Alam natin na ang araw ang pangunahing mapagkukunan ng enerhiya sa lupa. Kaya sa pamamagitan ng paggamit nito, ang paggawa ng enerhiya ay maaaring magawa sa pamamagitan ng pag-aani ng solar energy. Kaya't ang buhay ay pare-pareho sa lupa sapagkat ang araw ay bumubuo ng sapat na enerhiya ng init para sa pagpapanatili ng lupa na mainit, at ang enerhiya na ito ay nasa anyo ng electromagnetic radiation. Pangkalahatan, ito ay kilala bilang solar radiation. Ang solar radiation na ito ay umabot sa mundo sa pamamagitan ng kapaligiran sa pamamagitan ng pagsipsip, pagsasalamin, at pagkalat. Kaya't nagreresulta ito sa pagbawas ng enerhiya sa density ng pagkilos ng bagay. Napakahalaga ng pagbabawas ng enerhiya na ito sapagkat higit sa 30% ang pagkawala ay magaganap sa sikat ng araw, samantalang ang 90% pagkawala ay magaganap sa isang maulap na araw. Kaya't ang pinakamataas na radiation na nakikipag-ugnay sa ibabaw ng mundo sa pamamagitan ng kapaligiran ay dapat na mas mababa sa 80%. Kaya ang enerhiyang solar ang pagsukat ay maaaring gawin gamit ang isang instrumento tulad ng Pyrheliometer.
Ano ang Pyrheliometer?
Kahulugan: Ang pyrheliometer ay isang uri ng instrumento, ginagamit upang masukat ang direktang sinag ng solar radiation sa regular na paglitaw. Ang instrumentong ito ay ginagamit ng isang mekanismo ng pagsubaybay upang sundin ang araw na tuluy-tuloy. Ito ay tumutugon sa mga wavelength na banda na mula 280 nm hanggang 3000 nm. Ang mga unit ng irradiance ay W / m². Ang mga instrumentong ito ay espesyal na ginagamit para sa pagsubaybay sa panahon at mga hangarin sa pagsasaliksik sa climatological.
Instrumentong Pyrheliometer
Pyrheliometer Construction & Working Principle
Ang panlabas na istraktura ng instrumento ng Pyrheliometer ay mukhang isang teleskopyo dahil ito ay isang mahabang tubo. Sa pamamagitan ng paggamit ng tubong ito, makikita natin ang lens sa araw upang makalkula ang sinag. Ang pangunahing istraktura ng Pyrheliometer ay ipinapakita sa ibaba. Dito maaaring maituro ang lens sa direksyon ng araw at ang solar radiation ay dadaloy sa buong lens, pagkatapos ng tubong iyon at sa wakas sa huling bahagi kung saan ang huling hiwalay ay may kasamang isang itim na bagay sa ilalim.
Ang irradiance ng solar ay pumapasok sa aparatong ito sa pamamagitan ng isang kristal na quartz window at direktang umabot sa isang thermopile. Kaya't ang enerhiya na ito ay maaaring mabago mula sa init patungo sa isang de-koryenteng signal na maaaring maitala.
Ang isang kadahilanan ng pagkakalibrate ay maaaring mailapat sa sandaling baguhin ang signal ng mV sa isang kaukulang nagliliwanag na pagkilos ng bagay na enerhiya, at kinakalkula ito sa W / m² (watts bawat square meter). Ang ganitong uri ng impormasyon ay maaaring magamit upang madagdagan ang mga mapa ng Insolation. Ito ay isang pagsukat ng enerhiya ng solar, na natatanggap sa isang tinukoy na rehiyon sa ibabaw sa isang tinukoy na oras upang baguhin sa buong Globe. Ang kadahilanan ng paghihiwalay para sa isang tukoy na lugar ay lubhang kapaki-pakinabang sa sandaling pag-set up ng mga solar panel.
Diagram ng Circuit ng Pyrheliometer
Ang circuit diagram ng pyrheliometer ay ipinapakita sa ibaba. Nagsasama ito ng dalawang pantay na piraso na tinukoy na may dalawang piraso ng S1 at S2 na may lugar na 'A'. Dito, ginagamit ang isang thermocouple kung saan ang isang kantong ito ay maaaring konektado sa S1 samantalang ang isa ay konektado sa S2. Isang tumutugon galvanometer ay maaaring konektado sa thermocouple.
Ang S2 Strip ay konektado sa isang panlabas na de-koryenteng circuit.
Circuit ng Pyrheliometer
Kapag ang parehong mga piraso ay protektado mula sa radiation ng solar, pagkatapos ay ang galvanometer ay naglalarawan walang pagpapalihis dahil ang parehong mga junction ay nasa pantay na temperatura. Ngayon ang 'S1' strip ay nakalantad sa solar radiation at ang S2 ay protektado ng isang takip tulad ng M. Kapag ang S1 strip ay nakakakuha ng mga radiation ng init mula sa araw, pagkatapos ay tataas ang temperatura ng strip, sa gayon ang galvanometer ay naglalarawan ng pagpapalihis.
Kapag ang kasalukuyang ay ibinibigay sa buong S2 strip, pagkatapos ito ay nababagay at ang galvanometer ay naglalarawan walang pagpapalihis. Ngayon, muli ang parehong mga piraso ay nasa pantay na temperatura.
