¿Qué es un pirheliómetro?
Un pirheliómetro es un instrumento utilizado para medir la radiación solar directa en una ubicación determinada. Dado que necesitan ser apuntados directamente al sol, los pirheliómetros generalmente se montan en un dispositivo de seguimiento que sigue los movimientos del sol. Después de que la luz solar ingresa al pirheliómetro, se convierte en un voltaje eléctrico por un termopil. Este voltaje se puede calibrar para dar unidades de vatios por metro cuadrado, las unidades estándar de irradiancia solar. Los pirheliómetros se utilizan para la investigación científica y para colocar paneles solares.
La irradiancia solar es una medida del flujo de radiación solar, o la energía solar por unidad de tiempo, por unidad de área. Depende de la ubicación de la medición: la irradiancia solar cerca de la superficie del sol será mucho más grande que a la distancia de la tierra. De hecho, hay variaciones en la irradiancia solar en la superficie de la tierra; Estos dependen de la cantidad de atmósfera, la luz solar debe penetrar y, en menor medida, las diferencias en la distanciadel sol. La irradiancia solar promedio a la distancia de la Tierra desde el sol es de aproximadamente 1,366 vatios por metro cuadrado.
Pyrheliómetros colocados en la superficie de la Tierra mide la irradiancia solar después de penetrar la atmósfera. En la atmósfera, una luz solar está dispersa; Este tipo de luz solar difusa se puede medir mediante un instrumento diferente, llamado piranómetro. La luz solar que no está dispersa entra en el pirheliómetro y golpea un termopil.
Un termopile es un dispositivo que utiliza el efecto Seebeck para crear un voltaje eléctrico basado en las diferencias de temperatura. El efecto Seebeck se refiere al fenómeno donde dos metales diferentes a diferentes temperaturas producirán una corriente eléctrica cuando se conecte. En un pirheliómetro, un extremo de la termopila mira al sol mientras el otro extremo permanece sombreado. Esta disposición dejará los dos metales a diferentes temperaturas y, por lo tanto, conducirá a un flujo de corriente en el termopil. Cuando la irradiancia solar es mayor, se medirá un voltaje eléctrico más alto.
Los pirheliómetros se usan comúnmente para estudiar cambios en la producción de radiación solar, como el ciclo solar de 11 años. Otra aplicación del pirheliómetro es la colocación y el diseño del panel solar. Diferentes partes de la Tierra reciben diferentes cantidades de irradiancia solar, y estos datos pueden ser recopilados por pirheliómetros y utilizados para crear mapas de niveles de radiación promedio. Las latitudes polares generalmente tienen una radiación solar menos entrante, mientras que otras áreas tienen niveles más bajos debido a los cielos con frecuencia nublados. Estos mapas pueden ayudar a informar dónde tiene sentido colocar paneles solares.