Как измерить солнечную радиацию?

Определение солнечной радиации

Солнечная радиация определяется как лучистая энергия в единицу времени на единицу площади на твердой земной поверхности после того, как солнечное излучение достигает твердой земной поверхности посредством поглощения, рассеивания, отражения и других эффектов атмосферы. Ее единица - ватт/квадратный метр (Вт/м²).

Солнечное излучение можно разделить на прямое излучение (Direct Irradiance) и рассеянное излучение (Diffuse Irradiance). Прямое излучение — это излучение, исходящее непосредственно от солнца, в то время как рассеянное излучение возникает в результате рассеяния солнечного излучения газами и частицами в атмосфере. Солнечное излучение является важным параметром для количественного описания и изучения солнечного излучения. Для использования солнечной энергии большое значение имеют метеорология, экология и другие области.

Во-вторых, измерение солнечной радиации

Измерение солнечной радиации обычно требует использования профессионального измерительного оборудования, такого как пиранометр (также известный как солнечный радиометр или измеритель полной радиации) или спектрорадиометр. Эти устройства способны точно измерять энергию солнечного излучения, достигающую поверхности Земли, и преобразовывать ее в количественные данные.

1. Измерительное оборудование

Пиранометр : в основном используется для измерения общего солнечного излучения, полученного на горизонтальной плоскости, как прямого, так и рассеянного. Обычно он состоит из термочувствительного элемента (например, термобатареи), который поглощает солнечное излучение и преобразует его в электрический сигнал, тем самым измеряя интенсивность излучения.

Спектрорадиометр: Способен измерять распределение солнечного излучения в различных диапазонах длин волн, т.е. спектральное излучение. Это важно для изучения спектральных свойств солнечного излучения и его влияния на климат и экосистему Земли.

2. Методы измерения

Метод прямого измерения: Солнечное излучение, достигающее поверхности Земли, измеряется напрямую с помощью пиранометра или спектрорадиометра. Этот метод прост и понятен, но необходимо убедиться, что измерительное оборудование находится в правильном положении и под правильным углом, чтобы избежать ошибок измерения.

Метод косвенного измерения: Солнечное излучение определяется путем измерения других параметров, связанных с солнечным излучением (например, прозрачность атмосферы, облачность и т. д.), и использования математических моделей. Этот метод требует больше данных и расчетов, но может быть оценен без оборудования для прямого измерения.

3. Факторы влияния

Измерение солнечной радиации зависит от ряда факторов, включая высоту солнца, качество атмосферы, прозрачность атмосферы, географическую широту, продолжительность солнечного сияния и высоту. Среди них высота солнца является одним из важнейших факторов, влияющих на солнечную радиацию. Чем выше высота солнца, тем короче расстояние, которое свет проходит через атмосферу, и тем меньше ослабление энергии, поэтому тем больше энергии солнечного излучения достигает поверхности Земли.

Краткое содержание.

Солнечное излучение является ключевым параметром для измерения лучистой энергии солнца, и его измерение требует использования специализированного оборудования и средств. Измерение помогает понять влияние солнечного излучения на климат и экологию Земли и обеспечивает научную основу для использования солнечной энергии. Измерение солнечного излучения имеет решающее значение для генерации солнечной энергии, дневного освещения зданий, сельского хозяйства и прогнозирования погоды, оптимизации производительности солнечной системы, оценки условий дневного освещения и прогнозирования погоды.

Солнечное излучение имеет важное прикладное значение в научных исследованиях, промышленных применениях, оценке энергии, защите окружающей среды и т. д. Оно обеспечивает базовые данные для оптики, материаловедения, наук о жизни и т. д. и играет ключевую роль в фотоэлектричестве, мониторинге окружающей среды, испытании материалов и других отраслях.

  Технические характеристики пиранометрических датчиков солнечной радиации

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