Principio de funcionamiento del sensor de radiación solar

Un sensor de radiación solar total , también conocido como piranómetro , es un instrumento que mide la radiación solar total. Utiliza el principio de funcionamiento de un termopar para medir la energía de la radiación solar y convertirla en una señal eléctrica. El término "intensímetro solar" proviene del griego pyr, que significa fuego, y ano, que significa cielo.

La radiación solar total consta de dos componentes: la radiación solar directa y la radiación dispersa. La radiación solar directa se refiere a la radiación que llega directamente del sol a la superficie terrestre, mientras que la radiación dispersa se refiere a la radiación que llega a la superficie terrestre tras ser dispersada por la atmósfera. Un sensor de radiación solar total mide la energía de ambos componentes simultáneamente y los suma para obtener la energía de la radiación solar total.

El principio de funcionamiento del sensor de radiación solar total consiste en utilizar termopares o termopilas para medir el calor de la radiación solar. Su estructura se compone principalmente de elementos ópticos, termopares o termopilas, circuitos de procesamiento de señales, etc. Mide la energía de la radiación solar total convirtiéndola en energía térmica y, posteriormente, en energía eléctrica mediante termopares o termopilas.

Los termopares son electrodos compuestos de dos metales diferentes. Al conectar dos electrodos, si sus temperaturas son diferentes, se crea una diferencia de potencial entre ellos. La magnitud de esta diferencia de potencial es proporcional a la diferencia de temperatura entre los electrodos. La sonda de un sensor de radiación solar total suele constar de dos termopares: uno para medir la energía de la radiación solar y el otro para medir la temperatura ambiente.

Cuando la radiación solar incide en la sonda del sensor, los termopares internos se calientan por la energía radiante, creando una diferencia de potencial. Esta diferencia de potencial es amplificada y procesada por el circuito del sensor y genera una señal de voltaje, cuya magnitud es proporcional a la energía de la radiación solar. Por lo tanto, la cantidad de energía irradiada por el sol se puede determinar midiendo el voltaje de salida.

Además del termopar, el sensor de radiación solar total incluye una sección mecánica y óptica para proteger y captar la energía radiante, de modo que el termopar pueda detectarla y medirla mejor. El sensor también suele incluir un circuito amplificador y de filtro para amplificar y filtrar las diminutas señales de voltaje generadas por el termopar y obtener mediciones más precisas.

Los sensores de radiación solar son instrumentos de medición de alto rendimiento y gran precisión que se utilizan comúnmente en climatología, meteorología, utilización de energía solar, crecimiento de cultivos, física de edificios e investigación de energía solar.

Ficha técnica del sensor de radiación solar piranómetro

Manual de instrucciones del sensor de radiación solar NBL-W-HPRS V3.0.pdf

Manual de instrucciones del sensor de radiación solar NBL-W-SRS V4.0.pdf