Matahari menghasilkan sinaran pada jarak panjang gelombang dari 0.15 hingga 4.0 µm yang dikenali sebagai spektrum suria. Jumlah sinaran ini disebut global solar sinaran atau kadang-kadang dikenali sebagai sinaran gelombang pendek. Sinaran suria global boleh berlaku apabila kedua-dua sinaran matahari seperti penerimaan langsung & menyebar dari hemisfera pada satah pyranometer. Sukar untuk mengetahui perkembangan persekitaran di bumi yang didorong secara langsung atau tidak langsung melalui tenaga matahari. Pengukuran sinaran suria global digunakan dalam pelbagai aplikasi untuk pelbagai tujuan. Tenaga suria menentukan kecekapan panel kerana panel ini akan mengubah tenaga dari tenaga matahari menjadi elektrik.
Jumlah radiasi elektromagnetik pada panel suria dapat diukur untuk mengetahui berapa banyak daya yang dapat digunakan oleh panel suria dari matahari. Untuk mengatasinya, pyranometer digunakan untuk mengukur sinaran matahari dari semua arah.
Apa itu Pyranometer?
Definisi: Jenis aktinometer yang digunakan untuk mengukur sinaran tenaga solar di lokasi pilihan serta ketumpatan fluks sinaran suria. Julat sinaran suria antara 300 & 2800 nm.
Unit penyinaran SI ialah W / m² (watt / meter persegi). Biasanya, ini digunakan dalam bidang penyelidikan seperti pemantauan cuaca & cuaca, tetapi perhatian semasa menunjukkan minat terhadap pyranometer untuk tenaga suria di seluruh dunia.
pyranometer
WMO (World Meteorological Organisation) mengadopsi peranti ini yang diubah sesuai dengan standard ISO 9060. Peranti ini diseragamkan bergantung pada WRR (World Radiometric Reference) dan dilanjutkan melalui WRC (World Radiation Center), Davon di Switzerland.
Reka Bentuk / Pembinaan Pyranometer
Reka bentuk atau pembinaan pirometer boleh dilakukan dengan menggunakan tiga komponen berikut.
reka bentuk pyranometer
Thermopile
Seperti namanya, ia menggunakan a termokopel digunakan untuk melihat perbezaan di suhu antara dua permukaan. Ini panas (berlabel aktif) dan sejuk (rujukan) sesuai. Permukaan aktif berlabel adalah permukaan hitam dalam bentuk rata dan ia terdedah kepada atmosfera. Permukaan rujukan bergantung pada kesukaran pyranometer kerana ia berubah dari termopile kawalan kedua ke penutup pyranometer itu sendiri.
Kubah Kaca
Kubah kaca di pirometer menghadkan tindak balas spektrum dari 300 nm hingga 2800 nm dari pandangan 180 darjah. Ia juga melindungi sensor termopile dari hujan, angin, dll. Pembinaan kubah kedua ini memberikan perlindungan radiasi tambahan di antara kubah dalaman & sensor berbanding dengan kubah tunggal kerana kubah kedua akan mengurangkan ofset instrumen.
Cakera okultasi
Cakera okultasi terutama digunakan untuk mengukur radiasi penyekat balok & sinaran meresap dari permukaan panel.
Prinsip Kerja Pyranometer
Prinsip kerja pyranometer bergantung terutamanya pada perbezaan pengukuran suhu antara dua permukaan seperti gelap dan jernih. Sinaran suria dapat diserap oleh permukaan hitam pada termopile sedangkan permukaan yang jelas menghasilkannya, jadi lebih sedikit haba dapat diserap.
Thermopile memainkan peranan penting dalam mengukur perbezaan suhu. Perbezaan potensi yang terbentuk dalam termopile adalah disebabkan oleh kecerunan suhu antara kedua permukaan. Ini digunakan untuk mengukur jumlah sinaran suria.
Tetapi, voltan yang dihasilkan dari termopile dikira dengan bantuan potensiometer. Maklumat radiasi perlu disertakan melalui planimetri atau penyepadu elektronik.
