Kas ir pirheliometrs: Darbs un tā pielietojums

Mēs zinām, ka saule ir galvenā enerģijas avots uz Zemes. Tātad, izmantojot to, enerģijas ražošanu var veikt, ievācot saules enerģiju. Tātad dzīve uz zemes ir nemainīga, jo saule rada pietiekamu siltumenerģiju augsnes siltuma uzturēšanai, un šī enerģija ir elektromagnētiskā starojuma formā. Parasti to sauc par saules starojumu. Šis saules starojums caur zemi nonāk zemē, absorbējot, atstarojot un izkliedējot. Tā rezultātā tas samazina enerģijas plūsmas blīvumu. Šī enerģijas samazināšana ir ļoti svarīga, jo virs 30% zaudējumi notiks saulē, savukārt 90% zudumi - mākoņainā dienā. Tātad vislielākajam starojumam, kas caur atmosfēru saskaras ar zemes virsmu, jābūt zem 80%. Tātad saules enerģija mērījumus var veikt, izmantojot tādu instrumentu kā Pirheliometer.

Kas ir pirheliometrs?

Definīcija: Pirheliometrs ir viens no instrumentu veidiem, ko izmanto, lai mērītu tiešo saules starojuma staru pie regulāras parādības. Šis instruments tiek izmantots ar izsekošanas mehānismu, lai nepārtraukti sekotu saulei. Tas reaģē uz viļņu garuma joslām, kas svārstās no 280 nm līdz 3000 nm. Apstarošanas vienības ir W / m². Šie instrumenti tiek īpaši izmantoti laika apstākļu novērošanai un klimatoloģisko pētījumu vajadzībām.

Pirheliometra instruments

Pirheliometra uzbūve un darba princips

Pirheliometra instrumenta ārējā struktūra izskatās kā teleskops, jo tā ir gara caurule. Izmantojot šo cauruli, mēs varam pamanīt objektīvu pret sauli, lai aprēķinātu spožumu. Pirheliometra pamatstruktūra ir parādīta zemāk. Šeit objektīvu var norādīt saules virzienā, un saules starojums plūst visā objektīvā, pēc šīs caurules un, visbeidzot, pēdējā daļā, kur pēdējā atstarpe ietver melnu priekšmetu apakšā.

Saules izstarojums iekļūst šajā ierīcē caur kristāla kvarca logu un tieši sasniedz termopoli. Tātad šo enerģiju var mainīt no siltuma uz elektrisko signālu, kuru var ierakstīt.
Kalibrēšanas koeficientu var piemērot, kad mV signāls tiek mainīts uz atbilstošo starojuma enerģijas plūsmu, un to aprēķina W / m² (vati uz kvadrātmetru). Šāda veida informāciju var izmantot Insolation karšu palielināšanai. Tas ir saules enerģijas mērījums, kas tiek saņemts noteiktā virsmas apgabalā noteiktā laikā, lai mainītos visā pasaulē. Izolācijas koeficients konkrētai teritorijai ir ļoti noderīgs, uzstādot saules baterijas.

Pirheliometra shēmas diagramma

Pirheliometra shēma ir parādīta zemāk. Tajā ietilpst divas vienādas sloksnes, kas norādītas ar divām sloksnēm S1 un S2 ar laukumu “A”. Šeit tiek izmantots termopārs, kur tā vienu savienojumu var savienot ar S1, bet otru - ar S2. Atsaucīgs galvanometrs var savienot ar termopāri.
S2 sloksne ir savienota ar ārējo elektrisko ķēdi.

Pirheliometra ķēde

Kad abas sloksnes ir pasargātas no saules starojuma, tad galvanometrs parāda, ka nav novirzes, jo abi krustojumi atrodas vienādā temperatūrā. Tagad ‘S1’ josla ir pakļauta saules starojumam, un S2 ir aizsargāts ar tādu pārklājumu kā M. Kad S1 sloksne no saules izstaro siltuma starojumus, tad joslas temperatūra tiks paaugstināta, tādējādi galvanometrs parāda novirzi.

