ما هو حساس الإشعاع الشمسي؟

والاستشعار الاشعاعي الشمسي هو جهاز يستخدم لرصد الاشعاع الشمسي، ويمكنه قياس كثافة الاشعاع الشمسي وغيره من المعلومات وتوزيعها الطيفي، وهو أمر هام في ميادين استخدام الطاقة الشمسية، والأرصاد الجوية، والزراعة، والشيخوخة في مواد البناء، والتلوث الجوي.

وفي ميدان استخدام الطاقة الشمسية، تُستخدم أجهزة استشعار الاشعاع الشمسي لرصد كمية الاشعاع الشمسي التي تتلقاها الألواح الشمسية من أجل تحقيق الأداء الأمثل للألواح وكفاءتها.() وفي ميدان الأرصاد الجوية، تُستخدم أجهزة الاستشعار الاشعاعي الشمسي لقياس الكمية الاجمالية للإشعاع الشمسي وتوزيعه الطيفي، وهو أمر مهم بالنسبة لتغير المناخ والتنبؤ بالأحوال الجوية. 

وفي ميدان الزراعة، يمكن استخدام أجهزة استشعار الاشعاع الشمسي لرصد نمو المحاصيل، وبتحليل كثافة الاشعاع الشمسي وتوزيعه الطيفي، يمكن ارشاد المزارعين الى القيام بأنشطة زراعة وتخصيب معقولة وغير ذلك من أنشطة الانتاج الزراعي.

وتعمل أجهزة الاستشعار الخاصة بالإشعاعات الشمسية على أساس مبدأين رئيسيين هما: التأثير الحراري الكهرمائي والأثر الكهربي الضوئي.

ويستند مبدأ العمل في جهاز الاستشعار الحراري-الكهربائي الكلي للإشعاع الشمسي الكلي إلى التأثير الحراري-الكهربائي، ويستخدم جهازا حراريا أو ثنائيا حراريا لقياس الإشعاع الشمسي باستقباله للإشعاع الشمسي وتحويله إلى طاقة حرارية، ثم يتحول إلى طاقة كهربائية بالثنائي الحراري.وهذه العملية لا تتطلب أي مصدر خارجي للطاقة، وهي سلبية تماما، مما يجعلها مثالية للاستخدام في بيئات قاسية.

ومن ناحية أخرى، يستند جهاز استشعار الاشعاع الشمسي الكلي الضوئي إلى التأثير الكهرمائي الضوئي، وهو يستخدم عنصراً ضوئياً كخلية ضوئية أو ديود ضوئي لقياس الاشعاع الشمسي، وعندما يضرب ضوء الشمس العنصر الكهربي الضوئي، تتفاعل الفوتونات مع المادة، مما يجعل الإلكترونات في المادة تحصل على طاقة كافية وتهرب، مما يشكل تياراً كهربائياً.ويتناسب حجم هذه التيارات مع عدد الفوتونات المشععة على العنصر الكهربائي الضوئي، مما يسمح بقياس كثافة الاشعاع الشمسي.

وفي الختام، فإن أجهزة الاستشعار بالإشعاع الشمسي هي أداة قياس هامة تستخدم على نطاق واسع في مجالات الأرصاد الجوية والبيئة والطاقة الشمسية، ويمكن استخدامها لتقييم توازن الطاقة، والنوعية البيئية، وموارد الطاقة الشمسية، وهو أمر له أهمية كبيرة بالنسبة للتنمية المستدامة وحماية البيئة.

أجهزة استشعارات البيانات البيانية

ملف PDF

ملف PDF