Le soleil génère un rayonnement sur la plage de longueurs d'onde de 0,15 à 4,0 µm, connue sous le nom de spectre solaire. La quantité de ce rayonnement est appelée comme global solaire rayonnement ou parfois appelé rayonnement à ondes courtes. Le rayonnement solaire global peut se produire lorsque les radiations solaires telles que directes et diffuses reçoivent de l'hémisphère sur le plan du pyranomètre. Il est difficile de trouver un développement environnemental sur la terre qui est conduit directement autrement indirectement par l'énergie du soleil. Les mesures du rayonnement solaire global sont utilisées dans diverses applications à des fins diverses. L'énergie solaire détermine l'efficacité du panneau car ces panneaux changeront l'énergie du soleil en énergie électrique.
La quantité de rayonnement électromagnétique sur un panneau solaire peut être mesurée pour savoir combien d'énergie un panneau solaire peut utiliser du soleil. Pour surmonter cela, un pyranomètre est utilisé pour mesurer le rayonnement solaire dans toutes les directions.
Qu'est-ce que le pyranomètre?
Définition: Un type d'actinomètre utilisé pour mesurer l'irradiance de énergie solaire dans l'emplacement préféré ainsi que la densité de flux du rayonnement solaire. La plage de rayonnement solaire s'étend entre 300 et 2800 nm.
Les unités SI d'irradiance sont W / m² (watts / mètre carré). Habituellement, ils sont utilisés dans les domaines de recherche comme la surveillance climatologique et météorologique, mais l'attention actuelle montre un intérêt pour les pyranomètres pour l'énergie solaire dans le monde entier.
pyranomètre
L'OMM (Organisation météorologique mondiale) a adopté ce dispositif qui est modifié par rapport aux normes de l'ISO 9060. Ces dispositifs sont normalisés en fonction du WRR (World Radiometric Reference) et il est poursuivi par le WRC (World Radiation Center), Davon en La Suisse.
Conception / construction du pyranomètre
La conception ou la construction du pyromètre peut être effectuée à l'aide des trois composants suivants.
conception du pyranomètre
Thermopile
Comme son nom l'indique, il utilise un thermocouple utilisé pour remarquer la dissemblance dans Température entre deux surfaces. Ceux-ci sont chauds (étiquetés actifs) et froids (référence) en conséquence. La surface active marquée est une surface noire de forme plate et elle est exposée à l'atmosphère. La surface de référence dépend de la difficulté du pyranomètre car elle passe d'une deuxième thermopile de contrôle au revêtement du pyranomètre lui-même.
Dôme de verre
Le dôme en verre dans le pyromètre limite la réponse du spectre de 300 nm à 2800 nm à partir de 180 degrés de vue. Il protège également le capteur thermopile de la pluie, du vent, etc. Cette construction du deuxième dôme offre une protection supplémentaire contre les radiations entre le dôme intérieur et capteur par rapport à un seul dôme car un deuxième dôme réduira le décalage de l'instrument.
Disque d'occultation
Le disque d'occultation est principalement utilisé pour mesurer le rayonnement du faisceau de blocage et le rayonnement diffus de la surface du panneau.
Principe de fonctionnement du pyranomètre
Le principe de fonctionnement du pyranomètre dépend principalement de la différence de mesure de température entre deux surfaces comme sombre et claire. Le rayonnement solaire peut être absorbé par la surface noire de la thermopile alors que la surface transparente le reproduit, de sorte que moins de chaleur peut être absorbée.
La thermopile joue un rôle clé dans la mesure de la différence de température. La différence de potentiel formée à l'intérieur de la thermopile est due au gradient de température entre les deux surfaces. Ceux-ci sont utilisés pour mesurer la somme du rayonnement solaire.
Mais, la tension générée par la thermopile est calculée à l'aide d'un potentiomètre. Les informations sur les rayonnements doivent être incluses par planimétrie ou par un intégrateur électronique.
