Qu'est-ce qu'un pyrhéliomètre?

Un pyrhéliomètre est un instrument utilisé pour mesurer le rayonnement solaire direct à un endroit donné.Puisqu'ils doivent être pointés directement au soleil, les pyrhéliomètres sont généralement montés sur un dispositif de suivi qui suit les mouvements du soleil.Une fois que la lumière du soleil entre dans le pyrhéliomètre, il est converti en tension électrique par une thermopile.Cette tension peut ensuite être calibrée pour donner des unités de watts par mètre carré, les unités standard d'irradiance solaire.Les pyrhéliomètres sont utilisés pour la recherche scientifique et pour placer des panneaux solaires.

L'irradiance solaire est une mesure du flux de rayonnement solaire ou de l'énergie solaire par unité de temps, par unité de zone.Cela dépend de l'emplacement de la mesure et de la mdash; l'irradiance solaire près de la surface du soleil sera beaucoup plus grande qu'à la distance de la Terre.En fait, il existe des variations d'irradiance solaire à travers la surface de la Terre;Ceux-ci dépendent de la quantité d'atmosphère que la lumière du soleil doit pénétrer et, dans une moindre mesure, des différences de distance du soleil.L'irradiance solaire moyenne à la distance de la Terre du soleil est d'environ 1 366 watts par mètre carré.

Les pyrhéliomètres positionnés à la surface de la Terre mesurent l'irradiance solaire après avoir pénétré l'atmosphère.Dans l'atmosphère, un peu de soleil est dispersé;Ce type de soleil diffus peut être mesuré par un instrument différent, appelé pyranomètre.La lumière du soleil qui n'est pas dispersée entre dans le pyrhéliomètre et frappe une thermopile.

Une thermopile est un appareil qui utilise l'effet Seebeck pour créer une tension électrique basée sur les différences de température.L'effet Seebeck se réfère au phénomène où deux métaux différents à différentes températures produiront un courant électrique lorsqu'ils sont connectés.Dans un pyrhéliomètre, une extrémité de la thermopile fait face au soleil tandis que l'autre extrémité reste ombragée.Cet arrangement laissera les deux métaux à différentes températures et, par conséquent, entraînera un flux de courant dans la thermopile.Lorsque l'irradiance solaire est plus élevée, une tension électrique plus élevée sera mesurée.

Les pyrhéliomètres sont couramment utilisés pour étudier les changements dans la production de rayonnement solaire, comme le cycle solaire de 11 ans.Une autre application du pyrhéliomètre est le placement et la conception du panneau solaire.Différentes parties de la Terre reçoivent différentes quantités d'irradiance solaire, et ces données peuvent être collectées par des pyrhéliomètres et utilisées pour créer des cartes de niveaux de rayonnement moyen.Les latitudes polaires ont généralement moins de rayonnement solaire entrant, tandis que d'autres zones ont des niveaux inférieurs en raison du ciel souvent nuageux.Ces cartes peuvent aider à informer où il est logique de placer des panneaux solaires.