المعايير والتطبيق بيرانومتر الفئة B

ما هو البيرانومتر الفئة B؟ دليل معايير الصناعة وحدود التطبيق ، من ISO إلى أبحاث الطاقة الشمسية/الطاقة

ربما سمعت عن البيرانومتر ، وهو جهاز يقيس الإشعاع الشمسي ، وقوة أشعة الشمس التي تضرب سطحًا. إليكم السؤال: هل 'الفئة B ' مهمة عند اختيار البيرانومتر الجديد؟ الجواب المختصر هو بالتأكيد . تؤثر درجات الدقة مثل الفئة B بشكل مباشر على موثوقية بياناتك. في الحقول التي تتطلب قياسات شمسية دقيقة لدفع القرارات (فكر في الاستثمارات الزراعية الشمسية ودراسات المناخ) ، فإن هذه الموثوقية غير قابلة للتفاوض.

سوف يشرح هذا الدليل ما يفعله مقاييس الفئة B من الفئة B ، وكيف يتم تعريفها بالمعايير الدولية ومكان التفوق (وقد تقصر) وكيف يمكنك الاختيار بين الفئة B والفئة A استنادًا إلى احتياجاتك المحددة. لنبدأ.

ما هي فئة البيرانومتر ب؟ ISO Standard - ما هو؟

دعونا أولاً نوضح أن أجهزة قياس البصراء تصنف وفقًا لدقتها. ISO 9060: 2018 هو المعيار الأكثر قبولًا على نطاق واسع لهذا التصنيف. ( طاقة الطاقة الشمسية - مجالات حقل المعايرة ) تصنيف هذا المعيار الأدوات في ثلاث فئات: الفئة A ، الفئة B والفئة C.

ما الذي يجعل البيرانومتر A 'الفئة B ' pyranometer؟ سننظر في بعض متطلبات ISO 9060: 2018:

• وقت الاستجابة: السرعة التي يستجيب فيها المستشعر للتغيرات في الضوء. مطلوب أدوات من الفئة ب للاستجابة في غضون 6 ثوان إلى 95 ٪ من تحول الإشعاع المفاجئ (تتطلب الفئة A فقط 3 ثوان).

• درجة الحرارة معامل: يقيس مقدار قراءات المستشعر تختلف مع درجة الحرارة. هذا الانجراف هو = 0.05 ٪ للفئة B (الفئة A لها معيار أكثر صرامة = 0.03 ٪).

• عدم الاستقرار: الحد الأقصى المسموح به في المعايرة على مدى فترة 12 شهرًا. يسمح الفئة ب بانجراف يصل إلى 2 ٪ (تقتصر الفئة A على 1 ٪).

أبسط: أدوات الفئة B جيدة بما يكفي للاستخدام اليومي ، لكنها أقل دقة من أدوات الفئة A. وتستخدم هذه للبحث مع المخاطر العالية (مثل نمذجة المناخ).

الاختلافات بين الفئة A والفئة ب: ما هي؟

قارن بين الفئة A والفئة ب pyranometers لفهم سبب أهمية الصف:

المعلمة	الفئة ب	الفئة أ
وقت الاستجابة	= 3 ثانية لضبط 95 ٪	= 6 ثانية لضبط 95 ٪
معامل درجة الحرارة	<= 0.03 ٪ لكل درجة	<= 0.05 ٪ لكل درجة
عدم الاستقرار (12 شهرًا)	<= 1 ٪	<= 2 ٪

هذه الفجوات ليست خفية فحسب ، بل هي أيضًا حاسمة. على سبيل المثال ، قد يكون مقياس البيرانومتر من الفئة 'أ' يستحق ذلك إذا كنت تراقب الألواح الشمسية في الصحراء حيث تتقلب درجات الحرارة بعنف. سيضمن معامل درجة الحرارة المنخفضة أن تظل القراءات دقيقة ، حتى في الأيام الحارة الحارقة. في المنطقة التي يكون فيها الطقس مستقرًا ، يجب أن تكون أداة من الفئة A كافية.

أين تتفوق الفئة ب pyranometers؟

إنها مفيدة . فيما يلي ثلاثة سيناريوهات يكون لها معنى:

1. المشاريع الشمسية التجارية

يتم استخدام الإشعاع اليومي لتحسين المزارع الشمسية وأسطح المنازل ومشاريع مقياس المرافق. يمكنك ، على سبيل المثال:

• قد يستخدم مديرو المزارع الشمسية pyranometers من الفئة B لمراقبة ناتج الطاقة اليومية فيما يتعلق بالإشعاع المتوقع. على الرغم من أن الفئة A توفر دقة محددة ، فإن الانجراف السنوي بنسبة 2 ٪ من الفئة B لا يكاد يذكر عند اتخاذ قرارات قصيرة الأجل.

