Wat is een pyrheliometer?

Een pyrheliometer is een instrument dat wordt gebruikt om de directe zonnestraling op een bepaalde locatie te meten. Omdat ze nodig hebben om rechtstreeks naar de zon worden opgemerkt, worden pyrheliometers meestal gemonteerd op een tracking-apparaat dat de bewegingen van de zon volgt. Na zonlicht komt het pyrheliometer, wordt deze omgezet in een elektrische spanning door een thermozuil. Deze spanning kan dan worden gekalibreerd om eenheden van watt per vierkante meter, de standaard eenheden van zonnestraling te geven. Pyrheliometers worden gebruikt voor wetenschappelijk onderzoek en voor het plaatsen van zonnepanelen.

Zonnestraling is een maat voor de flux van zonnestraling of de zonne-energie per tijdseenheid per oppervlakte-eenheid. Het hangt van de meetplaats-zonnestraling nabij het oppervlak van de zon veel groter dan de afstand van de aarde zijn. In feite zijn er variaties in zonnestraling over het oppervlak van de aarde; deze zijn afhankelijk van de hoeveelheid lucht zonlicht moet penetreren, en in mindere mate verschillen in afstand van de zon. De gemiddelde zonnestraling op afstand van de aarde van de zon is ongeveer 1366 watt per vierkante meter.

Pyrheliometers gepositioneerd op het aardoppervlak te meten van de zonnestraling na het doordringt de atmosfeer. In de atmosfeer, wat zonlicht is verspreid; dergelijke diffuse zonlicht kan worden gemeten met een ander instrument, genaamd een pyranometer. Het zonlicht dat niet wordt verstrooid betreedt de pyrheliometer en raakt een thermozuil.

Een thermozuil is een apparaat dat het Seebeck effect een elektrische spanning op temperatuur verschillen zijn gebruikt. De Seebeck effect verwijst naar het fenomeen waarbij twee verschillende metalen bij verschillende temperaturen een elektrische stroom produceert wanneer deze is aangesloten. In een pyrheliometer een uiteinde van de thermozuil kijkt de zon terwijl het andere einde blijft gearceerd. Deze regeling beide metalen reactie bij verschillende temperaturen en derhalve leiden tot een elektrische stroom in de thermozuil. Wanneer de zonnestraling hoger is, zal een hogere elektrische spanning gemeten.

Pyrheliometers worden gewoonlijk gebruikt om veranderingen in zonnestraling output, zoals de 11-jarige zonnecyclus bestuderen. Een andere toepassing van de pyrheliometer is zonnepaneel plaatsing en vormgeving. Verschillende delen van de Aarde te ontvangen verschillende hoeveelheden zonnestraling, en deze gegevens kunnen door pyrheliometers worden verzameld en gebruikt om kaarten van de gemiddelde stralingsniveaus te creƫren. Polaire breedtegraden hebben over het algemeen minder inkomende zonnestraling, terwijl andere gebieden hebben lagere niveaus als gevolg van veelvuldig wolkenluchten. Met deze kaarten kunnen informeren waar het zinvol is om zonnepanelen te plaatsen.

  • Pyrheliometers kan worden gebruikt voor wetenschappelijk onderzoek en voor het plaatsen van zonnepanelen.