Nous savons que le soleil est le principal source d'énergie sur Terre. Ainsi, en utilisant cela, la production d'énergie peut être réalisée grâce à la récupération d'énergie solaire. La vie est donc constante sur terre car le soleil génère suffisamment d'énergie thermique pour maintenir le sol au chaud, et cette énergie se présente sous forme de rayonnement électromagnétique. Généralement, il est connu sous le nom de rayonnement solaire. Ce rayonnement solaire atteint la Terre à travers l'atmosphère en absorbant, réfléchissant et diffusant. De sorte qu'il en résulte une réduction d'énergie de la densité de flux. Cette réduction d'énergie est très importante car une perte de plus de 30% se produira au soleil, alors qu'une perte de 90% se produira par temps nuageux. Ainsi, le rayonnement maximal qui entre en contact avec la surface de la terre à travers l'atmosphère doit être inférieur à 80%. Alors le énergie solaire la mesure peut être effectuée à l'aide d'un instrument comme le pyrhéliomètre.
Qu'est-ce que le pyrhéliomètre?
Définition: Le pyrhéliomètre est un type d'instrument, utilisé pour mesurer le faisceau direct de rayonnement solaire à l'occurrence régulière. Cet instrument est utilisé avec un mécanisme de suivi pour suivre le soleil en continu. Il répond aux bandes de longueurs d'onde comprises entre 280 nm et 3000 nm. Les unités d'irradiance sont W / m². Ces instruments sont spécialement utilisés à des fins de surveillance météorologique et de recherche climatologique.
Instrument pyrhéliomètre
Construction du pyrhéliomètre et principe de fonctionnement
La structure externe de l'instrument pyrhéliomètre ressemble à un télescope car il s'agit d'un tube long. En utilisant ce tube, nous pouvons repérer la lentille vers le soleil pour calculer l'éclat. La structure de base du pyrhéliomètre est illustrée ci-dessous. Ici, la lentille peut être pointée dans la direction du soleil et le rayonnement solaire circulera dans toute la lentille, après ce tube et enfin à la dernière partie où la dernière à part comprend un objet noir en bas.
L'irradiance solaire entre dans cet appareil à travers une fenêtre de quartz cristallin et atteint directement une thermopile. Ainsi, cette énergie peut passer de la chaleur à un signal électrique qui peut être enregistré.
Un facteur d'étalonnage peut être appliqué une fois que le signal mV est changé en un flux d'énergie radiante correspondant, et il est calculé en W / m² (watts par mètre carré). Ce type d'informations peut être utilisé pour augmenter les cartes d'insolation. C'est une mesure d'énergie solaire, qui est reçue sur une région de surface spécifiée dans un temps spécifié pour changer autour du globe. Le facteur d'isolement pour une zone spécifique est très utile une fois la mise en place des panneaux solaires.
Schéma du circuit du pyrhéliomètre
Le schéma de circuit du pyrhéliomètre est illustré ci-dessous. Il comprend deux bandes égales spécifiées avec deux bandes S1 et S2 de zone «A». Ici, un thermocouple est utilisé où sa jonction peut être connectée à S1 tandis que l'autre est connectée à S2. Un réactif galvanomètre peut être connecté au thermocouple.
La bande S2 est connectée à un circuit électrique extérieur.
Circuit du pyrhéliomètre
Une fois que les deux bandes sont protégées du rayonnement solaire, le galvanomètre montre qu'il n'y a pas de déflexion car les deux jonctions sont à température égale. Maintenant, la bande «S1» est exposée au rayonnement solaire et S2 est protégé par un couvercle comme M. Lorsque la bande S1 reçoit des radiations de chaleur du soleil, la température de la bande sera augmentée, ainsi le galvanomètre illustre la déflexion.
Lorsque le courant est fourni dans toute la bande S2, il est alors ajusté et le galvanomètre montre qu'il n'y a pas de déflexion. Maintenant, encore une fois, les deux bandes sont à température égale.
