Was ist ein Pyrheliometer?
Ein Pyrheliometer ist ein Instrument, das zur Messung der direkten Sonnenstrahlung an einem bestimmten Ort verwendet wird. Da sie direkt auf die Sonne gerichtet werden müssen, werden Pyrheliometer normalerweise auf einem Tracking -Gerät montiert, das den Bewegungen der Sonne folgt. Nachdem Sonnenlicht in das Pyrheliometer eingetreten ist, wird es durch ein Thermopil in eine Elektrospannung umgewandelt. Diese Spannung kann dann kalibriert werden, um Einheiten von Watt pro Quadratmeter, die Standardeinheiten der Sonneneinstrahlung zu ergeben. Pyrheliometer werden für die wissenschaftliche Forschung und zur Platzierung von Sonnenkollektoren verwendet.
Sonneneinstrahlung ist ein Maß für den Fluss der Sonnenstrahlung oder für die Sonnenenergie pro Zeiteinheit pro Flächeneinheit. Es hängt vom Standort der Messung ab - eine Diolabsteinstrahlzeit in der Nähe der Sonnenoberfläche ist viel größer als in der Erde. Tatsächlich gibt es Unterschiede in der Sonneneinstrahlung auf der Erdoberfläche; Diese hängen von der Menge an Atmosphäre ab, die Sonnenlicht eindringen muss, und in geringerem Maße Unterschiede in der Entfernungvon der Sonne. Die durchschnittliche Sonneneinstrahlung der Erde von der Sonne beträgt etwa 1.366 Watt pro Quadratmeter. In der Atmosphäre ist etwas Sonnenlicht verstreut; Diese Art von diffusem Sonnenlicht kann durch ein anderes Instrument gemessen werden, das als Pyranometer bezeichnet wird. Das nicht verstreute Sonnenlicht tritt in das Pyrheliometer ein und trifft ein Thermopil.
Ein Thermopile ist ein Gerät, das den Seebeck -Effekt verwendet, um eine elektrische Spannung basierend auf Temperaturunterschieden zu erzeugen. Der Seebeck -Effekt bezieht sich auf das Phänomen, bei dem zwei verschiedene Metalle bei verschiedenen Temperaturen einen elektrischen Strom erzeugen, wenn sie angeschlossen sind. In einem Pyrheliometer verdreht ein Ende des Thermopils der Sonne, während das andere Ende schattiert bleibt. Diese Anordnung wird die beiden Metalle bei unterschiedlichen Temperaturen lassen undführt daher zu einem Stromfluss im Thermopile. Wenn die Sonneneinstrahlung höher ist, wird eine höhere elektrische Spannung gemessen.
Pyrheliometer werden üblicherweise verwendet, um Veränderungen der Solarstrahlungsleistung zu untersuchen, z. B. den 11-Jahres-Sonnenzyklus. Eine weitere Anwendung des Pyrheliometers ist die Platzierung und das Design der Solarpanel. Verschiedene Teile der Erde erhalten unterschiedliche Mengen an Sonneneinstrahlung, und diese Daten können von Pyrheliometern gesammelt und verwendet werden, um Karten der durchschnittlichen Strahlungsniveaus zu erstellen. Polare Breiten haben im Allgemeinen weniger eingehende Sonnenstrahlung, während andere Bereiche aufgrund des häufig bewölkten Himmels niedrigere Werte aufweisen. Diese Karten können helfen, zu informieren, wo es sinnvoll ist, Sonnenkollektoren zu platzieren.