В условиях стремительного развития науки и техники сегодня всевозможные датчики выступают в роли «незаметных героев», незаметно обеспечивая ключевую поддержку данных для работы во многих областях. Среди них датчики солнечной радиации играют незаменимую роль во многих отраслях благодаря своей способности точно измерять солнечную радиацию.
Датчики солнечной радиации, по сути, представляют собой прецизионные приборы, используемые для измерения солнечной радиации и солнечной энергии. Их основная задача — преобразовывать получаемую солнечную радиацию в другие легко измеряемые формы энергии, такие как тепло и электричество, с минимальными потерями. Этот процесс преобразования, подобно тонкой энергетической «магии», позволяет нам заглянуть в тайны солнечной радиации.
С точки зрения технических показателей, датчик солнечной радиации демонстрирует превосходные характеристики. Типичный размер датчика составляет 100 мм в диаметре и 100 мм в высоту. Диапазон измерения достаточно широк и может достигать 0–2500 Вт/м². Чувствительность достигает 7–14 мкВ/(Вт·м⁻²), а внутреннее сопротивление составляет около 350 Ом. Время отклика ещё быстрее: ≤30 секунд (99%) для регистрации изменений солнечной радиации. Стабильность и нелинейная погрешность контролируются на уровне ±2%, точность достигает 2%, косинусоидальный отклик составляет ≤±7% при угле возвышения солнца 10°, диапазон рабочих температур составляет от -20 °C до +70 °C, выходной сигнал может достигать 0–25 мВ (при наличии датчика тока dl-2 может также выдавать стандартный сигнал 4–20 мА). Такие превосходные рабочие параметры позволяют датчику солнечного излучения стабильно и точно выполнять задачу измерения в сложной и изменчивой среде.
Главной движущей силой атмосферной циркуляции, важнейшего природного явления на Земле, является солнечное излучение. Солнечное излучение достигает поверхности Земли двумя путями: прямым солнечным излучением, проходящим непосредственно через атмосферу; рассеянным солнечным излучением, то есть падающим солнечным излучением, которое рассеивается или отражается от поверхности. Согласно исследованиям, около 50% коротковолнового солнечного излучения поглощается поверхностью и преобразуется в тепловое инфракрасное излучение. Измерение прямого солнечного излучения является одной из важных задач датчиков солнечного излучения. Точное измерение солнечного излучения позволяет получить представление об источнике и распределении энергии Земли, обеспечивая надежную базу данных для исследований и применения во многих областях.
В практическом применении датчики солнечной радиации широко используются во многих областях. В сфере использования солнечной энергии они являются ключевым инструментом для оценки потенциала солнечных энергетических ресурсов и оптимизации проектирования и эксплуатации систем выработки солнечной энергии. Используя данные, предоставляемые датчиками солнечной радиации, инженеры могут точно оценивать интенсивность солнечного излучения в разных регионах и в разное время, что позволяет рационально планировать размещение и компоновку солнечных электростанций, а также повышать эффективность и стабильность выработки солнечной энергии. Например, на некоторых крупных фотоэлектрических электростанциях установлены высокоточные датчики солнечной радиации, которые могут отслеживать изменения солнечного излучения в режиме реального времени и своевременно корректировать угол наклона и рабочее состояние фотоэлектрических панелей для максимизации улавливания солнечной энергии и повышения эффективности выработки электроэнергии.
Метеорология также неразрывно связана с датчиками солнечной радиации. Анализируя данные о солнечной радиации, метеорологи могут более точно прогнозировать изменения погоды и изучать климатические тенденции. Являясь важным источником энергии для климатической системы Земли, солнечная радиация оказывает глубокое влияние на температуру, влажность, давление и другие метеорологические параметры атмосферы. Непрерывные и точные данные, предоставляемые датчиками солнечной радиации, помогают ученым глубже понимать метеорологические процессы и повышать точность и надежность прогнозов погоды. Например, в численных моделях прогнозирования погоды данные о солнечной радиации являются одним из важных входных параметров, и их точность напрямую связана с точностью моделирования эволюции погодной системы.
