Pirheliometar: razlika između inačica

Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
mNema sažetka uređivanja
Nadopunio Pirheliometar
Redak 1:
[[Datotekadatoteka:DR01 pyrheliometer 1.jpg|mini|200x200px300px|desno|Pirheliometar, istraživački tip.]]
'''Pirheliometar''' služi za mjerenje samo izravnog [[Sunčeva svjetlost|Sunčevog zračenja]], za razliku od [[piranometar|piranometra]], koji mjeri ukupno Sunčevo zračenje, raspršeno i izravno ozračenje na vodoravnu plohu. Mjerenje izravnog (direktnog) Sunčevog zračenje je svakako jedno od najsloženijih mjerenja u određivanju potencijala energije [[Sunce|Sunca]]. On se sastoji od termočlanaka na dnu uskog cilindra, tako je [[vidni kut]] instrumenta samo oko 5°, odnosno 0,005 [[steradijan]]a. Takvom geometrijom se omogućava registracija samo zračenja koje dolazi iz uskog pojasa oko Sunčevog diska. Prijemna površina instrumenta u svakom trenutku mora biti okomita na Sunčeve zrake tako da pirheliometri moraju pratiti Sunce po nebu uz kutnu grešku manju od 0,75° (proizvodač Kipp & Zonnen) ili 1,5° (proizvodač Epply), što zahtijeva složen i precizan mehanički sustav za praćenje kretanja Sunca. Takvi sustavi za dvoosno praćenje Sunca su za red veličine skuplji od samog mjernog instrumenta. Izmjerene podatke je potrebno normalizirati na [[Astronomska jedinica|srednju udaljenost Zemlje od Sunca]], a instrument kalibrirati prema instrumentu više klase, prema standardu [[Međunarodna organizacija za standardizaciju|ISO]] 9060:1990 E. <ref>[http://www.global-greenhouse-warming.com/pyrheliometer.html] Global-greenhouse-warming.com </ref>
 
[[datoteka:DR01 pyrheliometer linedrawing.pdf|mini|300px|desno|Pirheliometar: (3) tijelo, (4) zaštitna kapa, (5) prozor s grijačem, (2) nišan, (1) pokazatelj [[vlažnost zraka|vlažnosti zraka]], (7) [[kabel]].]]
Raspršeno Sunčevo zračenje se može mjeriti piranometrom ako se Sunčev disk zasjeni tako da do instrumenta ne može doći izravno Sunčevo zračenje. To se može postići na više načina. Najčešće se za zasjenjivanje koristi polukružna ili kružna metalna traka, promjera od 0,5 do 1,5 m orijentirana u smjeru istok zapad tako da zasjenjuje Sunčev disk od izlaska do zalaska Sunca, s vidnim kutnom zasjenjenja dovoljnim da potpuno blokira Sunčev disk (npr. 10,6° za model Kip&Zonen CM 121B).<ref>[http://www.kippzonen.com/?productgroup/881/Pyrheliometers.aspx] Kippzonen.com </ref> <ref>[http://www.hukseflux.com www.Hukseflux.com] Hukseflux.com</ref>
 
'''Pirheliometar''' ili '''aktinometar''' je [[mjerni instrument]] kojim se mjeri koliko neko [[zračenje]] može zagrijati [[tvar]]. Najčešće se primjenjuje za stalno (kontinuirano) zapisivanje izravnoga [[Sunčevo zračenje|Sunčeva zračenja]]. Izumio ga je [[John Herschel]]. <ref>'''pirheliometar (aktinometar)''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=48377] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2018. </ref>
Traka je prekrivena slojem crne boje vrlo male refleksivnosti kako bi se spriječilo odbijanje zračenja od trake. Omjer širine trake i promjera se kreće između 0,09 i 0,35. Izvedbom trake u obliku U-profila, može se ostvariti konstantnost vidnog kuta u granicama od ±2%. Kako se Sunčeva deklinacija mijenja tijekom godine traku je potrebno pomicati svakih nekoliko (najčešće dva) dana, pa je nužna stalna prisutnost kvalificiranog osoblja.
 
