Termopil Piranometrelerde Spektral Düzlük (Spectrally Flat) Nedir?

SEVEN 3S-TP-MB-A Termopil Piranometremiz, tanıtılırken ve tüm belgelerinde “ISO 9060:2018, hızlı tepki veren, spektral olarak düz ve Sınıf A” cümlesi kullanıldı. Peki nedir bu spektrally Flat? Bu makele, Termopil Piranometrelerde sınıflandırmasında sürekli duyduğumuz Spektrally Flat teriminin ISO9901:2021’e standardına göre incelemesini içermektedir.

Termopil Piranometre sınıflandırma gereksinimler arasında spectrally flat (spektral olarak düz) parametreside bulunmaktadır.  Spektral olarak düz piranometreler, belirli bir spektral aralıkta (genellikle 280 nm – 3000 nm) gelen güneş ışınımına karşı sabit ve doğrusal bir yanıt veren cihazlardır. Bu özellik, piranometrenin ölçtüğü ışınımının dalga boyuna bağlı olarak değişkenlik göstermemesi gerektiği anlamına gelir.

ISO9901:2021’e göre;

“” ISO 9060, A, B ve C sınıflarına ek olarak iki ana tip ve bağımsız bir alt kategori arasında da ayrım yapar:
— Spektral olarak düz piranometreler; çoğu termoelektrik piranometre bu kategoriye girer.
— (Spektral olarak düz olmayan) piranometreler; fotodiyot (silikon) piranometreler bu kategoriye dahil olabilir.
Ayrıca, hızlı tepkili piranometreler adlı ayrı bir alt kategori mevcuttur.

Tablo 1 — En yaygın güneş enerjisi çalışmaları için farklı ISO 9060 doğruluk sınıflarına sahip piranometrelerin uygulama alanları

ISO 9060’a göre “spektral olarak düz” olarak sınıflandırılan piranometreler, 0,35 μm ile 1,5 μm spektral aralığında %3’ten daha az spektral seçiciliğe sahiptir (koruma bantlarında %2). Bu, önceki ISO 9060:1990 standardında ikincil standart piranometreler için belirlenen gereklilikle aynıdır. Spektral olarak düz piranometreler, genellikle çok çeşitli koşullarda daha doğru sonuçlar verir ve yalnızca küresel yatay ışınım (GHI) ölçümleri için değil, aynı zamanda dizi düzlemi ışınımı (POA), yansıyan ışınım (RI) ve lamba gibi yapay güneş kaynakları için de uygundur. IEC 61724-1, A ve B sınıfı izleme sistemleri için belirtilmiş doğruluk sınıfına sahip cihazların kullanımını zorunlu kılar.

ISO 9060 standardına göre “spektral olarak düz” piranometrelerin spektral seçicilik özelliklerinin, ihmal edilebilecek kadar düşük (yaklaşık sıfır) spektral hata içerdiği konusunda bir görüş birliği vardır. Bu nedenle bu tür piranometreler, aynı kalibrasyonla (genellikle açık gökyüzü güneş spektrumu kullanılarak yapılan kalibrasyon) yaygın olarak, tüm güneş enerjisi dış ortam ölçümlerinde önemli bir doğruluk kaybı olmadan kullanılabilir. Açık gökyüzü güneş spektrumu, piranometrelerin kalibre edildiği veya bir kalibrasyon referans standardının kalibre edildiği referans çalışma koşullarından biridir.

Fotodiyot kullanan piranometreler (diğer adıyla silikon piranometreler), ISO 9060’a göre “spektral olarak düz” sınıfına girmez. Piranometrelerin spektral hatası yalnızca açık gökyüzü güneş spektrumları seti için tanımlanmıştır. Bu, açık gökyüzü dışındaki spektrumlar için spektral hatanın sadece sınıflandırmaya dayanarak değerlendirilemeyeceği anlamına gelir. Özellikle spektral olarak düz olmayan piranometrelerde DHI (dağınık yatay ışınım), POA veya RI gibi ölçümler için spektral hata, açık gökyüzü GHI’ye göre daha büyük olabilir. Kullanıcı, cihazın üretici spesifikasyonlarına ve ölçülen ışınımın spektrumuna bağlı olarak bireysel bir belirsizlik değerlendirmesi yapabilir. Spektral olarak düz olmayan cihazların fabrika kalibrasyonu genellikle açık gökyüzü güneş spektrumları için geçerlidir. Bu cihazların hassasiyetleri ve bu hassasiyetin belirsizliği farklı koşullarda değişebilir.

Spektral olarak düz piranometreler, GHI, POA, RI ve albedo ölçümleri dahil olmak üzere en yaygın güneş testi uygulamalarında, aynı açık gökyüzü spektrum kalibrasyonuna dayalı izlenebilirlik ile kullanılabilir. Spektral olarak düz olmayan piranometreler açık gökyüzü GHI dışındaki ölçümler için kullanıldığında, spektral hata ISO 9060’da belirtilen spektral hatadan daha büyük olabilir. “”

Bir piranometrenin spektral olarak düz olup olmadığını belirlemek için spektral yanıt fonksiyonu analiz edilir. Spektral yanıt eğrisi, ideal olarak mümkün olduğunca düz olmalıdır. Eğer bir piranometre belirli dalga boylarında fazla veya az duyarlılığa sahipse, bu piranometreye spektral flat diyemeyiz.

Piranometrelerin Spektral Yanıtı

Sonuç olarak, ISO9901:2021, ISO9060:2021 ve IEC61724:2021 standardları, güneş enerjisi sistemlerinde doğru ve güvenilir ölçümler yapılmasını sağlamak için spektrally flat piranometrelerin kullanımını önermektedir. Bu piranometreler, geniş spektral aralıkta sabit yanıt vermeleri sayesinde, güneş ışınım ölçümlerinde yüksek doğruluk sağlar. Fotovoltaik sistemlerin performans analizi, enerji verimliliği ve uzun vadeli yatırım hesaplamaları için spektral olarak düz piranometrelerin kullanımı kritik bir gerekliliktir.

SEVEN 3S-TP-MB-A, “ISO 9060:2018, hızlı tepki veren, spektral olarak düz ve Sınıf A” Termopil Piranometremizi incelemek ve daha fazla bilgi alabilmek için https://www.sevensensor.com/tr/a-sinif-termopil-piranometre adresini ziyaret edebilirsiniz.