В сельском хозяйстве датчики солнечной радиации также играют уникальную роль. Рост и развитие сельскохозяйственных культур тесно связаны с солнечной радиацией, а соответствующая интенсивность и продолжительность освещения являются ключевыми условиями для фотосинтеза и накопления питательных веществ в растениях. Сельскохозяйственные исследователи и фермеры могут использовать датчики солнечной радиации для мониторинга освещенности в поле, в соответствии с потребностями в свете на разных стадиях роста культур, принимать соответствующие меры по выращиванию и управлению, такие как разумная плотность посадки, регулирование солнцезащитных сеток и т. д., чтобы способствовать здоровому росту культур, повышению урожайности и качества сельскохозяйственной продукции.
В исследованиях старения строительных материалов и загрязнения воздуха датчики солнечного излучения также незаменимы. Такие компоненты, как ультрафиолетовые лучи солнечного излучения, могут ускорять процесс старения строительных материалов. Измеряя интенсивность и спектральное распределение солнечного излучения, исследователи могут оценить долговечность различных строительных материалов под воздействием солнечного излучения и предоставить научную основу для выбора и защиты строительных материалов. Кроме того, солнечное излучение взаимодействует с загрязняющими веществами в атмосфере, влияя на химические процессы в атмосфере и качество воздуха. Данные с датчиков солнечного излучения могут помочь ученым изучить механизм образования и закономерности распространения загрязнения воздуха, а также послужить основой для разработки эффективных мер по предотвращению и контролю загрязнения.
На примере последних тенденций в отрасли, на 20-й Китайской (Цзинаньской) международной конференции по использованию солнечной энергии и четвертой Китайской (Шаньдунской) выставке новых энергетических решений и систем хранения энергии, проходивших с 5 по 7 марта, компания Qiyun Zhongtian представила разработанное ею высокоточное оборудование для мониторинга фотоэлектрической среды и комплексные интеллектуальные решения. Среди них — разработанная компанией интегрированная система мониторинга солнечной радиации, позволяющая осуществлять комплексный мониторинг общей, прямой и рассеянной радиации с помощью одного устройства. Точность измерений соответствует стандарту класса А, что привлекло внимание многих представителей энергетических компаний, и ряд компаний достигли соглашения о сотрудничестве. Этот пример наглядно демонстрирует инновационное применение и рыночный потенциал технологии датчиков солнечной радиации в отрасли.
Рассмотрим автоматизированную систему мониторинга солнечного спектрального излучения. Этот интеллектуальный прибор для измерения солнечного спектрального излучения применяется в солнечной энергетике, атмосферных исследованиях, сельском хозяйстве, мониторинге окружающей среды и других областях. Он использует комбинацию многоспектрального фильтра и термоэлемента, что позволяет не только точно измерять энергию излучения в различных спектральных интервалах Солнца, но и одновременно измерять суммарное излучение, рассеянное излучение и другие данные. Система обладает рядом передовых функций, таких как мониторинг данных об излучении, научно-технический прибор для сбора данных, беспроводное хранение данных, интеллектуальное управление и обслуживание данных, самокалибровка чувствительности и глобальный трекер, предоставляя идеальное решение для долгосрочной оценки солнечного спектрального излучения, солнечных энергетических ресурсов и метеорологических условий в полевых условиях.
Датчик солнечной радиации, являясь ключевым измерительным инструментом, вносит значительный вклад в понимание человеком Солнца, использование солнечной энергии и изучение изменений окружающей среды Земли благодаря своей точности измерений и широкой области применения. С непрерывным прогрессом науки и техники ожидается, что датчики солнечной радиации будут играть все большую роль во многих областях и способствовать устойчивому развитию общества. Будем надеяться, что датчики солнечной радиации в будущем прольют еще более яркий свет в научно-технической сфере, помогая человечеству исследовать новые неизведанные области и создавать лучшую жизнь.
Для получения более подробной информации о датчиках,
Пожалуйста, свяжитесь с компанией Honde Technology Co., LTD.
Тел.: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Веб-сайт компании:www.hondetechco.com
Дата публикации: 25 марта 2025 г.