Il Solarimetro – tutto quello che c’è da sapere

Che cos’è un solarimetro?

Un solarimetro è uno strumento che misura il flusso della radiazione solare.

I Solarimetri sono dei piccoli apparecchi che tramite un apposito sensore misurano l’irraggiamento solare. Protetti da un involcro 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 deve essere posizionato su una superficie piana dove può severe una esposizione a pieno spettro delle radiazioni elettromagnetiche provenienti dal sole.

Il metodo attuale utilizzato per misurare le radiazioni solari dipende dal tipo di solarimetro: a cella fotovoltaico e a termopila.

I tipi di solarimetro

Ci sono 4 tipi di solarimetro, ognuno misura la radiazione in modo diverso e viene impiegato in ruoli diversi:

  1. Solarimetro a termopila
  2. Solarimetro a cella fotovoltaico (detto anche solarimetro fotovoltaico)
  3. Solarimetro a fotodiodo
  4. Solarimetro ‘Chemical-based’

Qui di seguiti faremo un approfondimento sui primi tre tipi ossia quelli più utilizzati.

Come funzionano i solarimetri?

I solarimetri 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 solarimetro e un altro nel loro metodo di misurazione delle radiazioni.

Solarimetro a termpopila

I solarimetri a termpopila misurano la luce del sole in base al calore che genera.

Il solarimetro a termpopila 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: 290nm – 2800nm.

Dove viene usato: il solarimetro a termopila è impiegato principalmente per scopi meteorologici.

Solarimetro a cella fotovoltaica

I solarimetri fotovoltaici misurano la luce del sole secondo l’elettricità che produce.

Il solarimetro a cella fotovoltaico misura il medesimo spettro convertito in energia elettrica da un modulo fotovoltaico. Andando ad esporre la cella alla radiazione solare, grazie all’effetto forovoltaico, una buona parte della radiazione viene assorbita e convertita in energia elettrica.

Andando a misurare 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: 325nm – 1100nm.

Dove viene usato: il solarimetro fotovoltaico è impiegato principalmente per il calcolo delle performances di impianti fotovoltaici.

Solarimetro a cella fotodiodo

Il solarimetro 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 solarimetri 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 thermopile 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 – il fotovoltaico o la cella termopila?

I solarimetri 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 molto di questa luce, i pirometri fanno del loro meglio per rilevarne il più possibile, in quanto viene tutta considerata luce del sole.

I pirometri termopili di buona qualità riescono a misurare praticamente la maggior parte di tutto lo spettro – 290nm – 28000nm; mentre i solarimetri a cella fotovolta misurano una gamma più ristretta 325nm – 1100nm.

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