Как выбрать пиранометр?

Что такое пиранометр ?

Пиранометр , или измеритель интенсивности солнечного излучения, — это прибор, используемый для измерения интенсивности солнечного излучения. Он предназначен для измерения солнечной радиации всего полушария над датчиком, включая прямую солнечную радиацию, рассеянную радиацию и отраженную радиацию от земли и окружающих поверхностей. Пиранометр играет важную роль в приложениях солнечной энергетики и метеорологическом мониторинге. Он предоставляет точные данные о количестве солнечного излучения, что помогает оценить потенциал ресурсов солнечной энергии и оптимизировать производительность солнечных энергетических систем.

Пиранометры (солнечные радиометры) играют важную роль в различных областях, таких как метеорология, исследования солнечной энергии, сельскохозяйственная наука и оценка энергоэффективности зданий. Пиранометр работает, определяя интенсивность излучения с помощью чувствительного элемента, такого как термобатарея или фотодиод, и преобразуя ее в измеримые электрические сигналы. Эти сигналы могут быть дополнительно обработаны для получения плотности потока излучения, обычно в ваттах на квадратный метр (Вт/м²).

Как выбрать пиранометр?

При выборе пиранометра необходимо учитывать следующие ключевые факторы, чтобы убедиться, что он соответствует потребностям вашего конкретного применения:

1. Диапазон измерения пиранометра:

   - Определите диапазон: Диапазон измерения пиранометра должен охватывать максимальную и минимальную интенсивность излучения, которую вы ожидаете. Убедитесь, что выбранный прибор может адаптироваться к средам с интенсивностью излучения от низкой до нулевой и высокой (диапазон от 300 нм до 3000 нм).

2. Точность и стабильность:

   - Высокая точность: выберите солнечный радиометр с высокой точностью и низкой погрешностью, соответствующий международным стандартам, таким как ISO 9060, и классифицируемый как «Класс II», «Класс I» или «Расширенный». Такие классификации, как «Класс II», «Класс I» или «Расширенный».

   - Долгосрочная стабильность: приборы с хорошей долгосрочностью стабильности снижают необходимость в частой повторной калибровке. 3.

3. Время отклика:

   - Быстрый отклик: Солнечное излучение быстро меняется, поэтому время отклика солнечного радиометра также является важным фактором. Более короткое время отклика может точнее улавливать быстрые изменения интенсивности излучения, улучшать измерение в реальном времени и точность.

4. Адаптивность к окружающей среде:

   - Условия окружающей среды: рассмотрите условия окружающей среды, в которых будет использоваться прибор, включая температуру, влажность, скорость ветра и т. д. Выберите солнечный радиометр, который может выдерживать эти условия, чтобы обеспечить долговременную стабильность и точность.

5. Спектральный отклик:

   - Спектральное соответствие: спектральный отклик солнечного радиометра должен соответствовать солнечному спектру. Как правило, идеальный солнечный радиометр должен иметь хороший отклик в диапазоне длин волн от 300 нм до 3000 нм.

6. Техническое обслуживание и калибровка:

   - Требования к техническому обслуживанию: рассмотрите требования к техническому обслуживанию прибора и выберите модель, которую легко чистить и калибровать.

   - Интервалы калибровки: Понимание интервалов калибровки и затрат. Регулярная калибровка необходима для поддержания точности измерений.

7. Связь и совместимость данных:

   - Возможность подключения: проверьте параметры подключения, чтобы убедиться в совместимости с вашей системой регистрации данных.

   - Совместимость данных: убедитесь, что данные можно легко регистрировать и экспортировать.

8. Экономическая эффективность:

   - Общая стоимость владения: оцените цену покупки, затраты на калибровку, затраты на техническое обслуживание и ожидаемый срок службы, чтобы выбрать экономически эффективный продукт.

