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Instrumentação aplicada à medição da radiação solar Instrumentación…

- - - - El Pirheliómetro es un instrumento de medición que permite establecer el nivel de irradiancia, una magnitud que permite describir la potencia de radiación electromagnética de cualquier tipo que incide por cada unidad de superficie. Es una herramienta que facilita medir un haz de luz solar
        
        FUNCIONAMIENTO: El Pirheliómetro se considera un sensor diseñado para medir la radiación solar de forma directa, es necesario que este instrumento de medición se encuentre orientado al sol para mayor efectividad y en muchas oportunidades se emplea en conjunto con un Piranómetro; el cual es también identificado como Solarímetro o Actinómetro y es de gran utilidad como instrumento de medición para establecer de manera precisa la radiación solar a través de su densidad de flujo.
    - - La particularidad del pirheliómetro, frente a otros instrumentos que miden la intensidad de las radiaciones solares, radica en que mide la radiación que proviene directamente del Sol, sin encontrar ningún obstáculo que produzca un cambio en su dirección.
        
        HISTORIA: El primer Pirheliómetro se desarrolló entre los años 1837 y 1838; su creador fue un físico de origen francés, conocido como Claude Pouillet.
        
        Este físico desarrolló el Pirheliómetro con la finalidad de establecer medidas cuantitativas del calor emitido por los rayos solares, consideradas como las primeras mediciones cuantitativas que se realizaban en la historia, con respecto a la energía solar basándose en su incidencia sobre la superficie de la tierra.
    - - Este aparato ha sido elaborado con una serie de
        características que le permiten captar la luz solar mediante una ventana, similar a una cámara, la cual se encuentra ubicada sobre una termopila que le da energía y permite que el calor recibido se convierta en una señal eléctrica que es registrada, para luego mediante la aplicación de una fórmula, calcular los vatios por cada metro cuadrado.
        
        TIPOS DE PIRHELIOMETROS
        Pirheliómetros de Cavidad Absoluta: Poseen dos cavidades cónicas iguales, una en la parte externa, la cual se calienta al estar expuesta a la radiación solar, y otra oculta en el interior del instrumento, la cual se calienta mediante energía eléctrica hasta obtener una temperatura igual a la cavidad externa. Al igualarse las temperaturas puede asignarse el valor de la energía eléctrica consumida como el valor de la radiación solar incidente.
        Pirheliómetro Secundario: Se calibran por la comparación con un pirheliómetro de cavidad absoluta. Posee un sensor de termopila. Este dispositivo requiere de un sistema de seguimiento solar. Debido a la complejidad de estos sistemas, la medición de la componente directa de la radiación solar se hace en pocas ocasiones.
- - - - - Fotômetro solar: Mede a irradiância solar direta em bandas espectrais estreitas.
        
        Diferenças: Radiação Irradiação Irradiância
        
        Irradiação Solar: é a Exposição a esta radiação em determinado período de tempo
        
        Irradiância Solar: é o valor instantâneo da radiação solar incidente em w/m²
        
        Radiação solar: Energia emitida na forma de ondas eletromagnéticas, através do espaço
        
        Direta: transmissão decresce com o aumento do ângulo zenetol solar (aumento do caminho óptico)
        
        FOTOMETRIA: é a medida de luz proveniente de um objeto. A fotografia astronômica inicia no final do século XIX e desde então muitos tipos de detectores eletrônicos são usados para estudar a radiação eletromagnética
        
        FOTÔMETRO Solar: um tipo de fotômetro concebido de forma a apontar para o sol . Os fotômetros solares recentes são instrumentos automatizados que incorporam uma unidade de rastreamento do sol, um dispositivo de filtragem espectral.
- - - - Aplicação com em medições de radiação solar ao ar livre como parte de uma estação meteorológica
      - Como funciona? 🤔
        
        É composto por dois piranômetros com sensores de termopilhas.
        
        Termopilhas
        
        Dispositivos eletrônicos que convertem energia térmica em energia elétrica.
        
        Piranômetros
        
        Dispositivo que mede a radiação solar incidente sobre a superfície terrestre.
        
        Superior mede a radiação solar incidente.
        Inferior mede a radiação solar refletida.
      - Albedo
        
        Albedo (refletância solar)
        Parte da radiação solar que chega à superfície terrestre e é refletida pelo ambiente do entorno (solo, vegetação, latitude, época do ano, hora do dia, etc).
        
        A razão entre a radiação solar incidente e a refletida
        Albedo = (Radiação solar incidente)/(Radiação solar refletida)
        
        Resultado
        Escala de "0" até “1”
        
        "0"
        Corresponde a um corpo escuro que absorve toda luz incidente (sem reflexão).
        
        "1"
        Corresponde a um corpo que reflete toda luz incidente (reflexão total).
        
        Asfalto: 0,15
        Neve: 0,8 - 0,9
        
        Albedo é muito importante.
        Grécia, casas são pintadas de branco para que a radiação solar tenha uma maior refletividade, para que o interior das construções tenha temperaturas mais estáveis, principalmente no verão.
        
        Geração de energia
        
        A geração de energia solar está diretamente relacionada a radiação que chega na superfície terrestre.
        
        Quanto menor o albedo, maior será a geração de energia elétrica
        
        Latim albedo: "brancura" ou luz solar refletida
        de albus: "branco"
- - - - Janela de silício
        
        Instalação do Pirgeômetro
        
        Nivel
        
        Manutenção
        
        Silíca gel
- - - - Inclinação óptimo
      - ISO 9060
      - Piranômetro CMP3
        
        [Vídeo Piranômetro CMP3(https://video.directindustry.com/video_di/videos/video-70629.mp4)
- - - - Heliógrafo
- - - - COMPONENTES PRINCIPALES DE LOS PIRANÓMETROS .-
        
        NIVEL
        
        TORNILLO DE NIVELADO
        
        SENSOR O TERMOPILA
        
        CABLE Y CONECTOR
        
        CARTUCHO O INDICADOR DE DESECANTE(DRIYING CARTIDGE )
        
        CUPULA(DOME)
        
        CARCASA(INER DOME)
      - ¿COMO FUNCIONA?
        
        Los piranómetros generalmente no tienen energía, ya que cada uno de los componentes del sistema reacciona o es influenciado directamente por la radiación solar.
        
        Un piranómetro solar funciona midiendo el número de fotones, pequeñas unidades de luz, que impactan un dispositivo químico o físico dentro del instrumento con el tiempo.
        
        El principio del funcionamiento es el efecto fotoeléctrico.
      - La ubicación de los mismos es muy importante para poder captar la mayor cantidad de información pertinente para su medición.
        
        Lugar abierto.-
        
        El lugar tampoco puede tener otras fuentes de radiación artificial.-
        
        Que el modelo empleado se encuentre en una altura moderada.-
        
        Evitar lo más que se pueda cualquier tipo de obstrucción solar.-
      - ¿Para qué sirve el Piranómetro?
        
        Es empleado en el ámbito meteorológico y cumple una función crucial al explorar con profundidad las radiaciones solares o dependiendo de su modelo, las ondas electromagnéticas que se proyectan en la atmósfera.
      - CARACTERISTICAS
        
        En la parte interna del instrumento se encuentra la pila termoeléctrica, esta puede absorber la radiación solar entre 300 y 50.000 nm (nanómetros).
        
        Mide la densidad del flujo de radiación solar (kilovatios por metro cuadrado) en un área que abarca un ángulo de 180° en torno al aparato.
        
        Su campo de visión solo pueda ser de 180 grados, además de garantizarle una protección segura a la batería