Cos'è un pirheliometro?

Un pirheliometro è uno strumento utilizzato per misurare la radiazione solare diretta in una determinata posizione.Dal momento che devono essere puntati direttamente al sole, i pirheliometri sono in genere montati su un dispositivo di localizzazione che segue i movimenti del sole.Dopo che la luce solare entra nel pirheliometro, viene convertita in una tensione elettrica da un termopilo.Questa tensione può quindi essere calibrata per dare unità di watt per metro quadrato, le unità standard di irradianza solare.I pirheliometri sono usati per la ricerca scientifica e per il posizionamento di pannelli solari.

L'irradiazione solare è una misura del flusso di radiazione solare o dell'energia solare per unità di tempo, per unità di area.Dipende dalla posizione della misurazione mdash; l'irradiazione solare vicino alla superficie del sole sarà molto più grande che alla distanza della Terra.In effetti, ci sono variazioni nell'irradiazione solare attraverso la superficie della Terra;Questi dipendono dalla quantità di luce solare dell'atmosfera deve penetrare e, in misura minore, differenze di distanza dal sole.L'irradiazione solare media alla distanza terrestre dal sole è di circa 1.366 watt per metro quadrato.

I pirheliometri posizionati sulla superficie terrestre misurano l'irradiazione solare dopo che penetra nell'atmosfera.Nell'atmosfera, un po 'di luce solare è sparsa;Questo tipo di luce solare diffusa può essere misurato da uno strumento diverso, chiamato piranometro.La luce solare che non è sparsa entra nel pirheliometro e colpisce un termopilo.

Un termopile è un dispositivo che utilizza l'effetto Seebeck per creare una tensione elettrica in base alle differenze di temperatura.L'effetto Seebeck si riferisce al fenomeno in cui due diversi metalli a temperature diverse produrranno una corrente elettrica quando collegati.In un pirheliometro, un'estremità del termopilo affronta il sole mentre l'altra estremità rimane ombreggiata.Questa disposizione lascerà i due metalli a temperature diverse e, pertanto, porterà a un flusso di corrente nel termopilo.Quando l'irradiazione solare è più alta, verrà misurata una tensione elettrica più elevata.

I pirheliometri sono comunemente usati per studiare i cambiamenti nella produzione di radiazioni solari, come il ciclo solare di 11 anni.Un'altra applicazione del pirheliometro è il posizionamento e il design del pannello solare.Diverse parti della Terra ricevono diverse quantità di irradianza solare e questi dati possono essere raccolti dai pirheliometri e utilizzati per creare mappe dei livelli medi di radiazione.Le latitudini polari hanno generalmente una radiazione solare in arrivo, mentre altre aree hanno livelli più bassi a causa di cieli spesso nuvolosi.Queste mappe possono aiutare a informare dove ha senso posizionare i pannelli solari.