Kad strāva tiek piegādāta visā S2 joslā, tā tiek noregulēta, un galvanometrs parāda, ka nav novirzes. Tagad atkal abas sloksnes ir vienādā temperatūrā.

Ja siltuma starojuma daudzums uz laukuma vienības S1 sloksnes laika vienības laikā ir bijis “Q” un tā absorbcijas koeficients, tātad siltuma starojuma daudzums, kas laika vienībā tiek absorbēts caur S1 joslu S1, ir “QAa”. Turklāt S2 joslā laika vienībā radīto siltumu var dot caur VI. Šeit ‘V’ ir potenciālā atšķirība un ‘I’ ir strāvas plūsma caur to.

Kad absorbētais siltums ir ekvivalents radītajam siltumam, tātad

QAa = VI

Q = VI / Aa

Aizstājot V, I, A un a vērtības, var aprēķināt Q vērtību.

Dažādi veidi

Ir divi pirheliometru veidi piemēram, SHP1 un CHP1

SHP1

SHP1 tips ir labāka versija salīdzinājumā ar CHP1 tipu, jo tas ir veidots ar saskarni, kurā ir gan uzlabots analogais o / p, gan digitālais RS-485 Modbus. Šāda veida skaitītāja reakcijas laiks ir mazāks par 2 sekundēm, un neatkarīgi aprēķinātā temperatūras korekcija būs robežās no -40 ° C līdz + 70 ° C.

CHP1

CHP1 tips ir visbiežāk izmantotais radiometrs, ko izmanto, lai tieši mērītu saules starojumu. Šajā skaitītājā ietilpst viens termopāļu detektors, kā arī divi temperatūras sensori . Tas rada vislielāko o / p, piemēram, 25 mV, zem parastajām atmosfēras situācijām. Šāda veida ierīces pilnībā ievēro jaunākos standartus, ko ISO un WMO ir noteikuši par pirheliometra kritērijiem.

Atšķirība starp pirheliometru un piranometru

Abi instrumenti, piemēram, Pirheliometer & Piranometrs tiek izmantoti, lai aprēķinātu saules starojumu. Tie ir saistīti ar nodomu, taču to uzbūves un darbības principā ir dažas atšķirības.

Priekšrocības

The pirheliometra priekšrocības iekļaujiet sekojošo.

• Ļoti mazs enerģijas patēriņš
• Darbojas no plaša sprieguma padeves diapazona
• Izturība
• Stabilitāte

Pirheliometra lietojumi

Šī instrumenta pielietojums ietver sekojošo.

• Zinātniskā meteoroloģiskā
• Klimata novērojumi
• Materiāla testēšanas izpēte
• Saules kolektora efektivitātes novērtējums
• PV ierīces

Bieži uzdotie jautājumi

1). Kāda ir galvenā pirheliometra izmantošana?

Šīs ierīces tiek izmantotas saules starojuma tiešā starojuma mērīšanai.

2). Kur rodas atšķirība starp pirheliometru un piranometru?

Pirheliometrs ir paredzēts tiešas saules gaismas mērīšanai, savukārt piranometrs - izkliedētas saules gaismas mērīšanai.

3). Kāds ir izšķirošs pirheliometru ieguvums?

Tie nodrošina plašu uzticamību un izturību

4). Kādi ir pirheliometra izmantošanas veidi?

Šo instrumentu galvenokārt izmantoja klimatiskiem, meteoroloģiskiem un zinātniskiem mērījumiem vai novērojumiem.

5). Kāds ir maksimālais izstarojums, ko nodrošina šī ierīce?

To var izmērīt līdz izstarojumam 4000 W uz kvadrātmetru.

Tādējādi tas ir viss pirheliometra pārskats kas ietver būvniecību, darbu, ķēdi, atšķirības ar piranometru, priekšrocības un pielietojumu. Šeit ir jautājums jums, kādi ir pirheliometra trūkumi?