Wysokiej klasy czujnik nasłonecznienia SPN1 (Sunshine Pyranometer)

• Pomiar promieniowania całkowitego i rozproszonego w W/m²
• Pomiar czasu usłonecznienia zgodnie z wytycznymi WMO
• Obliczanie bezpośredniego normalnego natężenia promieniowania (indeks DNI = Direct Normal Irradiance)
• Brak części ruchomych i pierścieni zacieniających

Czujnik nasłonecznienia SPN1 jest precyzyjnym pyranometrem z wysokiej klasy szklaną kopułą i został zaprojektowany do długotrwałych pomiarów nawet w najtrudniejszych warunkach. Jest to doskonała alternatywa dla pyranometrów wyposażonych w pierścień zacieniający, pyrheliometrów i tradycyjnych rejestratorów nasłonecznienia (jak heliograf Campbella-Stokesa).

Obsługa pyranometru SPN1 jest bardzo prosta – nie wymaga on żadnych rutynowych prac konserwacyjnych czy regulacji położenia i można go stosować na dowolnej szerokości geograficznej.

Wbudowany podgrzewacz utrzymuje kopułę pyranometru wolną od rosy, lodu czy śniegu w temperaturach do -20^oC (w warunkach bezwietrznych), co pozwala uzyskać wiarygodne wyniki pomiarów nawet w trudnych warunkach klimatycznych.

Konstrukcja pyranometru SPN1 jest chroniona patentami EP 1012633 i US 6417500.

Promieniowanie bezpośrednie i rozproszone

Pyranometr SPN1 używa szeregu siedmiu czujników opartych na termostosach i posiada unikatowy element zacieniający, co pozwala na pomiar promieniowania bezpośredniego i rozproszonego. Bezpośrednie promieniowanie jest obliczane poprzez odjęcie promieniowania rozproszonego od promieniowania całkowitego (globalnego).

Czas usłonecznienia

Według standardów WMO czas usłonecznienia oblicza się na podstawie wartości progowej 120 W/m². Pyranometr SPN1 używa algorytmu opartego na stosunku promieniowania bezpośredniego do promieniowania rozproszonego, w połączeniu z ich wartościami absolutnymi, w celu określenia czasu trwania usłonecznienia z dokładnością do kilku procent dla standardów WMO.

Pyrenometr SPN1 nie musi zmieniać pozycji czy w inny sposób śledzić ruch słońca, co jest dużą zaletą w stosunku do czujników z pierścieniami cieniującymi. Brak jest jakichkolwiek elektro-mechanicznych części ruchomych czy wykresów wypalanych na arkuszach papieru, jak to było w tradycyjnych heliografach.

Sygnał wyjściowy i rejestracja danych

Pyranometr SPN1 na wyjściu daje dwa sygnały analogowe dla promieniowania całkowitego i rozproszonego oraz sygnał cyfrowy określający stan usłonecznienia. Czujnik można podłączyć do kompatybilnego rejestratora danych, m. in jednego z rejestratorów produkowanych przez firmę Delta-T: GP2 lub GP1.

Wyniki pomiarów można również odczytać używając portu RS232, co pozwala na podgląd i rejestrację danych na komputerze z wykorzystaniem oprogramowania SunData dostarczanego w zestawie z czujnikiem. Wyjście RS232 można także wykorzystać do podłączenia czujnika do rejestratorów danych obsługujących ten standard.

Rejestrator danych GP1 jest niedrogim urządzeniem ogólnego zastosowania pozwalającym rejestrować dane generowane przez czujnik SPN1. Z kolei bardziej zaawansowany rejestrator GP2 pozwala stworzyć zaawansowaną stację pomiarową łączącą pyranometr SPN1 z innymi czujnikami meteorologicznymi.

Zastosowanie

Pyranometr SPN1 nadaje się idealnie do wykorzystania w pomiarach promieniowania słonecznego wykorzystywanych do określania wydajności systemów fotowoltaicznych (PV), w badaniach zanieczyszczenia powietrza, badaniach zachmurzenia, przepływu ciepła, analiz pokrywy roślinnej oraz przy budowaniu systemów zarządzania energią.

Obliczanie indeksu DNI

Indeks DNI (Direct Normal Irradiance) określa ilość promieniowania słonecznego docierającego w określonym czasie do powierzchni ziemi prostopadłej do padającego promieniowania. Powszechną praktyką jest porównywanie efektywności paneli słonecznych z indeksem DNI, szczególnie przy próbach terenowych. Pomiary wykonywane czujnikiem SPN1 pozwalają obliczyć indeks DNI w instalacjach poziomych i pionowych.

Są dwa sposoby obliczania indeksu DNI:

1) Wewnątrz czujnika SPN1: Pyranometr SPN1 oblicza indeks DNI we własnym oprogramowaniu wewnętrznym (wersja firmware 1.08 lub nowsza). Wyniki dostępne są tylko poprzez port RS232 i wymagają wysłania komendy z programu typu terminal (np. Hyperterminal) i otrzymaniu odpowiedzi z czujnika. Aby uaktualnić oprogramowanie czujnika SPN1 do najnowszej wersji należy skontaktować się z działem technicznym producenta lub jego lokalnym przedstawicielem ([email protected]).

2) Arkusz kalkulacyjny DNI: Ze strony internetowej firmy Delta-T można ściągnąć arkusz kalkulacyjny, który pozwala obliczyć indeks DNI na podstawie danych pomiarowych z czujnika SPN1 zamontowanego poziomu. Arkusz kalkulacyjny współczynnika DNI można pobrać tutaj.

Porównanie czujnika SPN1 z czujnikiem nasłonecznienia BF5

Czujnik nasłonecznienia SPN1 jest precyzyjnym czujnikiem mierzącym te same parametry co czujnik BF5. Czujnik SPN1 jest czujnikiem klasy meteorologicznej (WMO), mierzącym w dużo szerszym zakresie spektralnym (400 – 2700 nm) i z dużo większą dokładnością. Więcej informacji znaleźć można w karcie porównawczej obydwu przyrządów, do ściągnięcia tutaj.