Types de pyranomètre
Les pyromètres sont classés en deux types comme le pyranomètre à thermopile, le pyranomètre à photodiode.
Pyranomètre à thermopile
Ce type de pyranomètre est utilisé pour mesurer la densité de flux du rayonnement solaire sous un angle de 180 °. Habituellement, il mesure de 300 nm à 2800 nm avec une sensibilité spectrale largement nivelée. La première génération de ce pyranomètre comprend le capteur qui fonctionne comme une partie active en divisant également les secteurs noir et blanc. L'irradiation a été mesurée à partir des deux secteurs comme le blanc et le noir dans la température. Ici, le secteur noir est exposé au soleil alors que le secteur blanc n’expose pas au soleil.
Ces pyranomètres sont normalement utilisés dans la climatologie, la météorologie, la physique du bâtiment, les systèmes photovoltaïques et la recherche sur le changement climatique.
Pyranomètre à photodiode
Le pyromètre à photodiode est également connu sous le nom de silicium pyromètre. Ceci est utilisé pour détecter le segment du spectre solaire entre 400 nm et 900 nm. Cette photodiode change les fréquences du spectre solaire en courant à grande vitesse. Ce changement sera influencé par la température avec l'augmentation du courant, générée par l'augmentation de la température.
Ces types de pyranomètres sont exécutés partout où la quantité d'irradiation du spectre solaire visible doit être mesurée et cela peut être fait en utilisant des diodes avec des réponses spectrales exactes.
Ceux-ci sont utilisés dans le cinéma, la technique d'éclairage et la photographie, parfois ils sont étroitement liés aux modules du système photovoltaïque.
Avantages et inconvénients
Le avantages du pyranomètre et les inconvénients sont
- Le coefficient de température est extrêmement petit
- Standardisé selon les normes ISO
- Les mesures du rapport de performance et de l'indice de performance sont précises.
- Le temps de réponse est plus long que celui de la cellule PV
L'inconvénient du pyranomètre est que sa sensibilité spectrale est imparfaite, de sorte qu'il n'observe pas le spectre complet du soleil. Des erreurs de mesures peuvent donc survenir.
Applications du pyranomètre
Les applications sont
- Les données d'intensité solaire peuvent être mesurées.
- Etudes climatologiques et météorologiques
- Conception de systèmes PV
- Les emplacements de la serre peuvent être établis.
- Attendre les exigences d'isolation des structures de bâtiment
FAQ
1). Pourquoi utiliser un pyranomètre?
Il est utilisé pour mesurer l'irradiance solaire sur la surface d'un planar
2). Quelle est la différence entre le pyrhéliomètre et le pyranomètre?
Le pyranomètre est utilisé pour mesurer l'énergie solaire diffusée tandis que le pyrhéliomètre est utilisé pour mesurer directement l'énergie du soleil.
3). Comment l'irradiance solaire est-elle mesurée?
L'irradiance solaire peut être mesurée à partir des longueurs d'onde globales de l'énergie solaire pour chaque événement de surface unitaire sur l'atmosphère supérieure de la Terre. Il est calculé perpendiculairement à la lumière du soleil reçue.
4). Qui a inventé un pyranomètre?
Il a été inventé en 1893 par un physicien et météorologue suédois, à savoir Angstrom & Anders Knutsson.
5). Quel instrument mesure la lumière du soleil?
Le pyranomètre est utilisé pour mesurer la lumière du soleil.
Ainsi, il s'agit d'un aperçu du pyranomètre qui est utilisé pour mesurer le rayonnement solaire sur la base des dernières normes. Il est classé en deux types basés sur les normes secondaires ISO 9060 comme la première classe sinon la deuxième classe. Il donne une sortie analogique ou numérique et est largement utilisé dans la météorologie, l'énergie solaire et la surveillance PV. Voici une question pour vous, quelles sont les caractéristiques uniques d'un pyranomètre?
