所以你想测量太阳辐射吗?本说明将使您走上正确的轨道,让您的数据流动。按照这些分步说明从高温计获得准确可靠的太阳辐射数据。
介绍所以你想测量太阳辐射吗?你并不孤单。几个世纪以来,人们一直在测量来自太阳的能量,今天测量太阳辐射的人比以往任何时候都多。
本说明将引导您完成从选择仪器到获取数据的过程。
我们将讨论选址、仪器安装和数据记录器设置。为了确保您的太阳辐射数据多年来保持可靠,我们还负责质量控制和维护。
你想测量什么?与任何测量一样,首先要问问自己要测量的是什么。术语“太阳辐射”用于许多不同的应用,含义略有不同。
太阳辐射通常被定义为从太阳到达地球的能量。其中很大一部分是可见光,但太阳光谱延伸到紫外线以及近红外。
它以不同的方式到达我们:直接来自太阳(直接太阳辐射),通过大气散射(漫射太阳辐射)或通过反射。这些量可以单独测量,但大多数时候人们对表面的总辐射感兴趣:全球水平辐照度。
在光伏电站的监测中,需要全局水平辐照度以及面板平面内的辐照度。这被称为倾斜太阳辐射,或“阵列平面(POA)”辐照度。
在能量平衡研究中,将多个日射强度计组合在一起以测量入射和反射的太阳辐射。这可以与净长波辐射和其他通量的单独测量相结合。
选择一种太阳辐射传感器现在您知道要测量什么,是时候选择合适的仪器了。
方框1中的表格列出了用于不同数量的仪器。当准确性很重要时,请考虑使用冗余仪器。
在有露水和霜的条件下,通风装置可以大大提高测量的可靠性。
1或者,您可以使用直接和漫射太阳辐射的单独测量来计算全球水平辐照度2日射强度计可以使用阴影环或将其安装在带有遮阳机构的太阳能跟踪器上来完成3提供将这些测量值集成到一台仪器中的测高仪?净辐射计可将这些测量值集成到一台仪器中?有时与显热通量、潜热通量和地面热通量的单独测量相结合
准确性并非所有日射强度计都是平等的:有不同的型号具有不同的精度、输出、功能和价格标签。为了帮助用户,日射强度计根据ISO分为不同的精度等级。通常,某个应用程序需要一定的精度等级。
总测量精度由许多因素决定,例如位置安装、维护水平和重新校准间隔。
如果链条中的一个环节薄弱,加强其他环节是没有意义的。例如,如果没有定期清洁,高级仪器将无法准确测量。
如需进一步指导,请联系我们。
位置!位置!位置!安装传感器的地点很重要:您希望测量结果能够代表您感兴趣的事物。日射强度计具有完整的半球形视野:它们可以看到完整的天空。这意味着理想情况下,黑色传感器表面上方的区域应该没有任何障碍物。同时,该文书应保持可访问性。在实践中,屋顶为安装太阳辐射传感器提供了良好的位置。
对于您的网站,在高温监测仪周围60°范围内绘制所有障碍物(树木、建筑物、电线杆等任何东西)。理想的地点在超过5°仰角的仪器视野中没有障碍物。
尽量避免在任何时候阻挡直射光束。请注意这种情况不可避免的时期。
不要将日射强度计靠近浅色墙壁或其他反光表面。不要将它们暴露在灯等人工辐射源中。
安装太阳辐射传感器是时候安装您的仪器了,以便仪器在所有条件下保持固定和调平多年。未正确调平或对齐的传感器会给出错误的结果。
日照仪标准化为8毫米管径,允许安装在太阳能跟踪器上。日射强度计和日射强度计具有2xM5螺纹,用于从下方安装在46mm或65mm间距上。或者,所有型号的中心都有一个M6螺纹。
提供专用调平安装座,以简化仪器在平面和不同尺寸管上的安装和调平。
数据记录器具有模拟输出的仪器,无论是毫伏还是放大的电压或电流,都需要连接到数据记录器(电压表)。有许多数据记录器可用,请选择一个在额定低电压范围内具有良好的分辨率,以满足您的使用条件。质量很重要;使用不准确的数据记录器会给你一个不准确的测量,无论你的太阳辐射传感器有多好。
输出以毫伏为单位的日射强度计、日射仪和日射强度计完全无源工作;它们不需要电源或电池。
对数据记录器进行编程,通过将仪器电压输出U(V)除以仪器S的灵敏度V/(W/m2)来计算辐照度E(以W/m2为单位)。
存储1分钟辐照度平均值。将辐照度的最小值和最大值与标准偏差一起存储在一分钟内被认为是一种很好的做法。建议每秒测量一次数据(1Hz采样频率),尽管对于大多数应用来说,每秒测量一次也是可以接受的。
要找到以J/m2或kWh为单位的辐射点曝光H,请整合您的1分钟平均值。根据您的应用,通过对不同时间间隔dt进行积分来计算每小时总计、每日总计或每日平均辐照度。
数字日射强度计和日照仪具有板载模数转换,可以直接连接到计算机或SCADA(监控和数据采集)系统。
这些仪器直接输出辐照度,因此无需再使用仪器的灵敏度。请注意,辐射点曝光的计算需要在计算机端完成,日射强度计没有内部时钟。
现代数字日射强度计和日照仪,如SR0-D1和DR0-D1,可提供额外的测量,例如倾斜角度、内部湿度、加热器电流和风扇速度。这些远程诊断允许远程实时状态监控。
接地将仪器正确接地非常重要,尤其是在光伏阵列等高压源附近工作时。未正确接地的仪器可能会给出错误的读数、完全失效或成为安全隐患
维护高质量数据
现在您已经有了太阳辐射数据,您需要确保数据有意义,并采取措施确保维护高质量的数据集。
最重要的事情是对数据集执行质量控制。将您的测量值与简单的晴空模型进行比较:检查您的数据是不合理的高还是不合理的低,并检查日出、日落和太阳正午的时间是否匹配。你的目标不是只做一次,而是持续不断地这样做。
高质量的测量需要维护:经常清洁仪器光学元件(窗口和圆顶),目视检查仪器液位和干燥剂。一个好的测量实践是每两年重新校准一次仪器。
结论该说明解释了如何以正确的方式测量太阳辐射。
我们解释了不同的太阳辐射量,以及如何选择最适合您的仪器。
我们提供了有关如何仔细选择位置并正确安装传感器的指示。精度取决于整个测量链,精确的仪器需要精确的数据记录器。
为了保持数据的可靠性,请设置质量控制和维护计划。