Jenis Pyranometer
Pyrometer dikelaskan kepada dua jenis seperti pyranometer termopile, pyranometer berasaskan fotodiod.
Pyranometer termopile
Pyranometer jenis ini digunakan untuk mengukur ketumpatan fluks sinaran suria dari sudut 180 °. Biasanya, ia mengukur 300nm hingga 2800 nm dengan tahap kepekaan spektrum yang sebahagian besarnya. Generasi pertama pyranometer ini merangkumi sensor yang berfungsi sebagai bahagian aktif dengan membahagikan sektor hitam putih. Sinaran diukur dari dua sektor seperti putih & hitam dalam suhu. Di sini, sektor hitam terdedah kepada matahari sedangkan sektor putih tidak terdedah kepada cahaya matahari.
Pyranometer ini biasanya digunakan dalam klimatologi, meteorologi, fizik kejuruteraan bangunan, sistem fotovoltaik & penyelidikan perubahan iklim.
Pyranometer berasaskan fotodiod
Pirometer berasaskan fotodiod juga dikenali sebagai silikon pirometer. Ini digunakan untuk mengesan segmen spektrum suria antara 400 nm & 900 nm. Ini fotodiod mengubah frekuensi spektrum suria menjadi arus pada kelajuan tinggi. Perubahan ini akan dipengaruhi melalui suhu dengan kenaikan arus, yang dihasilkan oleh kenaikan suhu.
Jenis pyranometer ini dilaksanakan di mana sahaja jumlah penyinaran spektrum suria yang dapat dilihat perlu diukur dan dapat dilakukan dengan menggunakan diod dengan tindak balas spektrum tepat.
Ini digunakan di pawagam, teknik pencahayaan & fotografi kadang-kadang ini berkaitan erat dengan modul sistem fotovoltaik.
Kelebihan dan kekurangan
The kelebihan pyranometer dan keburukan adalah
- Pekali suhu sangat kecil
- Diseragamkan kepada standard ISO
- Pengukuran catuan prestasi & indeks prestasi adalah tepat.
- Masa tindak balas lebih lama dibandingkan dengan sel PV
Kelemahan pyranometer adalah, kepekaan spektrumnya tidak sempurna, sehingga tidak dapat melihat spektrum matahari yang lengkap. Jadi kesalahan dalam pengukuran boleh berlaku.
Aplikasi Pyranometer
Permohonan adalah
- Data intensiti solar dapat diukur.
- Kajian klimatologi & Meteorologi
- Reka bentuk sistem PV
- Lokasi rumah hijau dapat didirikan.
- Mengharapkan keperluan penebat untuk struktur bangunan
Soalan Lazim
1). Mengapa menggunakan pyranometer?
Ia digunakan untuk mengukur pancaran cahaya matahari di atas permukaan satah
2). Apakah perbezaan antara Pyrheliometer dan pyranometer?
Pyranometer digunakan untuk mengukur tenaga matahari yang tersebar sedangkan Pyrheliometer digunakan untuk mengukur tenaga matahari secara langsung.
3). Bagaimana penyinaran solar diukur?
Sinaran suria dapat diukur dari panjang gelombang tenaga suria secara keseluruhan untuk setiap peristiwa kawasan unit pada atmosfera yang lebih tinggi di bumi. Ia dikira tegak lurus dengan cahaya matahari yang diterima.
4). Siapa yang mencipta pyranometer?
Ia dicipta pada tahun 1893 oleh ahli fizik & ahli meteorologi Sweden iaitu Angstrom & Anders Knutsson.
5). Alat apa yang mengukur cahaya matahari?
Pyranometer digunakan untuk mengukur cahaya matahari.
Oleh itu, ini semua berkaitan dengan gambaran keseluruhan pyranometer yang digunakan untuk mengukur sinaran matahari berdasarkan standard terkini. Ia dikelaskan kepada dua jenis berdasarkan standard sekunder ISO 9060 seperti kelas pertama atau kelas kedua. Ia memberikan output analog atau digital dan digunakan secara meluas dalam meteorologi, tenaga suria & pemantauan PV. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah ciri unik pyranometer?
