Piranometre global veya dağılma radyasyonunu ölçen alettir. Piranometre, 2 katlı camdan oluşan yarım kürenin altına yerleştirilmiş ve bakır-konstantan ısıl çiftler içeren siyah metalden oluşur. Isıl çiftlerin sıcak eklemleri siyah metal yüzeyin alt tarafına yerleştirilmiştir. Soğuk eklemler ise radyasyon almayacak biçimde yerleştirilmiştir.
Piranometre ‘nin temel mantığı şudur; siyah yüzeyin gelen ışığı emerek oluşan elektrik hareket gücü sayesinde soğuk eklemden daha yüksek bir sıcaklığa ulaşmasıdır. 10 mV ila 20 mV arasında oluşan bu elektrik hareket gücünün belli bir zaman aralığında integrali alınır. Ve burdan elde edilen sonuç global radyasyonun ölçüm değeridir.
Tek bir ısıl çiftin çıktısı yaklaşık 22 mikro Volt/ C (santigrad derece)’dir. Bu yüzden birden fazla ısıl çift birbirine seri bağlanarak kullanılabilir bir voltaj değeri elde edilir. Ayrıca, ısıl çiftlerin seri bağlanması ile hassasiyet de arttırılabilir.
Piranometre herhangi bir yatay yüzeye düşen toplam radyasyonu ölçebilmek için yatay olarak yerleştirilir.
Piyasadaki diğer isimleri ise payronometre, pyranometer veya güneş ölçer.
Piranometre Çeşitleri Nelerdir?
1 Kipp ve Zonen CM11 Piranometre Çeşidi
Kipp-Zonen CM11 piranometresi, cam bir yüzeyin altına yerleştirilmiş ve kalın bir film tablete basılmış 100 çift ısıl sensörden oluşmaktadır. Beyaz bir ekran sayesinde piranometre gövdesinin ısınması önlenir. CM11 piranometresi özel bir seviye ile beslenir ve tam seviye ayarı için çevrilir. Kurutucu film kutusunun da iç kısmı neme karşı korunur.
Kipp and Zonen CM11 pirometrenin 4 ila 6 mikrovolt/Watt/metrekare hassasiyetle çalıştığı 305-2800 nano metre aralığı vardır. Bu piranometre çeşidi 4000 Watt/metrekare seviyesine kadar olan radyasyonu ölçebilmektedir.
Kipp-Zonen, SOLRAD adı verilen bir gösterge kısmına sahiptir. Piranometrenin bilgisayara bağlanabilmesi için RS232 seri ara yüzü bulunmaktadır. Böylece, hem ölçülen değerler hemde integral toplamları seri port’tan bilgisayara iletilebilir ve toplanan veriler ile birçok analiz yapılabilir.
2 TSP-1 Piranometre Çeşidi (Yankee Çevresel Sistemleri)
TSP-1 piranometre çeşidi, bilindik ısıl çift teknolojisi yerine ince film platinyum direnç temeline dayanır. TSP-1 piranometresi 3 mV/W/metrekare hassasiyetle 300-3000 nm (nano metre) bandında ölçüm yapabilir.
Yankee çevresel sistemlerinin YESDAS-2 sistemi, uzaktan ve başında bir insan bulunmaksızın uzun süreli çalışan bir sistemdir. Bu sistem 32 analog ve 6 sayısal girdisiyle çeşitli sensörlerin çalışmasını sağlayan bilgi toplama sistemidir. YESDAS, bilgisayar, unix ve macintosh gibi platformlarda bilgi analizi yapılabilmesini sağlayan yazılımı da içermektedir.
3 Uluslararası Işık Modeli IL1700 (International Light Model)
IL1700 sensöre,çok gelişmiş işlemlere ve gösterge birimine sahip araştırma amaçlı radyometredir. IL1700, ışık algılayıcıların akımlarını ölçmek için tasarlanmıştır. Dinamik olarak 1 milyon ila 1 arasında ölçüm yapabilir. Bu piranometre, foto-diyotların akımlarını 0,2×10 üzeri -12 ampere kadar ölçebilir. IL1700 açığa çıkanların birleştirilmesi sırasında aralığını onluk basamaklarla otomatik olarak ayarlar. Bu birleştirme işlemi 18 yıllık bir süreye kadar uzanabilen zaman zarfı içinde 40 tane onluk grup içine dağılabilen bir aralıkta yapılır.
IL1700, uzaktan bilgisayar sistemi ile kontrol edilebilme özelliğine sahiptir. Bilgisayar ile 1 çoklayıcı ve 8 adet detektör kontrol edilebilir, seçilebilir ve elde edilen veriler okunabilir.
IL1400A modeli ise IL1700’ün elde taşınabilir, bataryayla çalışan ve 32 karakterlik LCD göstergeye sahip bir versiyonudur. IL1400A dinamik olarak 35 milyon ila 1 arasında otomatik olarak 7 adet 10’arlı basamaklar şeklinde aralık sağlamaktadır. Birleştirme işlemleri 20 tane 10’luk basamaklar şeklinde yapılabilir ve 24 saat sürebilir. IL1400A, analog kayıt çıktısı, standart TTL çıktısı ve isteğe bağlı olarak bilgisayarın seri portuna bağlanmak üzere RS232 sağlamaktadır.
4 Fotovoltaik Piranometre
Diğer piranometre çeşidi ise fotovoltaik pil tabanlıdır. Fotovoltaik pilin çıktı olarak verdiği akım, pil kısa devre akımına yakın bir akımla çalıştırıldığında, çarpan solar radyasyonla doğru orantılıdır. Bu akım, solar radyasyon olarak ölçülür ve gösterilir.
Fotovoltaik piranometrelere, Yellot Solarimetre ve HD9021 radyometresi örnek olarak verilebilir. Bu piranometrelerin bazı avantajları vardır. En önemli avantajları ise ucuz olması, sıcaklıktan çok fazla etkilenmemesi ve harici güç kaynağına ihtiyaç duymaması’dır.
Fotovoltaik piranometresinin dezavantajı ise kosinüs tepki hataları vermesi ve dar-seçici bir bantta çalışabilmesidir. Fotovoltaik güneş pilleri daha çok kızılötesine yakın dalga boylarına karşı hassastır. Spektral tepki sonucu oluşan hatalar, normal gün ışığı şartlarında +-%3 civarındadır.
Piranometre Fiyatları
- Ahlborn Almemo MA 2890-9 Model 9 Kanallı Universal Piranometre 26.000 TL,
- EKO MS01 El Tipi Solar Metre Piranometre,
- EKO MS56 Pirheliometre.
Sonuç
Solar toplayıcılara düşen radyasyon miktarının hesaplanabilmesi için eğik bir yüzeye düşen solar radyasyonun ölçümü önemlidir. Piranometre aletleri, eğik yüzeyler üzerine düşen solar radyasyonun hesaplamasında kullanılabilir. Piranometrelerin kalibrasyonu, aletin yatay düzlemi ile yaptığı açıya bağlı olarak değişir. Bu yüzden piranometre üreticileri eğimli yüzeylerde radyasyon ölçümü yapılabilmesi için kalibrasyon tabloları hazırlarlar.
