Sabemos que el sol es el principal fuente de energía en la tierra. Entonces, al usar esto, la producción de energía se puede realizar a través de la recolección de energía solar. Entonces, la vida es constante en la tierra porque el sol genera suficiente energía térmica para mantener el suelo caliente, y esta energía está en forma de radiación electromagnética. Generalmente, se conoce como radiación solar. Esta radiación solar llega a la tierra a través de la atmósfera al absorber, reflejar y dispersar. De modo que da como resultado la reducción de energía en la densidad de flujo. Esta reducción de energía es muy importante porque más del 30% se perderá con la luz del sol, mientras que el 90% se perderá en un día nublado. Por tanto, la máxima radiación que entra en contacto con la superficie de la tierra a través de la atmósfera debe estar por debajo del 80%. Entonces el solar energy La medición se puede realizar con un instrumento como el pirheliómetro.
¿Qué es el pirheliómetro?
Definición: El pirheliómetro es un tipo de instrumento que se utiliza para medir el haz directo de radiación solar en situaciones regulares. Este instrumento se utiliza con un mecanismo de seguimiento para seguir el sol de forma continua. Responde a bandas de longitudes de onda que van desde 280 nm hasta 3000 nm. Las unidades de irradiancia son W / m². Estos instrumentos se utilizan especialmente para el seguimiento del tiempo y la investigación climatológica.
Instrumento pirheliómetro
Principio de funcionamiento y construcción del pirheliómetro
La estructura externa del instrumento Pirheliómetro parece un telescopio porque es un tubo largo. Al usar este tubo, podemos apuntar la lente hacia el sol para calcular el resplandor. La estructura básica del pirheliómetro se muestra a continuación. Aquí la lente puede apuntar en la dirección del sol y la radiación solar fluirá a través de la lente, después de ese tubo y finalmente en la última parte donde la última separación incluye un objeto negro en la parte inferior.
La irradiancia del sol entra en este dispositivo a través de una ventana de cristal de cuarzo y llega directamente a una termopila. Entonces esta energía se puede cambiar de calor a una señal eléctrica que se puede registrar.
Se puede aplicar un factor de calibración una vez que se cambia la señal mV a un flujo de energía radiante correspondiente, y se calcula en W / m² (vatios por metro cuadrado). Este tipo de información se puede utilizar para aumentar los mapas de Insolation. Es una medida de energía solar, que se recibe en una región de superficie específica en un tiempo específico para cambiar alrededor del globo. El factor de aislamiento para un área específica es muy útil una vez que se instalan los paneles solares.
Diagrama del circuito del pirheliómetro
El diagrama de circuito del pirheliómetro se muestra a continuación. Incluye dos tiras iguales especificadas con dos tiras S1 y S2 con área 'A'. Aquí, se utiliza un termopar donde su unión se puede conectar a S1 mientras que la otra se conecta a S2. Una respuesta galvanómetro se puede conectar al termopar.
La tira S2 está conectada a un circuito eléctrico exterior.
Circuito del pirheliómetro
Una vez que ambas tiras están protegidas de la radiación solar, el galvanómetro muestra que no hay deflexión porque ambas uniones están a la misma temperatura. Ahora la tira 'S1' está expuesta a la radiación solar y S2 está protegida con una cubierta como M. Cuando la tira S1 recibe radiaciones de calor del sol, la temperatura de la tira aumentará, por lo que el galvanómetro ilustra la desviación.
Cuando se suministra corriente a través de la tira S2, se ajusta y el galvanómetro muestra que no hay deflexión. Ahora, nuevamente ambas tiras están a la misma temperatura.
Si la cantidad de radiación de calor se produjo sobre el área unitaria dentro de la unidad de tiempo en la tira S1 es 'Q' y su coeficiente de absorción, entonces la cantidad de radiación de calor que se absorbe a través de la tira S1 S1 dentro de la unidad de tiempo es 'QAa'. Además, el calor generado en unidad de tiempo dentro de la tira S2 se puede proporcionar a través de VI. Aquí, 'V' es la diferencia de potencial y 'I' es el flujo de corriente a través de él.
