Roberto Sozzi (ARPA Lazio) Teodoro Georgiadis (CNR-IBIMET ...
Share Embed Flag
Download ePaper

Roberto Sozzi (ARPA Lazio) Teodoro Georgiadis (CNR-IBIMET ...

Roberto Sozzi (ARPA Lazio) Teodoro Georgiadis (CNR-IBIMET ... Roberto Sozzi (ARPA Lazio) Teodoro Georgiadis (CNR-IBIMET ...

arpalazio.net
from arpalazio.net More from this publisher
11.07.2015 Views

9 - TECNICHE PER L’OSSERVAZIONE DEL PBL.—————————————————————————⎯⎯——————————calibrazione, per ogni piranometro si può individuare una sensibilità E (mV⋅(Wm -2 )) -1 tale che, detto R gla radiazione Solare Globale misurata e V out la tensione in uscita al sensore, valga la relazione:Rg = V E[9.62]outE’ inoltre opportuno che il piranometro venga ventilato e che si applichino le correzioni proposte daidiversi costruttori per minimizzare i diversi errori indotti nella misura. Il sensore a termopila è delicato(in particolare non deve sporcarsi, pena la perdita del colore di calibrazione con il conseguente fuoriservizio). Per questa ragione, viene protetto da una calotta emisferica, che agisce anche,inevitabilmente, come filtro. Nel caso dei piranometri utilizzati per la misura della radiazione solare, ilmateriale utilizzato per la calotta è di solito il vetro, che lascia passare lunghezze d’onda comprese tracirca 0.3 e 2.8 µm. Questa scelta è giustificata dal fatto che la radiazione solare arriva al verticedell’atmosfera con una composizione spettrale molto vicina allo spettro di corpo nero a 6000 K, checontiene essenzialmente radiazioni ad onda corta comprese tra 0.1 e 5 µm. Il piranometro a termopila èun sensore con una risposta del primo ordine, caratterizzato da una costante di tempo che di regola valequalche decina di secondi e che tende a crescere con la precisione e la qualità dello strumento.Fig.9.36 Piranometro a termopila.Fig. 9.37 - Piranometro fotovoltaicoIl secondo tipo di radiometri è costituito dai piranometri fotovoltaici, costituiti da una piastrina di silicio———————————————————————————⎯⎯————————- 377 -

9 - TECNICHE PER L’OSSERVAZIONE DEL PBL.—————————————————————————⎯⎯——————————fotosensibile, che reagisce alla radiazione incidente generando una tensione, funzione dell’intensità dellaradiazione incidente. La piastrina fotosensibile è sormontata da un rivestimento in plastica che servecome protezione e come filtro. Un esempio di piranometro fotovoltaico si può vedere nella Fig.9.37.In generale, per misure di precisione, si utilizzano i piranometri a termopila, la cui risposta risultaindipendente dallo spettro della radiazione incidente (che a sua volta dipende dalle polveri sospese, dallapresenza di nubi, eccetera). Nel caso dei piranometri fotovoltaici, la calibrazione è effettuata incondizioni di cielo sereno; la risposta in condizioni di cielo coperto può mostrare un certo scostamentorispetto al valore reale della radiazione, a causa di una dipendenza essenziale tra lo spettro dellaradiazione incidente e l’entità del fenomeno fotovoltaico. A fronte della precisione notevolmenteminore, il piranometro fotovoltaico presenta alcuni vantaggi rispetto al piranometro a termopila, come ilcosto di acquisto notevolmente inferiore e un tempo di risposta limitato a pochi secondi.Tutti i piranometri, indipendentemente dalla costruzione, di notte devono restituire una tensionenulla. In pratica, questo requisito di base è spesso violato a causa di errori di installazione (lampadesospese sul punto di misura, eccetera) o di problemi strumentali (particolarmente evidenti nel caso deipiranometri fotovoltaici, che possono addirittura restituire tensioni negative di notte). Questi problemipossono essere compensati ponendo una grande accuratezza al momento dell’installazione ed agendocon elaborazioni opportune sui dati raccolti.Una caratteristica fondamentale di un piranometro è la sua risposta al coseno. In effetti se un raggio diluce visibile perpendicolare alla superficie attiva del piranometro determinasse una misura V 0 , allora, seil raggio di luce mantenesse la medesima intensità, ma formasse un angolo θ con la normale allasuperficie attiva, la misura dovrebbe essere V=V 0 cos(θ). Se ciò avviene, allora il piranometro presentauna perfetta risposta cosinusoidale. I sensori normalmente presentano un’ottima rispostacosinusoidale, tranne nel caso in cui l’angolo θ si avvicina a 90°.Da ultimo vanno fatte alcune precisazioni. Quando si pongono due piranometri, uno affacciato versol’alto e l’altro rivolto verso il basso, si misurano in questo modo sia la R g sia l’albedo. Lo strumento cosìcomposto prende il nome di Albedometro. Inoltre, anche se più raro, esiste uno strumento dettoPireliometro che misura la radiazione solare diretta su di una superficie perpendicolare.9.8.6.2 Radiazione nettaLa radiazione netta è la somma algebrica delle radiazioni ad onda corta e ad onda lunga inavvicinamento e in allontanamento dalla superficie terrestre. Per misurare la radiazione netta si usa ilRadiometro Netto o pirradiometro (Fig.9.38).Fig.9.38- Radiometro netto a cupola———————————————————————————⎯⎯————————- 378 -

9 - TECNICHE PER L’OSSERVAZIONE DEL PBL.—————————————————————————⎯⎯——————————calibrazione, per ogni piranometro si può individuare una sensibilità E (mV⋅(Wm -2 )) -1 tale che, detto R gla radiazione Solare Globale misurata e V out la tensione in uscita al sensore, valga la relazione:Rg = V E[9.62]outE’ inoltre opportuno che il piranometro venga ventilato e che si applichino le correzioni proposte daidiversi costruttori per minimizzare i diversi errori indotti nella misura. Il sensore a termopila è delicato(in particolare non deve sporcarsi, pena la perdita del colore di calibrazione con il conseguente fuoriservizio). Per questa ragione, viene protetto da una calotta emisferica, che agisce anche,inevitabilmente, come filtro. Nel caso dei piranometri utilizzati per la misura della radiazione solare, ilmateriale utilizzato per la calotta è di solito il vetro, che lascia passare lunghezze d’onda comprese tracirca 0.3 e 2.8 µm. Questa scelta è giustificata dal fatto che la radiazione solare arriva al verticedell’atmosfera con una composizione spettrale molto vicina allo spettro di corpo nero a 6000 K, checontiene essenzialmente radiazioni ad onda corta comprese tra 0.1 e 5 µm. Il piranometro a termopila èun sensore con una risposta del primo ordine, caratterizzato da una costante di tempo che di regola valequalche decina di secondi e che tende a crescere con la precisione e la qualità dello strumento.Fig.9.36 Piranometro a termopila.Fig. 9.37 - Piranometro fotovoltaicoIl secondo tipo di radiometri è costituito dai piranometri fotovoltaici, costituiti da una piastrina di silicio———————————————————————————⎯⎯————————- 377 -

logo

Prodotti

Risorse

Aziende

Terms of service
Privacy policy
Cookie policy
Cookie settings
Imprint
Change language
Made with love in Switzerland
© 2024 Yumpu.com all rights reserved

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!