如果您從事的是光伏或太陽能集熱相關(guān)行業(yè),就有必要知道如何測量太陽輻射的值。
Kipp & Zonen是在可再生能源領(lǐng)域中,生產(chǎn)精確可靠監(jiān)測太陽能輻射設(shè)備的領(lǐng)先生產(chǎn)商。
什么是太陽能輻射?
太陽光到達我們大氣外層時,輻照度大約為1400瓦每平方米(W/m2)。這些太陽光部分被大氣、水蒸氣和云反射、散射或吸收。部分在遠紅外范圍被吸收的光能夠再次輻射。
從太陽和天空發(fā)出的,到達地球表面的輻射可主要被分為兩個部分。一部分是短波輻射,波長范圍300-4000nm(μm),另一部分是長波輻射,波長從4.5到40多μm(遠紅外)。到達地表的輻射總量主要受大氣中的云層,微粒,污染物和飛機尾氣影響。
為什么需要測量太陽輻射?
在可再生能源行業(yè),特別是光伏(PV)和熱系統(tǒng)中,可靠的太陽輻射數(shù)據(jù)變得越來越重要。這些數(shù)據(jù)已成為很多活動和研究的重要考慮因素,主要包括研究和發(fā)展項目,生產(chǎn)質(zhì)量控制,最優(yōu)位置決策,監(jiān)測已建系統(tǒng)效率和預測不同天氣情況下的系統(tǒng)輸出等等。幾個百分點的誤差都會對投資回報產(chǎn)生重要的影響。
用什么儀器測量?
大部分光伏材料對光譜中的可見光以及近紅外光波段較為敏感,大致從400到1100nm,在可見光范圍外會出現(xiàn)一個尖峰。對紫外很少有響應(yīng),對長波輻射更是沒有響應(yīng)。工業(yè)規(guī)模的集熱系統(tǒng),一般都使用反射太陽光收集器。這些收集器主要收集短波和長波能量,并將這些波段的光聚焦在用于能量轉(zhuǎn)換的被加熱介質(zhì)上。
太陽輻照度一般使用具備平穩(wěn)光譜響應(yīng)特征的熱電堆式輻射計進行測量。器件類型,性能參數(shù)以及校對方法都由世界氣象組織(wmo)和國際標準化組織(iso)規(guī)定。他們提供了各種各樣天氣狀況下的總太陽能測量。這些數(shù)據(jù)可以和各種情況下得到的測量數(shù)據(jù)進行對比。例如,大氣網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星,各個不同的測量位置,和不同類型的太陽能系統(tǒng)。
全球短波輻射可通過水平放置的Kipp & Zonen CMP 日射強度計測量,長波輻射則可使用Kipp & Zonen CMP 地面輻射強度計進行測量。
對于安裝好的系統(tǒng),需要什么樣的儀器?
太陽能電池板使用廣泛,具備寬廣的視野,并且普遍安置于接受太陽能最大的位置。因此在水平安置好日射強度計之外,建議在面板旁固定另一個強度計用于測量電池板可以接受的能量。這樣子就可以實現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)測和維護,例如清潔,日常維護等。
當相對趨勢的測量足夠時,可以使用低規(guī)格和低價的傳感器。我們的SP Lite2 Silicon 日射輻射強度計采用了類似于大多數(shù)的太陽能電池的光譜響應(yīng)性能的光電二極管探測器。該種強度計可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場測試和監(jiān)測。
為了將太陽輻射的能量聚集到一起,一些系統(tǒng)通常使用透鏡。太陽能集熱系統(tǒng)則會使用反射裝置。這兩種的視野都相對較小。了解直接來自太陽的輻射總量就變得很重要,直接的短波輻射能由CHP 1地面輻射強度計測量。該強度計的視野角度為5°,并安置于我們的SOLYS 2太陽自動追蹤系統(tǒng)中。
研究或太陽能探測需要什么儀器
如上所述,使用WMO/ISO類型日射輻射強度計和地面輻射強度計測量的數(shù)據(jù)可以從世界上任何采集點的數(shù)據(jù)進行比較。這些數(shù)據(jù)來自大氣系統(tǒng),衛(wèi)星信息,太陽能輻射預測算法等。他們互相獨立,可以用于任何太陽能系統(tǒng)。因此是太陽能研究和現(xiàn)場勘探的理想解決方案。
下一步是如何擴展功能,以建立完善的太陽能監(jiān)測平臺。該平臺由三部分組成,一個裝備有測量全方位輻射的日射輻照強度計的太陽追蹤器,一個測量直接照射的地面輻射強度計,以及一個免受太陽直接照射的,用于測量擴散掉的天空輻射的日射輻照強度計。這里也可以裝備一個可傾斜的日射輻照強度計。該強度計可用來測量裝有2軸追蹤陣列的PV系統(tǒng)接受到的總輻照度。對于太陽能集熱系統(tǒng),還要加上一個地面輻照強度計。通常,所有的強度計輸出可以直接與專用數(shù)據(jù)采集器相連,可以儲存,便于遠程檢索。#p#分頁標題#e#
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為什么選擇Kipp & Zonen
Kipp & Zonen在設(shè)計和生產(chǎn)太陽能輻射測量設(shè)備擁有超過75年的歷史,為全球領(lǐng)先的氣象學組織,研究機構(gòu)和能源公司提供設(shè)備。我們的強度計可以幫助你優(yōu)化系統(tǒng)。我們公司在質(zhì)量,可靠性,專業(yè)性和服務(wù)等方面廣受好評。
除強度計和太陽追蹤器之外,我們還有種類繁多的附件可供選擇,如數(shù)據(jù)采集器,各類接口等等。所有產(chǎn)品都擁有兩年的保質(zhì)期。
對精確測量的不懈追求
Kipp & Zonen 在測量太陽能輻射和大氣性質(zhì)方面一直處于領(lǐng)先地位。我們對于精確測量的熱情,使我們開發(fā)出更多高質(zhì)量的儀器:從天氣輻射計到完善的測量系統(tǒng)。公司對客戶保證產(chǎn)品性能以及在各種市場包括氣象學,氣候?qū)W,水文學上的產(chǎn)品質(zhì)量。
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