== Objašnjenje ==
'''Pirheliometar''' služi za mjerenje samo izravnog [[Sunčeva svjetlost|Sunčevog zračenja]], za razliku od [[piranometar|piranometra]], koji mjeri ukupno Sunčevo zračenje, raspršeno i izravno ozračenje na vodoravnu plohu. Mjerenje izravnog (direktnog) Sunčevog zračenje je svakako jedno od najsloženijih mjerenja u određivanju potencijala energije [[Sunce|Sunca]]. On se sastoji od [[Termočlanak|termočlanaka]] na dnu uskog [[cilindar|cilindra]], tako je [[vidni kut]] instrumenta samo oko 5°, odnosno 0,005 [[steradijan]]a. Takvom geometrijom se omogućava registracija samo zračenja koje dolazi iz uskog pojasa oko Sunčevog diska. Prijemna površina instrumenta u svakom trenutku mora biti okomita na Sunčeve zrake tako da pirheliometri moraju pratiti [[Sunce]] po nebu uz kutnu grešku manju od 0,75° (proizvodač ''Kipp & Zonnen'') ili 1,5° (proizvodač ''Epply''), što zahtijeva složen i precizan mehanički sustav za praćenje kretanja Sunca. Takvi sustavi za dvoosno praćenje Sunca su za red veličine skuplji od samog mjernog instrumenta. Izmjerene podatke je potrebno normalizirati na [[Astronomska jedinica|srednju udaljenost Zemlje od Sunca]], a instrument kalibrirati prema instrumentu više klase, prema standardu [[Međunarodna organizacija za standardizaciju|ISO]] 9060:1990 E. <ref>[http://www.global-greenhouse-warming.com/pyrheliometer.html] Global-greenhouse-warming.com </ref>
 
[[Raspršeno Sunčevo zračenje]] se može mjeriti piranometrom ako se Sunčev disk zasjeni tako da do instrumenta ne može doći izravno Sunčevo zračenje. To se može postići na više načina. Najčešće se za zasjenjivanje koristi polukružna ili kružna metalna traka, promjera od 0,5 do 1,5 m orijentirana u smjeru istok zapad tako da zasjenjuje Sunčev disk od izlaska do zalaska Sunca, s vidnim kutnom zasjenjenja dovoljnim da potpuno blokira Sunčev disk (npr.na primjer 10,6° za model ''Kip&Zonen CM 121B'').<ref>[http://www.kippzonen.com/?productgroup/881/Pyrheliometers.aspx] Kippzonen.com </ref> <ref>[http://www.hukseflux.com www.Hukseflux.com] Hukseflux.com</ref>
 
Traka je prekrivena slojem crne boje vrlo male [[refleksija|refleksivnosti]] kako bi se spriječilo odbijanje zračenja od trake. Omjer širine trake i promjera se kreće između 0,09 i 0,35. Izvedbom trake u obliku U-profila, može se ostvariti konstantnost vidnog kuta u granicama od ±2%. Kako se Sunčeva [[Deklinacija (astronomija)|deklinacija]] mijenja tijekom godine traku je potrebno pomicati svakih nekoliko (najčešće dva) dana, pa je nužna stalna prisutnost kvalificiranog osoblja.
 
Traka zasjenjuje piranometar mnogo više nego je potrebno za blokiranje izravnog Sunčevog zračenja. Zbog [[Anizotropija|anizotropnosti]] raspršenog zračenja s maksimumom blizu Sunčevog diska gubitak zračenja zbog zasjenjenja dijela neba može biti znatan. Zbog toga je potrebno izračunati korekcijski faktor koji uzima u obzir površinu neba koja je zasjenjena i iznos raspršenog zračenja koji potječe upravo od tog dijela neba.
Pirheliometar služi za [[Meteorologija|meteorološka]] i [[Klimatologija|klimatska promatranja]], za ispitivanje materijala, te za procjenu [[Solarna ćelija|Sunčevih kolektora]] i [[Solarna fotonaponska energija|fotonaponskih uređaja]]. <ref> [http://www.eihp.hr/hrvatski/sunceva_energija6.htm] "Sunčevo zračenje", Energetski institut Hrvoje Požar, 2011.</ref>
 
=== Ȧngströmov pirheliometar ===
'''Ȧngströmov pirheliometar''' (prema [[Anders Jonas Ångström|A. J. Ångströmu]]) radi na osnovu električne kompenzacije: dvije su tanke crne [[Lamela (razdvojba)|lamele]] od manganina, od kojih se jedna [[grijanje|grije]] električki dok ne postigne istu temperaturu kao druga lamela koja je izložena Sunčevim zrakama. U normalnim uvjetima (mirno i vedro vrijeme) količina energije potrebne za [[električno grijanje]] jednaka je količini [[energija|energije]] koju [[Apsorpcija (razdvojba)|apsorbira]] izložena lamela.
 
=== Linke-Feussnerov aktinometar ===
'''Linke-Feussnerov aktinometar''' ima kao senzor [[Termoelektricitet|Mollovu termobateriju]] u kojoj upadne Sunčeve zrake pobuđuju [[termoelektricitet]], sukladno (proporcionalno) jačini Sunčeva zračenja. Taj mjerni instrument može mjeriti primjenom filtra jakost (intenzitet) Sunčeva zračenja u različitim dijelovima njegova spektra. <ref> "Tehnička enciklopedija" ('''Meteorologija'''), glavni urednik Hrvoje Požar, Grafički zavod Hrvatske, 1987.</ref>
 
== Izvori ==