Si la quantité de rayonnement thermique s'est produite sur la surface unitaire au cours de l'unité de temps sur la bande S1 est «Q» et son coefficient d'absorption, la quantité de rayonnement thermique qui est absorbée à travers la bande S1 S1 dans l'unité de temps est «QAa». De plus, la chaleur générée en unité de temps dans la bande S2 peut être donnée par VI. Ici, «V» est la différence de potentiel et «I» est le flux de courant qui le traverse.
Lorsque la chaleur absorbée équivaut à la chaleur générée,
QAa = VI
Q = VI / Aa
En substituant les valeurs de V, I, A et a, la valeur de «Q» peut être calculée.
Différents types
Il y en a deux types de pyrhéliomètres comme SHP1 et CHP1
SHP1
Le type SHP1 est une meilleure version par rapport au type CHP1, car il est conçu avec une interface comprenant à la fois un O / p analogique amélioré et un Modbus RS-485 numérique. Le temps de réponse de ce type de compteur est inférieur à 2 secondes et la correction de température calculée indépendamment va de -40 ° C à + 70 ° C.
CHP1
Le type CHP1 est le radiomètre le plus fréquemment utilisé pour mesurer directement le rayonnement solaire. Ce compteur comprend un détecteur de thermopile ainsi que deux capteurs de température . Il génère un o / p maximum comme 25mV dans des situations atmosphériques habituelles. Ce type d'appareil obéit totalement aux normes les plus récentes fixées par l'ISO et l'OMM sur les critères du pyrhéliomètre.
Différence entre pyrhéliomètre et pyranomètre
Les deux instruments comme pyrhéliomètre et Pyranomètre sont utilisés pour calculer l'irradiance solaire. Celles-ci sont liées dans leur intention mais il y a quelques différences dans leur construction et leur principe de fonctionnement.
| Pyranomètre | Pyrhéliomètre |
| C'est un type d'acidomètre principalement utilisé pour mesurer l'irradiance solaire sur une surface plane. | Cet instrument est utilisé pour mesurer l'irradiance solaire directe. |
| Il utilise le principe de détection thermoélectrique | En cela, le principe de détection thermoélectrique est utilisé |
| En cela, la mesure de l'augmentation de la température peut être effectuée à travers des thermocouples qui sont reliés en série sinon en série-parallèle pour construire une thermopile. | En cela, la température croissante peut être calculée à l'aide de thermocouples qui sont alliés en série / série-parallèle pour créer une thermopile. |
| Ceci est fréquemment utilisé dans les stations de recherche météorologique | Ceci est également utilisé dans les stations de recherche météorologique |
| Cet instrument calcule le rayonnement solaire global. | Cet instrument calcule le rayonnement solaire direct. |
Avantages
Le avantages du pyrhéliomètre inclure les éléments suivants.
- Très faible consommation d'énergie
- Fonctionne à partir d'une large gamme d'alimentations en tension
- Rugosité
- Stabilité
Applications du pyrhéliomètre
Les applications de cet instrument sont les suivantes.
- Météorologique scientifique
- Observations du climat
- Test de recherche de matériau
- Estimation de l’efficacité du capteur solaire
- Appareils PV
FAQ
1). Quelle est l'utilisation principale du pyrhéliomètre?
Ces appareils sont utilisés pour mesurer le faisceau direct de l'irradiance solaire.
2). D'où vient la différence entre le pyrhéliomètre et le pyranomètre?
Le pyrhéliomètre sert à mesurer le rayon de soleil direct tandis que le pyranomètre sert à mesurer le rayon de soleil diffus.
3). Quel est un avantage crucial des pyrhéliomètres?
Ils offrent une fiabilité et une durabilité étendues
4). Quelles sont les utilisations du pyrhéliomètre?
Cet instrument est principalement utilisé pour les mesures ou observations climatiques, météorologiques et scientifiques.
5). Quelle est l'irradiance maximale fournie par cet appareil?
Il peut mesurer jusqu'à 4000 W par mètre carré.
Ainsi, il s'agit de un aperçu du pyrhéliomètre cela inclut la construction, le fonctionnement, le circuit, les différences avec un pyranomètre, les avantages et les applications. Voici une question pour vous, quels sont les inconvénients du pyrhéliomètre?
