Termopil Piranometreler, güneş ışınımını ölçmekte en yaygın kullanılan sensörlerdendir. Piranometrelerin genellikle 280–3000 nm (nanometre) dalga boyu aralığında çalışması tamamen güneş ışınımının doğasıyla ilgilidir. SEVEN 3S-TP-MB-A Termopil Piranometremiz de 280-3000 nm aralığında ölçüm yapmaktadır.
Bazı termopil piranometre kullanıcıları, bu cihazların tüm spektrumu ölçtüğünü ya da UV (Ultraviyole) ve IR (Kızılötesi) ışınımı da ayrı ayrı ölçebileceğini düşünebilir. Bu yazımızda, piranometrenin spektral hassasiyetini ve UV/IR ışınım ölçümünde ne derece kullanılabilir olduğunu inceliyoruz.
Güneş Işığının Spektral Dağılımı Nasıldır?
Güneş, siyah cisim ışımasına yakın davranır ve yaydığı enerjinin büyük çoğunluğu şu aralıkta yoğunlaşır:
- Ultraviyole (UV-A ve UV-B): 280–400 nm
- Görünür ışık (VIS): 400–700 nm
- Yakın Kızılötesi (NIR): 700–2500–3000 nm
Yani güneşten gelen enerjinin %95’inden fazlası, 280–3000 nm aralığındadır.
Piranometre Ne Ölçer?
Piranometreler, güneşten gelen toplam kısa dalga ışınımı ölçmek için tasarlanmıştır. Buna:
- Doğrudan (direkt) ışınım
- Dağılmış (difüz) ışınım
- Yansıyan ışınım dahildir.
Bu bileşenler genellikle 280–3000 nm aralığında bulunur. Piranometre UV ve IR bölgelerini de ölçer. Bu ışınım türlerinin ne olduğuna daha detaylı bakmak için daha önce yayınlanan yazımızı ziyaret edebilirsiniz.
Peki Neden Ayrı UV ve IR Ölçüm Cihazları Var?
Piranometreler tüm spektrumu bir arada ölçer: Size hangi dalga boyunun ne kadar katkı sağladığını söylemez. UV ya da IR’nin ayrı ayrı takibi gerekiyorsa, bu bölgelerde hassas filtrelere sahip özel UV sensörleri veya IR radyometreleri kullanılır.
Neden 280 nm’den kısa veya 3000 nm’den uzun dalgalar dahil edilmez?
Meteorolojik olarak önemli olan spektral aralık 280 nm ile 3000 nm arasında yer alır (kısa dalga radyasyonu). Güneşten gelen dış atmosfer radyasyonunun yaklaşık %96’sı bu spektral aralık içinde bulunmaktadır. Güneş spektrumundaki maksimum radyasyon yoğunluğu ise görünür spektrumun mavi ucuna yakın olan 500 nm dalga boyunda meydana gelir.
- < 280 nm (UVC ve ötesi): Bu ışınlar atmosfer tarafından büyük ölçüde filtrelenir (özellikle ozon tabakası), yeryüzüne ulaşmazlar.
- > 3000 nm (Orta ve uzak IR): Bu dalga boyları, uzun dalga kızılötesi kategorisine girer ve artık güneş değil, Dünya’dan kaynaklanan termal radyasyonun (örneğin bina yüzeyleri, toprak) etkisidir. Bu, piranometre yerine termal radyometre gibi cihazlarla ölçülür.
UV veya IR Ölçümü için Hangi Sensörler Kullanılır?
Ölçüm İhtiyacına göre Önerilen Cihazlar;
- Sadece UV (290–400 nm), UV-B / UV-A Sensörleri kullanılır.
- Görünür + NIR ayrımında ise Spektroradyometre kullanılır.
- IR (2500–50000+ nm) ölçünde termal radyometre kullanılır.
- UV + Görünür + IR (280–3000) ölçümünde ise Spektral olarak düz Termopil Piranometre kullanılır.
Termopil Piranometrelerde Spektral Düzlük Ne Anlama Geliyor?
ISO 9060:2021 standardına göre “spektrel olarak düz (spectrally flat)” sınıfındaki piranometreler, 280–3000 nm aralığında gelen ışınımı doğru oranda ölçer. Spektral düzlük ile ilgili daha detaylı bilgi için yazımızı ziyaret edebilirsiniz. Spektral olarak düz Termopil Piranometrelerde UV ve IR bileşenler, ölçümde adil şekilde temsil edilir. Ancak Piranometreler ile toplam ışınım değeri ölçülür, spektrumun parçalarına ayrılmaz.
Yukarıdaki grafik, güneş ışınımının dalga boyuna göre yaklaşık dağılımını ve piranometrelerin ölçüm yaptığı 280–3000 nm aralığını (mavi bölge) göstermektedir.
- Turuncu eğri, güneşten gelen ışığın spektral yoğunluğunu temsil ediyor.
- Mavi taralı alan, piranometrenin algılayabildiği dalga boyu aralığını gösteriyor. Güneş enerjisinin en yoğun olduğu bölge, bu mavi alanın içinde kalıyor.
Sonuç olarak SEVEN 3S-TP-MB-A Termopil Piranometre, UV ve IR ışınımı kapsayan toplam kısa dalga güneş ışınımını ölçmekte başarılıdır. SEVEN piranometreler, 280–3000 nm aralığında ölçüm yapacak şekilde tasarlanır. Bu aralık;
- Güneşten gelen toplam kısa dalga radyasyonun çok büyük kısmını
- Atmosferden geçebilen ve yere ulaşan ışınımı temsil eder.
- Enerji verimliliği, iklim verisi, güneş paneli performansı gibi uygulamalarda en anlamlı spektral aralıktı
Seven Sensor olarak, ISO 9060 Class A Termopil Piranometrelerimizle, spektral düzlük sağlayarak güvenilir kısa dalga ışınım ölçümleri sunmaktayız. İhtiyacınıza uygun sensör çözümünü birlikte seçelim. Termopil Piranometre ve tüm meteoroloji sensörlerimiz için bizimle iletişime geçebilirsiniz.
Sıkça Sorulan Sorular
1.Piranometrelerin neden spektral aralıkları birbilerine benzerdir?
Çünkü, Piranometreler güneşten gelen toplam kısa dalga ışınımı ölçmek için tasarlanmıştır. Bu yüzden genelde spektral aralığı genellikle 280–3000 nm aralığında bulunur.
2.Spektral Aralık Ne demektir?
Bir görüntüleme sistemi veya sensörün duyarlı olduğu elektromanyetik spektrumun belirli bir bölümünü ifade eder. Bu aralık, sistemin görüntüleme amacıyla hangi tür elektromanyetik dalgaları algılayabileceğini ve kullanabileceğini belirler.
3.Piranometre spektral aralığı nedir?
SEVEN piranometreler, 280–3000 nm aralığında ölçüm yapacak şekilde tasarlanmıştır.