Cuando el calor absorbido es equivalente al calor generado, entonces
QAa = VI
Q = VI / Aa
Sustituyendo los valores de V, I, A y a, se puede calcular el valor de 'Q'.
Diferentes tipos
Hay dos tipos de pirheliómetros como SHP1 y CHP1
SHP1
El tipo SHP1 es una versión mejor en comparación con el tipo CHP1, ya que está diseñado con una interfaz que incluye tanto o / p analógico mejorado como RS-485 Modbus digital. El tiempo de respuesta de este tipo de medidor es inferior a 2 segundos y la corrección de temperatura calculada de forma independiente oscilará entre -40 ° C y + 70 ° C.
CHP1
El tipo CHP1 es el radiómetro más utilizado para medir directamente la radiación solar. Este medidor incluye un detector de termopila y dos sensores de temperatura . Genera un o / p máximo como 25mV por debajo de las situaciones atmosféricas habituales. Este tipo de dispositivo obedece totalmente a las más recientes normas establecidas por ISO y WMO sobre los criterios del Pirheliómetro.
Diferencia entre pirheliómetro y piranómetro
Tanto los instrumentos como el pirheliómetro y Piranómetro se utilizan para calcular la irradiancia solar. Estos están relacionados en su intención, pero existen algunas diferencias en su construcción y principio de funcionamiento.
| Piranómetro | Pirheliómetro |
| Es un tipo de acidómetro que se utiliza principalmente para medir la irradiancia solar sobre una superficie plana. | Este instrumento se utiliza para medir la irradiancia solar de rayos directos. |
| Utiliza el principio de detección termoeléctrica. | En esto, se utiliza el principio de detección termoeléctrica |
| En esto, la medición del aumento de temperatura se puede hacer a través de termopares que están conectados en serie, de lo contrario, en serie-paralelo para construir una termopila. | En esto, el aumento de temperatura se puede calcular a través de termopares que se alían en serie / serie-paralelo para crear una termopila. |
| Esto se utiliza con frecuencia en estaciones de investigación meteorológica. | También se utiliza en estaciones de investigación meteorológica. |
| Este instrumento calcula la radiación solar global. | Este instrumento calcula la radiación solar directa. |
Ventajas
los ventajas del pirheliómetro Incluya lo siguiente.
- Consumo de energía muy bajo
- Funciona con una amplia gama de suministros de voltaje
- Rugosidad
- Estabilidad
Aplicaciones del pirheliómetro
Las aplicaciones de este instrumento incluyen las siguientes.
- Meteorológico científico
- Observaciones del clima
- Prueba de investigación de material
- Estimación de la eficiencia del colector solar
- Dispositivos fotovoltaicos
Preguntas frecuentes
1). ¿Cuál es el principal uso del pirheliómetro?
Estos dispositivos se utilizan para medir el haz directo de irradiancia solar.
2). ¿De dónde viene la diferencia entre el pirheliómetro y el piranómetro?
El pirheliómetro sirve para medir los rayos solares directos, mientras que el piranómetro sirve para medir los rayos solares difusos.
3). ¿Cuál es un beneficio crucial de los pirheliómetros?
Proporcionan una gran fiabilidad y durabilidad.
4). ¿Cuáles son los usos del pirheliómetro?
Este instrumento se utiliza principalmente para mediciones u observaciones climáticas, meteorológicas y científicas.
5). ¿Cuál es la irradiancia máxima que proporciona este dispositivo?
Puede medir hasta 4000 W por metro cuadrado.
Por lo tanto, se trata de una descripción general del pirheliómetro que incluye construcción, trabajo, circuito, diferencias con un piranómetro, ventajas y aplicaciones. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuáles son las desventajas del pirheliómetro?
