Nuestro Piranómetro de Termopila es mencionado en todos los documentos con la frase: “ISO 9060:2018, respuesta rápida, espectralmente plano, Clase A”. Pero, ¿qué significa exactamente “espectralmente plano”? Este artículo examina el término “espectralmente plano”, el cual frecuentemente se encuentra en las clasificaciones del piranómetro de termopila, de acuerdo a la norma ISO 9901:2021.
Dentro de los requisitos de clasificación para piranómetros de termopila se encuentra el parámetro espectralmente plano. Los piranómetros espectralmente planos son dispositivos que proporcionan una respuesta estable y lineal ante la entrada de radiación solar en un rango espectral específico (normalmente entre 280 nm y 3000 nm). Esto significa que la respuesta del dispositivo no debería cambiar de acuerdo a la longitud de onda de la radiación que mide.
De acuerdo a la norma ISO 9901:2021:
“” ISO 9060 clasifica los piranómetros no solamente en clases de precisión (A, B, y C), sino también en base a dos tipos principales y una subclase:
- Piranómetros Espectralmente Planos – La mayoría de los piranómetros termoeléctricos (de termopila) entran en esta ccategoría.
- Piranómetros Espectralmente No Planos – Piranómetros de fotodiodo (silicio) pueden entrar en esta categoría.
También es definida una subclase para piranómetros de respuesta rápida
| Aplicaciones para estudios de energía solar | Clase de precisión de los instrumentos según la norma ISO 9060 y comentarios |
| Supervisión del rendimiento del sistema IEC 61724-1 PV
Clase A |
ISO 9060 espectralmente plano clase A, con mitigación del rocío y la escarcha en caso de que estos tengan un impacto significativo en la precisión de la medición. |
| Supervisión del rendimiento del sistema IEC 61724-1 PV
Clase B |
ISO 9060 espectralmente plano clase B, con mitigación del rocío y la escarcha en caso de que estos tengan un impacto significativo en la precisión de la medición. |
| NOTA: Se estima que la norma IEC 61724-1 será actualizada en 2021, y los requerimientos de una nueva versión de la norma pueden ser diferentes a los indicados en la tabla anterior. | |
Aplicaciones de piranómetros de diferentes clases de precisión ISO 9060 para los estudios más comunes sobre energía solar.
Los piranómetros clasificados en la norma ISO 9060 como “espectralmente plano” tienen una selectividad de menos del 3 % (bandas de protección 2 %) en el rango espectral de 0,35 μm a 1,5 μm. Este es el mismo requerimiento de la norma previa ISO 9060:1990 para piranómetros secundarios estándar. Los piranómetros espectralmente planos normalmente son más precisos en una amplia gama de condiciones, y aplicable no solo para la medición horizontal de la irradiancia horizontal global, GHI, sino también para mediciones de plano de irradiancia de la matriz, POA, e irradiancia reflejada, RI, así como también fuentes solares artificiales como lámparas.
La norma IEC 61724-1 requiere el uso de una clase específica de precisión para sus sistemas de monitoreo de Clase A y B.
Existe un consenso en que las especificaciones de selectividad espectral de los piranómetros “espectralmente planos” en la norma ISO 9060 tienen un error espectral insignificante (de cero) y que pueden ser usados para todas las mediciones al aire libre en estudios de energía solar con la misma calibración (normalmente realizada utilizando el espectro solar de cielo despejado como fuente) sin una pérdida significativa de precisión. El espectro de cielo despejado es una de las condiciones operativas de referencia para piranómetros si es la fuente bajo la cual es instrumento es calibrado o la fuente bajo la cual un estándar de referencia de calibración ha sido calibrado.
Los pirómetros que emplean fotodiodos (también conocidos como piranómetros de silicio), no son clasificados como “espectralmente planos” en la norma ISO 9060. El error espectral de los piranómetros es definido únicamente para un conjunto de espectros solares de cielo despejado. Esto significa que su error espectral distinto al de los espectros de cielo despejado no puede estar basado únicamente en esta clasificación. El error espectral de los piranómetros, en particular los que no son espectralmente planos, puede ser mayor para mediciones de DHI, POA o RI que para mediciones de GHI en cielo despejado. El usuario puede llevar a cabo una evaluación individual de incertidumbre dependiendo de la especificación del fabricante sobre el instrumento y los espectros de la irradiancia medida. La calibración de fábrica de los instrumentos espectralmente no planos es usualmente válida para un conjunto de espectros solares de cielo despejado. Su sensibilidad y la incertidumbre de su sensibilidad pueden cambiar para diferentes condiciones.
Los piranómetros espectralmente planos pueden ser usados para las aplicaciones más comunes de pruebas solares, incluyendo mediciones GHI, POA, RI y de albedo usando trazabilidad para la misma calibración de espectro en cielo despejado. Cuando se usen lo piranómetros espectralmente planos para mediciones que no sean de GHI en cielo despejado, el error espectral puede ser mayor al error espectral mencionado en la norma ISO 9060. “”
Para determinar si el piranómetro es espectralmente plano, se analiza su función de respuesta espectral. Idealmente, la curva de respuesta espectral debe ser tan plana como sea posible. Si es instrumento es más o menos sensible en ciertas longitudes de onda, no puede ser considerado espectalmente plano.
Respuesta espectral de los piranómetros
En conclusión, las normas ISO 9901:2021, ISO 9060:2021 e IEC 61724:2021 recomiendan el uso de piranómetros espectralmente planos para garantizar mediciones precisas y confiables en los sistemas de energía solar. Estos piranómetros ofrecen una alta precisión en la medición de la irradiancia solar gracias a su respuesta estable a lo largo de un amplio rango espectral.
El uso de piranómetros espectralmente planos es un requisito fundamental para el análisis del rendimiento de sistemas fotovoltaicos, evaluaciones de eficiencia energética y cálculos de inversión a largo plazo.
Para explorar y obtener más información sobre nuestro SEVEN 3S-TP-MB-A “ISO 9060:2018, de respuesta rápida, espectralmente plano y Clase A” Piranómetro de Termopila, por favor visita: https://www.sevensensor.com/es/piranometros