loro intenzioni, ma ci sono alcune differenze nella loro costruzione e principio di funzionamento.
| Piranometro | Pireliometro |
| È un tipo di acidometro utilizzato principalmente per misurare l'irradiazione solare su una superficie planare. | Questo strumento viene utilizzato per misurare l'irraggiamento solare a raggi diretti. |
| Utilizza il principio di rilevamento termoelettrico | In questo, viene utilizzato il principio di rilevamento termoelettrico |
| In questo, la misura della temperatura in aumento può essere effettuata tramite termocoppie che sono collegate in serie altrimenti serie-parallele per costruire una termopila. | In questo, l'aumento della temperatura può essere calcolato attraverso termocoppie che sono alleate in serie / serie-parallelo per creare una termopila. |
| Questo è spesso utilizzato nelle stazioni di ricerca meteorologica | Viene utilizzato anche nelle stazioni di ricerca meteorologica |
| Questo strumento calcola la radiazione solare globale. | Questo strumento calcola la radiazione solare diretta. |
Vantaggi
Il vantaggi del pireliometro include il seguente.
- Consumo energetico molto basso
- Funziona da un'ampia gamma di alimentazioni di tensione
- Robustezza
- Stabilità
Applicazioni del pireliometro
Le applicazioni di questo strumento includono quanto segue.
- Meteorologico scientifico
- Osservazioni del clima
- Testare la ricerca del materiale
- Stima dell'efficienza del collettore solare
- Dispositivi fotovoltaici
Domande frequenti
1). Qual è l'uso principale del pireliometro?
Questi dispositivi sono utilizzati per misurare il fascio diretto di irraggiamento solare.
2). Da dove viene la differenza tra pireliometro e piranometro?
Il pireliometro serve per misurare il raggio di sole diretto mentre il piranometro serve per misurare il raggio di sole diffuso.
3). Qual è un vantaggio fondamentale dei pireliometri?
Forniscono ampia affidabilità e durata
4). Quali sono gli usi del pireliometro?
Questo strumento è utilizzato principalmente per misurazioni o osservazioni climatiche, meteorologiche e scientifiche.
5). Qual è l'irraggiamento massimo fornito da questo dispositivo?
Può misurare fino a un irraggiamento di 4000 W per metro quadrato.
Quindi, questo è tutto una panoramica del pireliometro che include costruzione, funzionamento, circuito, differenze con un piranometro, vantaggi e applicazioni. Ecco una domanda per te, quali sono gli svantaggi del pireliometro?