9. Техническая поддержка и гарантия:

   - Услуги поддержки: выберите производителя, который предлагает хорошую техническую поддержку и конкурентоспособную гарантийную политику.

10. Требования к заявке:

    - Конкретные потребности: в соответствии с вашим конкретным применением (например, измерение в определенном диапазоне), включая ожидаемый уровень радиации, условия окружающей среды, требования к точности измерений и т. д. Выберите солнечный радиометр с соответствующими характеристиками.

При выборе солнечного радиометра также следует учитывать следующие факторы:

- Интерфейс оператора: выбирайте прибор, который прост в эксплуатации и понятен, особенно для неопытных пользователей.

- Защита: убедитесь, что прибор оснащен соответствующими защитными средствами, такими как солнцезащитные экраны, пылезащитные чехлы и т. д., для защиты прибора от воздействия факторов окружающей среды.

- Простота использования: выбирайте простые в использовании приборы, в том числе с возможностью регистрации и экспорта данных.

11. Рассмотрим принцип измерения:

   - Если требуются высокая чувствительность и хорошая долговременная стабильность, лучшим выбором может стать солнечный радиометр на термобатарее.

   - Если ключевыми факторами являются быстродействие и простота обслуживания, то более подходящим может оказаться фотоэлектрический солнечный радиометр.

 Классификация пиранометров по принципу действия

Пиранометры можно классифицировать по принципу их работы. Ниже приведены две общие классификации, которые включают пиранометры, основанные на разных принципах:

1. Термоэлектрический принцип

   - Термобатарейные пиранометры: эти солнечные радиометры используют термобатарею в качестве чувствительного элемента. Термобатарея состоит из ряда термопар, соединенных последовательно. Когда солнечное излучение попадает на пластину-поглотитель, пластина нагревается, создавая разницу температур с другим концом термобатареи, что генерирует электрический потенциал. Эта электродвижущая сила пропорциональна количеству солнечного излучения, попадающего на пластину-поглотитель. Термобатарейные солнечные радиометры обычно имеют следующие характеристики:

     - Высокая чувствительность: возможность обнаружения небольших изменений в излучении.

     - Широкий спектральный отклик: разработан для максимально точного соответствия распределению солнечного спектра.

     - Хорошая стабильность: небольшие изменения производительности в течение длительных периодов времени.

     - Требуется регулярная калибровка: Для поддержания точности измерений требуется регулярная калибровка.

2. Фотоэлектронный принцип

   - Фотоэлектрические пиранометры: Этот тип солнечных радиометров использует фотоэлектрический эффект, при котором световая энергия преобразуется непосредственно в электрическую энергию. Фотоэлектрические пиранометры обычно содержат один или несколько фотоэлектрических элементов, которые генерируют электрический ток, когда на них попадает солнечное излучение, величина которого пропорциональна интенсивности солнечного излучения. Характеристики фотоэлектрических солнечных радиометров включают:

     - Простая конструкция: обычно не имеет движущихся частей и поэтому более долговечна.

     - Быстрая реакция: способность быстро реагировать на изменения радиации.

     - Возможная спектральная зависимость: реакция фотоэлемента может не совсем соответствовать солнечному спектру, что может повлиять на точность измерения.

     - Влияние температуры: выходная мощность фотоэлектрического элемента может зависеть от изменений температуры.

Подводя итог, можно сказать, что при выборе пиранометра следует учитывать ряд факторов, включая диапазон измерений, точность, время отклика, стабильность и долговечность, простоту использования, требования к применению, потребности в измерениях, условия окружающей среды, экономическую эффективность и поддержку производителя, а также цену. Тщательно оценив эти факторы, вы можете выбрать пиранометр, который лучше всего подходит для вашего применения, что приведет к точным и надежным данным о солнечной радиации.

 Технические характеристики пиранометрических  датчиков солнечной радиации

NBL-W-HPRS-Датчик-солнечного-излучения-Руководство-по-эксплуатации-V3.0.pdf