日射計とは

日射計は、特定の場所での直接日射を測定するために使用される機器です。 太陽に直接向ける必要があるため、日射計は通常、太陽の動きに追従する追跡装置に取り付けられます。 太陽光が日射計に入射すると、サーモパイルによって電圧に変換されます。 次に、この電圧を調整して、1平方メートルあたりのワット数、つまり日射量の標準単位を与えることができます。 日射計は、科学研究およびソーラーパネルの設置に使用されます。

太陽放射照度は、太陽放射のフラックス、または単位面積あたりの単位時間あたりの太陽エネルギーの尺度です。 それは、測定場所に依存します。太陽の表面近くの太陽放射照度は、地球の距離よりもはるかに大きくなります。 実際、地球の表面全体に太陽放射照度の変動があります。 これらは、日光が浸透しなければならない大気の量に依存し、程度は低いものの、太陽からの距離の違いにも依存します。 太陽から地球までの距離での平均太陽放射照度は、1平方メートルあたり約1,366ワットです。

地球の表面に配置された日射計は、大気に浸透した後の太陽放射照度を測定します。 大気中には、いくらかの日光が散乱しています。 この種の拡散日光は、日射計と呼ばれる別の機器で測定できます。 散乱されない日光は日射計に入射し、サーモパイルに当たります。

サーモパイルは、ゼーベック効果を使用して、温度差に基づいて電圧を生成するデバイスです。 ゼーベック効果は、異なる温度の2つの異なる金属が接続されたときに電流を生成する現象を指します。 日射計では、サーモパイルの一方の端が太陽に面しており、他方の端は日陰になっています。 この配置により、2つの金属が異なる温度に保たれるため、サーモパイルに電流が流れます。 太陽放射照度が高い場合、より高い電圧が測定されます。

日射計は、11年の太陽サイクルなどの太陽放射出力の変化を研究するために一般的に使用されます。 日射計の別の用途は、太陽電池パネルの配置と設計です。 地球のさまざまな部分はさまざまな量の太陽放射照度を受け取り、このデータは日射計によって収集され、平均放射レベルのマップの作成に使用できます。 極緯度では一般に日射量が少なくなりますが、他の地域では空が頻繁に曇るためにレベルが低くなります。 これらのマップは、太陽電池パネルを配置することが理にかなっている場所を知らせるのに役立ちます。