Hva er en pyrheliometer?
Et pyrheliometer er et instrument som brukes til å måle den direkte solstrålingen på et gitt sted. Siden de må rettes direkte mot solen, er pyrheliometre vanligvis montert på en sporingsenhet som følger solens bevegelser. Etter at sollys kommer inn i pyrheliometeret, konverteres det til en elektrisk spenning av en termopil. Denne spenningen kan deretter kalibreres for å gi enheter watt per kvadratmeter, standardenheter for solbestråling. Pyrheliometre brukes til vitenskapelig forskning og for å plassere solcellepaneler.
Solbestråling er et mål på strømmen av solstråling, eller solenergien per tidsenhet, per arealenhet. Det avhenger av målingens plassering - solbestråling nær solens overflate vil være mye større enn på avstanden til Jorden. Det er faktisk variasjoner i solens bestråling over jordoverflaten; disse avhenger av hvor mye atmosfære sollyset må trenge gjennom, og i mindre grad forskjeller i avstand fra solen. Den gjennomsnittlige solbestrålingen på jordens avstand fra solen er omtrent 1 366 watt per kvadratmeter.
Pyrheliometre plassert på jordoverflaten måler solens bestråling etter at den trenger inn i atmosfæren. I atmosfæren er noe sollys spredt; denne typen diffust sollys kan måles med et annet instrument, kalt et pyranometer. Sollyset som ikke er spredt, kommer inn i pyrheliometeret og treffer en termopil.
En termopil er en enhet som bruker Seebeck-effekten for å lage en elektrisk spenning basert på temperaturforskjeller. Seebeck-effekten refererer til fenomenet der to forskjellige metaller ved forskjellige temperaturer vil produsere en elektrisk strøm når de er tilkoblet. I et pyrheliometer vender den ene enden av termopilen mot solen mens den andre enden forblir skyggelagt. Denne anordningen vil etterlate de to metaller ved forskjellige temperaturer, og vil derfor føre til en strøm av strøm i termopilen. Når solstrålingen er høyere, måles en høyere elektrisk spenning.
Pyrheliometre er ofte brukt for å studere endringer i solstråling, slik som 11-års solsyklus. En annen anvendelse av pyrheliometeret er plassering og design av solcellepanel. Ulike deler av jorden mottar forskjellige mengder solbestråling, og disse dataene kan samles inn av pyrheliometere og brukes til å lage kart over gjennomsnittlig strålingsnivå. Polare breddegrader har generelt mindre innkommende solstråling, mens andre områder har lavere nivåer på grunn av ofte skyet himmel. Disse kartene kan hjelpe deg med å informere hvor det er fornuftig å plassere solcellepaneler.