كيف يعمل جهاز استشعار إشعاعي شمسي؟

جهاز استشعار تشعُّعي شمسي، يُعرف أيضاً بجهاز استشعار إشعاعي شمسي أو بمقياس تشعُّبي شمسي، هو جهاز يُستخدم لقياس كثافة تدفق الاشعاع الشمسي (بالواط لكل متر مربع) من الشمس.() ويعمل جهاز الاستشعار استناداً إلى مبادئ تكنولوجيا التدرج وقياس الطاقة في الطيف الشمسي.

& مُجرّد مُتَعَلِّم'س كيف يعمل جهاز استشعار تشعُّعي شمسي عادة:

1- التصميم المجسّي: يتألف جهاز استشعار تشعّعي شمسي نموذجي من سطح استقبال إشعاعي، عادة ما يكون صفيحة حرارية سوداء، ويساعد الطلاء الأسود على زيادة امتصاص الاشعاع الشمسي القادم إلى أقصى حد، ويصمّم جهاز الاستشعار بحيث يكون حساساً لإجمالي الاشعاع الشمسي، بما في ذلك المكونات المباشرة والانتشارية.

2- تكنولوجيا الحرارة: يمتص السطح الأسود الإشعاع الشمسي القادم، مما يسبب زيادة في درجة الحرارة، ويولد الفرق في درجة الحرارة بين السطح الأسود والجسم المستشعر غلبة صغيرة من خلال التأثير الكهربي الحراري، ويتناسب هذا الجهد مباشرة مع كثافة الإشعاع الشمسي.

3- المعايرة: يحتاج جهاز الاستشعار إلى معايرة لتوفير قياسات دقيقة، وهذا ينطوي عادة على مقارنة جهاز الاستشعار.'الناتج في ظل ظروف إشعاعية شمسية معروفة لإنشاء منحنى أو معامل لتحويل جهاز الاستشعار'من الناتج إلى كثافة الإشعاع الشمسي.

4- الناتج: يوفر جهاز الاستشعار إشارة خروج، عادة ما تكون في شكل إشارة فولطية أو حالية، تتناسب مع كثافة الإشعاع الشمسي، ويمكن معالجة هذه الإشارة وتحويلها إلى وحدات تشعُّبية شمسية (بالواطات لكل متر مربع) باستخدام منحنى أو معامل المعايرة.

5- تسجيل البيانات: يمكن تسجيل الناتج من جهاز استشعار الإشعاع الشمسي بواسطة نظم لاقتناء البيانات أو عمليات لسحب البيانات، مما يتيح الرصد المستمر لمستويات الإشعاع الشمسي مع مرور الوقت.

دور وقيمة الاستشعار بالتشعيع الشمسي:

وتقوم أجهزة الاستشعار الخاصة بالاشعاعات الشمسية بقياس كثافة الاشعاعات الشمسية، المباشرة والمشتتة على السواء، وهي مهمة لمجالات مثل رصد أداء نظم الطاقة الشمسية، والأرصاد الجوية، وبحوث المناخ، والرصد البيئي.

وعلى وجه التحديد، تؤدي أجهزة الاستشعار الخاصة بالإشعاع الشمسي الوظائف التالية:

١ - رصد الإشعاع الشمسي: يمكن لأجهزة الاستشعار العاملة بالإشعاع الشمسي أن تقيس كثافة الإشعاع الشمسي، المباشر والمتناثر على حد سواء، وهذا أمر بالغ الأهمية لرصد أداء نظم الطاقة الشمسية، مما يمكن أن يساعد المستخدمين على فهم توليد الطاقة الفعلية للوحات الشمسية وتشخيص ما إذا كانت هناك مشاكل في النظام.

2- الأرصاد الجوية الإضافية: يمكن استخدام أجهزة الاستشعار الخاصة بالإشعاع الشمسي في عمليات الأرصاد الجوية لمساعدة علماء الأرصاد الجوية على دراسة تغير المناخ، والتنبؤ بالطقس، وتقييم مخاطر الكوارث، وعلى سبيل المثال، يمكن استخدام بيانات الإشعاع الشمسي لحساب كمية التبخر، بغية الحصول على معلومات عن محتوى رطوبة التربة.

3 - المساعدة في الرصد البيئي: يمكن استخدام أجهزة الاستشعار الخاصة بالإشعاع الشمسي في الرصد البيئي لقياس أثر الإشعاع الشمسي على البيئة، وعلى سبيل المثال، يمكن استخدام بيانات الإشعاع الشمسي لتقييم تركيز الهباء الجوي والملوثات الجوية، وبالتالي رصد حالة تلوث الهواء.

4- دعم البحث العلمي: يمكن لأجهزة الاستشعار الشمسية أن تقدّم الدعم في مجال البيانات لأغراض البحث العلمي، مثل دراسة المبادئ الفيزيائية للطاقة الشمسية، لاستكشاف قوانين حركة الكواكب في النظام الشمسي.

وعموما، يوفر جهاز استشعار للإشعاع الشمسي بيانات قيّمة لتطبيقات مثل رصد أداء نظام الطاقة الشمسية، والأرصاد الجوية، والبحوث المناخية، والرصد البيئي، وهو أداة أساسية لفهم الطاقة الشمسية وتسخيرها.

أجهزة استشعارات البيانات البيانية

NBTERL. 0. pdf

NBTERL. 0. pdf