Co je pyrheliometr?

Pyrheliometr je přístroj používaný k měření přímého slunečního záření v daném místě. Protože musí být namířeny přímo na slunce, jsou pyrheliometry obvykle namontovány na sledovacím zařízení, které sleduje pohyby slunce. Poté, co sluneční světlo vstoupí do pyrheliometru, je přeměněno na elektrické napětí pomocí termopilu. Toto napětí může být poté kalibrováno na jednotky wattů na metr čtvereční, standardní jednotky slunečního záření. Pyrheliometry se používají pro vědecký výzkum a pro umístění solárních panelů.

Sluneční záření je míra toku slunečního záření nebo sluneční energie za jednotku času na jednotku plochy. Závisí to na místě měření - sluneční záření v blízkosti slunečního povrchu bude mnohem větší než ve vzdálenosti Země. Ve skutečnosti existují rozdíly ve slunečním záření na povrchu Země; to závisí na množství atmosféry, které musí sluneční světlo pronikat, av menší míře na rozdíly ve vzdálenosti od slunce. Průměrné sluneční záření ve vzdálenosti Země od Slunce je asi 1336 wattů na metr čtvereční.

Pyrheliometry umístěné na zemském povrchu měří sluneční záření po proniknutí do atmosféry. V atmosféře je rozptýleno určité sluneční světlo; tento druh rozptýleného slunečního světla lze měřit jiným přístrojem, nazývaným pyranometr. Sluneční světlo, které není rozptýleno, vstupuje do pyrheliometru a zasahuje termopil.

Termopile je zařízení, které používá Seebeckův efekt k vytvoření elektrického napětí na základě teplotních rozdílů. Seebeckův efekt se týká jevu, kdy dva různé kovy při různých teplotách vytvoří při připojení elektrický proud. V pyrheliometru jeden konec termopalu směřuje ke slunci, zatímco druhý konec zůstává ve stínu. Toto uspořádání ponechá oba kovy při různých teplotách, a proto povede k toku proudu v termopile. Když je sluneční záření vyšší, bude změřeno vyšší elektrické napětí.

Pyrheliometry se běžně používají ke studiu změn ve výstupu slunečního záření, jako je jedenáctiletý sluneční cyklus. Další aplikací pyrheliometru je umístění a konstrukce solárních panelů. Různé části Země přijímají různá množství slunečního záření a tato data mohou být shromažďována pyrheliometry a použita k vytvoření map průměrných úrovní záření. Polární šířky mají obecně méně příchozího slunečního záření, zatímco jiné oblasti mají nižší úrovně kvůli často zatažené obloze. Tyto mapy mohou pomoci informovat, kde má smysl umístit solární panely.