• التكلفة هي أيضًا عاملة: يمكن أن تكون أجهزة استشعار الفئة B أقل تكلفة بنسبة 30-50 ٪ من أجهزة استشعار الفئة A ، مما يجعلها خيارًا ميسور التكلفة للنشر على نطاق واسع تتطلب عشرات المستشعرات.

2. محطات الأرصاد الجوية الإقليمية

لا تحتاج جميع محطات الطقس إلى الدقة A. Pyranometer من الفئة B مناسب للمناخات ذات التغيرات المعتدلة في درجات الحرارة (مثل المناطق شبه الاستوائية والمعتدلة).

• تحليل اتجاهات المناخ على المدى الطويل

• توقعات محصول العائد (الطقس الزراعي).

• دراسات جزيرة الحرارة الحضرية

تركز هذه التطبيقات بشكل أكبر على الاتساق من الاستجابة على مستوى المجهرية.

3. البحث والتعليم في مستوى الدخول

يمكن للطلاب أو الهواة أو الباحثين الذين يطلقون تجارب صغيرة في الطاقة الشمسية الاستفادة من مقاييس الفئة B. أنها توفر حل بأسعار معقولة وعملية. يمكنك ، على سبيل المثال:

• يمكن لمختبر الجامعة الذي يدرس كفاءة الألواح الشمسية في المجتمع جمع البيانات الأساسية باستخدام جهاز من الفئة B دون إنفاق ثروة.

• يمكن إظهار مبادئ قياس الطاقة الشمسية في معارض العلوم ومشاريع الفصول الدراسية دون الحاجة إلى دقة الفئة 'أ'.

المستشعرات الفئة ب: ما الذي يدفع التصميم؟

ترتبط تقنية المستشعر داخل البيرانومتر مباشرة بصفته. تم تجهيز غالبية أدوات الفئة B بأجهزة استشعار Thermopile الرقيقة للفيلم ، وهو تصميم فعال من حيث التكلفة ودائم يحول الطاقة الشمسية إلى إشارة كهربائية باستخدام تأثير Seebeck (حيث تنتج اختلافات درجة الحرارة بين اثنين من المعادن الجهد).

لماذا Thin Film Thermopiles؟

• هذه قوية: إنهم يقاومون الرطوبة والغبار والتآكل. هذا يجعلها مثالية للاستخدام في الهواء الطلق.

• التكلفة ميسورة التكلفة: نظرًا لأنها تنتجها الجملة وبيعها في الأسواق التجارية ، فقد تم تخفيض سعر المقاييس البيرانية من الفئة B.

• تتماشى معاملات درجة الحرارة ووقت الاستجابة مع ISO 9060: 2018 للحصول على دقة متوسطة المدى.

لا تخلو الفلزات الرقيقة من الأفيرة. قد لا تكون جيدة في:

• الدقة في الإضاءة المنخفضة: يمكن أن تسبب ظروف الإضاءة الخافتة (على سبيل المثال الصباح الباكر أو الأيام الغائمة أو السماء المظلمة) المزيد من الضوضاء.

• الحساسية الطيفية: قد لا تلتقط طيف الطاقة الشمسية بأكملها (300-2800NM) على قدم المساواة مثل أجهزة الاستشعار المتميزة.

أي فئة أفضل: الفئة أ أو الفئة ب؟

هل يجب أن تشتري سيارة من الفئة B أو تنفق المزيد على الفئة A؟ هذه شجرة قرار سريعة:

• اختر الفئة ب إذا

• أنت تعمل في مناخ مستقر (لا تقلبات درجات الحرارة القصوى).

• يعتمد طلبك على فعالية التكلفة (مثل المزرعة الشمسية على نطاق واسع ، محطة الطقس الإقليمية).

• أنت طالب أو معلم أو باحث صغير.

• حدد الفئة أ إذا

• تحتاج إلى انجراف معايرة أقل من 1 ٪ سنويا (مثل دراسات المناخ على المدى الطويل).

• مراقبة البيئات القاسية مثل الصحارى والمناطق القطبية.

• بالنسبة للبحث والتطوير ، تعد الدقة العالية ضرورية (على سبيل المثال التحقق من مطالبات اللوحة الشمسية من الكفاءة).

الأفكار النهائية

المقياس البيرانوم من الفئة B هم الأبطال المجهولون لقياس الطاقة الشمسية والأرصاد الجوية-موثوقة وعملية ومصممة خصيصًا للاحتياجات اليومية. إن فهم معايير ISO وحدود التطبيق وكذلك تكنولوجيا المستشعر سيساعدك على اتخاذ خيار يوازن التكلفة والدقة والأداء.

يعد Pyranometer من الفئة B الأداة المثالية لأي شخص يدير مزرعة شمسية ، أو يعلم دورة علمية. سوف يوفر لك جميع المعلومات التي تحتاجها دون أي إضافات غير ضرورية. في عالم القياسات الشمسية ، يمكن أن تكون الدقة ذات قيمة ، ولكن يمكن أن تكون الوظائف لا تقدر بثمن.