Kung ang halaga ng radiation ng init ay naganap sa lugar ng yunit sa loob ng yunit ng oras sa S1 strip ay 'Q' at ang pagsipsip nito ay co-episyente, kaya ang halaga ng radiation ng init na hinihigop sa pamamagitan ng S1 strip S1 sa loob ng unit time ay 'QAa'. Bilang karagdagan, ang init na nabuo sa oras ng yunit sa loob ng S2 strip ay maaaring ibigay sa pamamagitan ng VI. Dito, ang 'V' ay ang potensyal na pagkakaiba & 'I' ay ang daloy ng kasalukuyang sa pamamagitan nito.
Kapag ang hinihigop ng init ay katumbas ng nabuo na init, kaya
QAa = VI
Q = VI / Aa
Sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga halaga ng V, I, A at a, maaaring makalkula ang halaga ng 'Q'.
Iba't ibang Mga Uri
Mayroong dalawang mga uri ng Pyrheliometers tulad ng SHP1 at CHP1
SHP1
Ang uri ng SHP1 ay isang mas mahusay na bersyon na ihambing sa uri ng CHP1, dahil dinisenyo ito gamit ang isang interface kabilang ang parehong pinahusay na analog o / p & digital RS-485 Modbus. Ang oras ng pagtugon ng ganitong uri ng metro ay may mas mababa sa 2 segundo at malaya na kinakalkula ang pagwawasto ng temperatura ay mula sa -40 ° C hanggang + 70 ° C.
CHP1
Ang uri ng CHP1 ay ang pinaka-madalas na ginagamit na radiometer na ginagamit upang sukatin nang direkta ang solar radiation. Kasama sa metro na ito ang isang detektor ng thermopile pati na rin ang dalawa mga sensor ng temperatura . Bumubuo ito ng isang sukdulang o / p tulad ng 25mV sa ilalim ng karaniwang mga sitwasyon sa himpapawid. Ang ganitong uri ng aparato ay ganap na sumusunod sa pinakabagong mga pamantayan na itinakda ng ISO at WMO tungkol sa mga pamantayan ng Pyrheliometer.
Pagkakaiba sa pagitan ng Pyrheliometer at Pyranometer
Parehong mga instrumento tulad ng Pyrheliometer at Pyranometer ay ginagamit upang makalkula ang solar irradiance. Nauugnay ang mga ito sa kanilang hangarin ngunit may ilang mga hindi pagkakapareho sa kanilang konstruksyon at prinsipyo ng pagtatrabaho.
| Pyranometer | Pyrheliometer |
| Ito ay isang uri ng acidometer na pangunahing ginagamit upang masukat ang solar irradiance sa ibabaw ng planar. | Ginagamit ang instrumento na ito upang sukatin ang direktang ray solar irradiance. |
| Gumagamit ito ng prinsipyo ng thermoelectric detection | Sa ito, ginagamit ang prinsipyo ng thermoelectric detection |
| Sa ito, ang pagsukat ng pagtaas ng temperatura ay maaaring gawin sa pamamagitan ng mga thermocouples na naka-link sa serye kung hindi man series-parallel upang makabuo ng isang thermopile. | Sa ito, ang pagtaas ng temperatura ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng mga thermocouples na kaalyado sa serye / serye-parallel upang lumikha ng isang thermopile. |
| Ito ay madalas na ginagamit sa mga istasyon ng pananaliksik ng meteorolohiko | Ginagamit din ito sa mga istasyon ng pagsasaliksik ng meteorolohiko |
| Kinakalkula ng instrumento na ito ang pandaigdigang solar radiation. | Kinakalkula ng instrumento na ito ang direktang solar radiation. |
Mga kalamangan
Ang bentahe ng Pyrheliometer isama ang sumusunod.
- Napakababang pagkonsumo ng kuryente
- Nagpapatakbo mula sa isang malawak na hanay ng mga supply ng boltahe
- Ang tigas
- Katatagan
Mga Application ng Pyrheliometer
Ang mga aplikasyon ng instrumento na ito ay may kasamang sumusunod.
- Siyentipikong meteorolohiko
- Mga Pagmamasid sa Klima
- Pagsubok ng pagsasaliksik ng Materyal
- Pagtatantiya ng kahusayan ng solar collector
- Mga aparatong PV
Mga FAQ
1). Ano ang pinakamahalagang gamit ng Pyrheliometer?
Ang mga aparatong ito ay ginagamit para sa pagsukat ng direktang sinag ng solar irradiance.
2). Saan nagmula ang pagkakaiba sa pagitan ng Pyrheliometer at ng pyranometer?
Ang Pyrheliometer ay para sa pagsukat ng direktang sunbeam samantalang ang pyranometer ay para sa pagsukat ng diffuse sunbeam.
3). Ano ang isang kritikal na benepisyo ng Pyrheliometers?
Nagbibigay ang mga ito ng malawak na pagiging maaasahan at tibay
4). Ano ang mga gamit ng Pyrheliometer?
Pangunahing ginagamit ang instrumentong ito para sa pagsukat sa klimatiko, meteorolohiko, at pang-agham o obserbasyon.
5). Ano ang maximum na irradiance na ibinibigay ng aparatong ito?
Maaari itong sukatin hanggang sa irradiance na 4000 W bawat square meter.
Kaya, ito ay tungkol sa lahat isang pangkalahatang ideya ng pyrheliometer kasama ang konstruksyon, pagtatrabaho, circuit, pagkakaiba sa isang pyranometer, pakinabang, at aplikasyon. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang mga kawalan ng pyrheliometer?
