Sensor de Radiación Solar Piranómetro SP de Apogee Instruments, Medida de la radiación global de onda corta (W m2) con Sensor de Termopila (SP-510 y SP-610) o con Sensor de Célula de silicio (SP-100 y SP-200).
Principio de funcionamiento del Sensor de Radiación Solar Piranómetro
La radiación solar en la superficie de la Tierra se suele definir como la radiación total en un intervalo de longitud de onda de 280 a 4000 nm (radiación de onda corta).
El piranómetro es un sensor que mide esta radiación global de onda corta.
La medida de la radiación se expresa en W m-2(igual a J s-1 m-2).
Apogee Instruments comercializa dos tipos de piranómetros, los de Célula de Silício y los de Termopila, ambas líneas cuentan con la clasificación ISO 9060:2018 Clase C.
Piranómetros con célula de silicio correspondientes a la serie SP-100 y SP-200
Los piranómetros con célula de silicio se recomiendan para aplicaciones que no requieren ni una precisión ni un presupuesto muy elevado.
Son económicos y el tiempo de respuesta es rápido.
En cambio, en condiciones de nubosidad el error es más elevado.
Piranómetros de termopila, que corresponden a la línea SP-510 y SP-610
La línea de piranómetros SP-510 y SP-610 emplea un detector de termopila de cuerpo negro que proporciona una respuesta espectral mucho más amplia y uniforme para un mejor rendimiento bajo todas las condiciones atmosféricas.
Permite medir la radiación de onda corta incidente y la reflejada.
Características del Piranómetro de célula de silicio - Sensor de Radiación Solar SP-110
Los piranómetros de las series SP-100 y SP-200 de Apogee Instruments cuentan con un detector de célula de silicio.
Los sensores son precisos, estables y duraderos.
Estos piranómetros se han diseñado para su funcionamiento durante largos periodos de tiempo con un mantenimiento muy sencillo.
Apogee Instruments proporciona diferentes salidas analógicas, incluyendo los siguientes intervalos: 0 a 400 mV, 0 a 2,5V, 0 a 5,0 V, y 4 a 20 mA.
El piranómetro de célula de silicio también está disponible en las siguientes versiones:
- Conectado a un lector manual portátil, MP-200
- Integrado a un lector manual portátil, MP-100
- Con conector USB 2.0 tipo A, SP-420 Este modelo incluye un logger interno y se conecta directamente al ordenador.
Para descargar y gestionar los datos se emplea el programa ApogeeConnect.
Características del Piranómetro de termopila- Modelos SP-510 y SP-610
Los Piranómetros SP-510 y SP-610 de Apogee Instruments, emplean un detector de termopila y un sensor de temperatura integrado.
Ambos sensores están encapsulados en una carcasa de aluminio anodizado impermeable resistente a la radiación ultravioleta y la intemperie.
No requieren alimentación eléctrica y se suministran con su correspondiente certificado de calibración.
El sensor de radiación solar SP-510 tiene un difusor acrílico mientras que el SP-610 lleva una ventana de vidrio.
El SP-510 está diseñado para medir la radiación de onda corta incidente y el SP-610 para medir la radiación de onda corta reflejada desde la superficie terrestre.
Los Piranómetros SP-510 y SP-610 emiten un voltaje analógico que es directamente proporcional a la radiación de onda corta incidente.
La señal analógica del sensor a su vez es directamente proporcional a la radiación incidente en una superficie plana (no tiene que ser horizontal) en la que la radiación emana desde todos los ángulos de un hemisferio.
Relativamente a la instalación de los sensores, pueden ser acoplados para formar un albedómetro utilizando un suporte AL-130.
Los piranómetros de Apogee Instruments son Precisos y proporcionan medidas estables
Las calibraciones de los piranómetros son completamente trazables con el Centro Radiométrico Mundial (WRR) en Davos (Suiza).
Los piranómetros están coseno corregidos, con error direccional< ± 5 % hasta un ángulo de incidencia de 75 °.
La estabilidad a largo plazo en condiciones de campo es< 2%/año.
Sensores de radiación de onda corta robustos y autolimpiables
La forma de cúpula de la cabeza del sensor (patentada) facilita la escorrentía del rocío y la lluvia para mantener limpio el sensor y así minimizar los errores causados por el polvo que bloquea la trayectoria de la radiación.
Los sensores están alojados en un cuerpo de aluminio anodizado y los componentes electrónicos están completamente encapsulados.
Opción con Calentador integrado
El piranómetro modelo SP-230 y los Modelos SP-510 y SP-610 incorporan un calentador de 0,2 W para evitar que el agua (líquida y congelada) se deposite en el sensor y minimizar los errores causados por el rocío, el hielo o la nieve que bloquean la trayectoria de la radiación solar.
Especificaciones Técnicas de Sensor de Radiación Solar Piranómetro
| SP-110 | SP-510 | SP-610 | |
| Necesidades energéticas | Autoalimentado | 780 0, 15,4 mA consumo de corriente y 185 mW alimentación a 12 V DC (Calentador) |
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| Salida (Sensibilidad) | 0,2 mV/ W m2 | 0,057 mV / W m2 | 0,15 mV 1W m2 |
| Factor calibración (reciproco de sensibilidad) |
5,0 W m2/mV | 17,5 W m2/ mV | 6,7 W m2/ mV |
| Incertidumbre de la calibración | ± 5% | ||
| No estabilidad (cambio/año) | < 2% / año | ||
| Tiempo de respuesta | < 1 ms | 5 s | |
| Campo de visión | 180º | 150° | |
| Intervalo espectral | 360 a 1120 nm | 385 - 2105 nm | 295 - 2685 nm |
| Respuesta direccional (coseno) | ±5% hasta un ángulo de incidencia de 75º |
< 30 W m2 hasta un ángulo de incidencia de 80º |
< 20% hasta un ángulo de incidencia de 60º |
| Temperatura de respuesta | 0,04 ± 0,04 % por o C | < 5%de-15 a 45ºC | |
| Condiciones ambientales de funcionamiento | -40 a 70°C: 0 a 100% humedad relativa; se puede sumergir en agua hasta 30 m de profundidad |
-50 a 50ºC: 0 a 100% humedad relativa | |
| Dimensiones | 24 mm diámetro, 28 mm alto | 28,7 mm altura, 23,5 mm diámetro | |
| Peso (con 5m de cable) | 90 g | 100 g | |
| Cable | 5m de cable apantallado de par trenzado. Cubierta de caucho Santoprene (alta resistencia al agua, alta estabilidad UV, flexibilidad en condiciones frías), conector pigtail |
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| Garantía | 4 años contra defectos en materiales y mano de obra | ||
Aplicaciones del Sensor de Radiación Solar Piranómetro SP
Las aplicaciones incluyen medida de la radiación de onda corta en redes climáticas agrícolas, ecológicas e hidrológicas.
Los sensores también se utilizan para optimizar los sistemas fotovoltaicos.
