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Che cos’è un Piranometro?

Un piranometro è uno strumento che misura il flusso della radiazione solare. Sono dei piccoli apparecchi che tramite un apposito sensore misurano l’irraggiamento solare. Protetti da un involucro riflettente di plastica bianca, presentano una specie di cupolino sulla parte superiore che permette alla luce di penetrare a 180° e nello stesso tempo lo protegge da pioggia, neve e polvere. L’apparecchio è posizionato su una superficie piana dove può ricevere una esposizione a pieno spettro delle radiazioni elettromagnetiche provenienti dal sole. Il metodo attuale utilizzato per misurare le radiazioni solari dipende dal tipo di piranometro: a cella fotovoltaica e a termopila.

I tipi di Piranometri

Ci sono 3 tipi, ognuno misura la radiazione in modo diverso e viene impiegato in ruoli diversi:
  1. piranometro a termopila
  2. solarimetro a cella fotovoltaica (detto anche piranometro fotovoltaico)
  3. piranometro a fotodiodo
 

Come funzionano i piranometri?

I piranometri sono piccoli apparecchi di misurazione inseriti in un contenitore di plastica bianco che presenta una specie di piccola cupola nella parte superiore, atta a lasciar penetrare all’interno del sensore la massima radiazione solare. Vengono posizionati all’esterno in pieno sole così da poter assorbire al loro interno l’intero spettro della radiazione solare. La differenza tra un tipo di piranometro e un altro è nel loro metodo di misurazione delle radiazioni.

Piranometro a termopila

I piranometri a termopila misurano la luce del sole in base al calore che genera. Il sensori a termopila misura la differenza di temperatura che si registra tra una superficie nera ed una superficie bianca (oppure di un corpo avente una opportuna massa termica non esposta al sole). Le due temperature vengono registrate da serie (o pile) di termocoppie per migliorare l’affidabilità della misura. Lunghezza d’onda misurata: 300nm – 3000nm. Come viene usato il solarimetro a termopila?: I modelli a termopila sono impiegati principalmente per scopi meteorologici.

Solarimetro a cella fotovoltaica

I solarimetri fotovoltaici misurano la luce del sole secondo l’elettricità che produce. Questo sensore d’irradianza misura il medesimo spettro convertito in energia elettrica da un modulo fotovoltaico. Se si espone la cella alla radiazione solare, grazie all’effetto forovoltaico, una buona parte della radiazione viene assorbita e convertita in energia elettrica. Quando si misura la tensione e la corrente è possibile, se lo strumento è tarato e costruito appositamente, conoscere la radiazione incidente sul sensore. Lunghezza d’onda misurata: 350nm – 1150nm. Quando viene usato: il solarimetro fotovoltaico è impiegato principalmente per il calcolo delle performances di impianti fotovoltaici.

Piranometro a fotodiodo

Il piranometro a fotodiodo usa quasi la stessa tecnologia del fotovoltaico ma solitamente non è compensato in temperatura, mentre il solarimetro a cella fotovoltaica è compensato in temperatura. La cella ha dei trattamenti superficiali che le consentono di catturare il massimo delle lunghezze d’onda che la cella fotovoltaica è in grado di convertire in energia elettrica; Il diodo no.

Per cosa viene usato?

I piranometri sono usati per:
  • Il monitoraggio di impianti fotovoltaici.
  • La valutazione degli investimenti legati all’energia solare.
  • In meteorologia – più specificatamente per identificare quali pattern climatici una determinata zona si possa aspettare in un futuro vicino.
  • Per studiare il cambiamento climatico
  • In agricultura

FAQ

Qual è la differenza fra un solarimetro e un piranometro?

Tutti i solarimetri sono anche tipi di piranometri. Se siete bravi in greco antico, sicuramente saprete che pir significa fuoco, ano da sopra, e metro misurazione. Quindi un pir-ano-metro misura “il fuoco dal di sopra” — la luce del sole. Parlando in generale, i piranometri a termopila misurano la luce del sole in base a quanto calore generano; quelli fotovoltaici misurano la luce in base alla quantità di elettricità che generano.

Quale è meglio – la cella fotovoltaica o la cella termopila?

I piranometri a termopila misurano una gamma più larga di radiazione. La luce del sole può sembrare gialla, ma in realtà consiste in una vasta gamma di radiazioni elettromagnetiche, che oscillano dai 280 – 4000 nanometri. Ciò include sia la “luce bianca” visibile (lo spettro dell’arcobaleno, da tutti conosciuto, che va dal rosso/arancione al viola/indaco) e le radiazioni elettromagnetiche invisibili, tra le quali le ultraviolette (UV) e gli infrarossi (IR). Anche se i nostri occhi non riescono a riconoscere molte di queste radiazioni, i piranometri fanno del loro meglio per rilevarne il più possibile, in quanto viene tutta considerata luce del sole. I piranometri a termopila di buona qualità riescono a misurare praticamente la maggior parte di tutto lo spettro – 300nm – 3000nm; mentre i piranometri a cella fotovoltaica misurano una gamma più ristretta 350nm – 1150nm.

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