Sabemos que o sol é o principal fonte de energia na terra. Então, usando isso, a produção de energia pode ser feita por meio da captação de energia solar. Portanto, a vida é constante na Terra porque o sol gera energia térmica suficiente para manter o solo aquecido, e essa energia está na forma de radiação eletromagnética. Geralmente, é conhecido como radiação solar. Esta radiação solar atinge a Terra através da atmosfera absorvendo, refletindo e espalhando. De forma que resulta na redução de energia na densidade do fluxo. Esta redução de energia é muito importante porque acima de 30% a perda ocorrerá no sol, enquanto a perda de 90% ocorrerá em um dia nublado. Portanto, a radiação máxima que entra em contato com a superfície da Terra através da atmosfera deve ser inferior a 80%. Então o energia solar a medição pode ser feita usando um instrumento como o pireliômetro.
O que é pireliômetro?
Definição: O pireliômetro é um tipo de instrumento, usado para medir o feixe direto de radiação solar na ocorrência regular. Este instrumento é usado com um mecanismo de rastreamento para seguir o sol continuamente. Ele responde a bandas de comprimentos de onda que variam de 280 nm a 3000 nm. As unidades de irradiância são W / m². Esses instrumentos são usados especialmente para fins de monitoramento climático e pesquisa climatológica.
Instrumento Pireliômetro
Construção do pireliômetro e princípio de funcionamento
A estrutura externa do instrumento do pireliômetro parece um telescópio porque é um tubo longo. Usando este tubo, podemos apontar a lente em direção ao sol para calcular o brilho. A estrutura básica do pireliômetro é mostrada abaixo. Aqui, a lente pode ser apontada na direção do sol e a radiação solar fluirá através da lente, depois desse tubo e finalmente na última parte onde a última parte inclui um objeto preto na parte inferior.
A irradiância solar entra neste dispositivo através de uma janela de quartzo de cristal e atinge diretamente uma termopilha. Portanto, essa energia pode ser alterada de calor para um sinal elétrico que pode ser registrado.
Um fator de calibração pode ser aplicado uma vez mudando o sinal mV para um fluxo de energia radiante correspondente, e é calculado em W / m² (watts por metro quadrado). Este tipo de informação pode ser usado para aumentar os mapas de Insolação. É uma medição de energia solar, que é recebida em uma região de superfície especificada em um tempo específico para mudar ao redor do globo. O fator de isolamento para uma área específica é muito útil após a configuração de painéis solares.
Diagrama de Circuito do Pireliômetro
O diagrama do circuito do pireliômetro é mostrado abaixo. Inclui duas tiras iguais especificadas com duas tiras S1 e S2 com área 'A'. Aqui, um termopar é usado onde uma junção pode ser conectada a S1 enquanto a outra é conectada a S2. Um responsivo galvanômetro pode ser conectado ao termopar.
A tira S2 é conectada a um circuito elétrico externo.
Circuito de Pireliômetro
Uma vez que ambas as faixas estão protegidas da radiação solar, o galvanômetro mostra que não há deflexão porque ambas as junções estão na mesma temperatura. Agora a tira 'S1' é exposta à radiação solar e S2 é protegida com uma tampa como M. Quando a tira S1 recebe radiações de calor do sol, a temperatura da tira será aumentada, portanto, o galvanômetro ilustra a deflexão.
Quando a corrente é fornecida por toda a tira S2, ela é ajustada e o galvanômetro mostra que não há deflexão. Agora, novamente, as duas tiras estão na mesma temperatura.
Se a quantidade de radiação de calor ocorreu sobre a área da unidade dentro da unidade de tempo na faixa S1 é 'Q' e seu coeficiente de absorção, então a quantidade de radiação de calor que é absorvida através da faixa S1 S1 dentro da unidade de tempo é 'QAa'. Além disso, o calor gerado em unidade de tempo na tira S2 pode ser fornecido por VI. Aqui, 'V' é a diferença de potencial e 'I' é o fluxo de corrente através dele.
Quando o calor absorvido é equivalente ao calor gerado, então
QAa = VI
Q = VI / Aa
Ao substituir os valores de V, I, A e a, o valor de 'Q' pode ser calculado.
Tipos diferentes
São dois tipos de pireliômetros como SHP1 e CHP1
SHP1
O tipo SHP1 é uma versão melhor em comparação com o tipo CHP1, pois é projetado com uma interface incluindo Modbus analógico o / p e digital RS-485 aprimorado. O tempo de resposta deste tipo de medidor é inferior a 2 segundos e a correção de temperatura calculada de forma independente irá variar de -40 ° C a + 70 ° C.
CHP1
O tipo CHP1 é o radiômetro usado com mais frequência para medir a radiação solar diretamente. Este medidor inclui um detector de termopilha, bem como dois sensores de temperatura . Ele gera um máximo de o / p como 25mV em situações atmosféricas normais. Este tipo de dispositivo obedece totalmente às mais recentes normas estabelecidas pela ISO e WMO sobre os critérios do Pireliômetro.
Diferença entre pireliômetro e piranômetro
Ambos os instrumentos, como pireliômetro e Piranômetro são usados para calcular a irradiância solar. Estes estão relacionados em sua intenção, mas existem algumas diferenças em sua construção e princípio de funcionamento.
| Piranômetro | Pireliômetro |
| É um tipo de acidômetro usado principalmente para medir a irradiância solar sobre uma superfície plana. | Este instrumento é usado para medir a irradiância solar de raio direto. |
| Ele usa o princípio de detecção termoelétrica | Neste, o princípio de detecção termoelétrica é usado |
| Nesse caso, a medição do aumento da temperatura pode ser feita por meio de termopares que estão ligados em série, de outra forma em série paralela, para construir uma termopilha. | Nesse caso, o aumento da temperatura pode ser calculado por meio de termopares que são aliados em série / série-paralelo para criar uma termopilha. |
| Isso é freqüentemente usado em estações de pesquisa meteorológica | Isso também é usado em estações de pesquisa meteorológica |
| Este instrumento calcula a radiação solar global. | Este instrumento calcula a radiação solar direta. |
Vantagens
O vantagens do pireliômetro inclui o seguinte.
- Consumo de energia muito baixo
- Opera a partir de uma ampla gama de fontes de tensão
- Robustez
- Estabilidade
Aplicativos de pireliômetro
As aplicações deste instrumento incluem o seguinte.
- Meteorológico científico
- Observações do Clima
- Pesquisa de teste de material
- Estimativa da eficiência do coletor solar
- Dispositivos fotovoltaicos
FAQs
1). Qual é o principal uso do Pireliômetro?
Esses dispositivos são usados para a medição de feixe direto de irradiância solar.
2). De onde vem a diferença entre o pireliômetro e o piranômetro?
O pireliômetro é para medir o raio de sol direto, enquanto o piranômetro é para medir o raio de sol difuso.
3). Qual é o benefício crucial dos pireliômetros?
Eles fornecem ampla confiabilidade e durabilidade
4). Quais são os usos do pireliômetro?
Este instrumento é usado principalmente para medições ou observações climáticas, meteorológicas e científicas.
5). Qual é a irradiância máxima que este dispositivo fornece?
Ele pode medir até uma irradiância de 4000 W por metro quadrado.
Portanto, isso é tudo sobre uma visão geral do pireliômetro que inclui construção, funcionamento, circuito, diferenças com um piranômetro, vantagens e aplicações. Aqui está uma pergunta para você, quais são as desvantagens do pireliômetro?
