Как выбрать пиранометр для мониторинга солнечных фотоэлектрических систем

При выборе пиранометра учитывайте соответствие цели измерения, требуемых характеристик, плоскости монтажа и интерфейса системы мониторинга.При реализации проектов солнечных фотоэлектрических систем первым делом необходимо решить, требуется ли измерение глобального горизонтального излучения, излучения в плоскости модулей или дополнительные измерения для двусторонней системы.

Датчик RIKA предлагает два различных подхода к измерению:Серия термоэлектрических пиранометров RK200-03доступны в версиях класса A, B и C, а такжеКремниевый фотодиод RK200-04 — датчик солнечного излученияПонимание их различий поможет вам выбрать инструмент, соответствующий требованиям проекта к данным и условиям эксплуатации.

Пиранометр измеряет солнечную радиацию, получаемую его измерительным прибором, в ваттах на квадратный метр, или Вт/м². Положение при его установке определяет, что именно отображает измерение.

Глобальная горизонтальная освещенность: ГГИ

GHI — это солнечная радиация, получаемая горизонтальной поверхностью. Она включает в себя прямое солнечное излучение, проецируемое на эту поверхность, и рассеянное излучение с неба.

Если для мониторинга солнечной радиации, метеорологических наблюдений или сравнения с данными об горизонтальной освещенности, используйте горизонтальную, ровную установку.

Интенсивность излучения в плоскости массива: POA

Излучение, регистрируемое датчиком POA, принимается в плоскости фотоэлектрических модулей. Для массива с фиксированным наклоном датчик должен соответствовать наклону и азимуту модулей. Для массива с отслеживанием его ориентация должна соответствовать предполагаемой плоскости измерения.

Измерения POA помогают связать количество солнечного света, достигающего модулей, с электрической мощностью. Горизонтальный датчик и наклонный датчик измеряют разные величины, поэтому их показания не следует считать взаимозаменяемыми.

Двусторонние измерения и измерения отраженного излучения

Для проектов с двусторонним расположением светильников, помимо измерений точки опоры на лицевой стороне, могут потребоваться измерения освещенности с задней стороны или отраженного от земли излучения.

Определите эти измерения отдельно. Датчик, направленный вниз и используемый для измерения отраженного от земли излучения, служит иной цели, чем датчик, расположенный для измерения интенсивности излучения, достигающего задней части модулей.

Количество и распределение датчиков должны соответствовать техническим требованиям к мониторингу, схеме расположения, рельефу местности и особенностям участка.

Технология детектора влияет на спектральную характеристику и на поведение показаний при различных условиях солнечного света.

RK200-03: измерение термоэлемента

В детекторе RK200-03 используется термоэлектрический датчик. Солнечное излучение нагревает поглощающую поверхность, создавая разницу температур, которая генерирует электрический сигнал.

Технические характеристики версии 5.0 от RIKA:

• Классы А и В:Спектральный диапазон 280-3000 нм.
• Класс С:Спектральный диапазон 300-3200 нм.
• Зависимость времени реакции от класса, нелинейность, влияние температуры и годовая стабильность.

Благодаря широкому спектральному диапазону серия RK200-03 является подходящим семейством продуктов для оценки в тех случаях, когда проект требует широкополосного измерения солнечной радиации и соответствует определенному классу ISO 9060.

RK200-04: измерение кремниевого фотодиода

В детекторе RK200-04 используется кремниевый фотодиод с заданным спектральным диапазоном.300-1100 нмТехнические характеристики версии 5.0 включают в себя:

• Диапазон измерений:0-1500 Вт/м².
• Разрешение:1 Вт/м².
• Потребляемая мощность:0.2 W.
• Степень защиты IP67.
• Множество вариантов аналогового и цифрового вывода.

Более узкий спектральный диапазон означает, что интерпретация показаний в большей степени зависит от соотношения условий калибровки датчика и измеряемого солнечного света. Оцените эту характеристику при сравнении показаний в условиях изменяющейся атмосферы или с показаниями широкополосного термоэлектрического прибора.

В техническом описании RK200-04 не указан класс ISO 9060. Для проектов, требующих определенного класса, следует выбирать прибор, для которого указана соответствующая классификация в документации для заказанной конфигурации.

Классы приборов по стандарту ISO 9060 и классы систем мониторинга по стандарту IEC 61724-1 описывают разные вещи.

ISO 9060:2018Классифицирует приборы для измерения солнечного излучения в соответствии с их рабочими характеристиками.IEC 61724-1:2021В данном разделе рассматриваются системы мониторинга производительности фотоэлектрических систем, включая требования к оборудованию и измерениям.

Таким образом, класс прибора является лишь одним из факторов при выборе системы мониторинга. Установка, калибровка, условия окружающей среды и порядок эксплуатации также влияют на получаемые данные.

Сравнение RK200-03 классов A, B и C

Приведенные ниже значения взяты из технических характеристик датчика RIKA SENSOR RK200-03 V5.0.

Эти данные описывают версии RK200-03; они не являются таблицей универсальных предельных значений класса ISO. Нелинейность также является отдельной характеристикой, отличной от общей неопределенности измерений.

В рамках данной линейки продукции,Класс А — это отправная точка для самых высоких требований к производительности.Классы B и C могут быть оценены в тех случаях, когда их документально подтвержденные характеристики соответствуют плану мониторинга.

Для проекта, в котором указан дескриптор, например:спектрально плоский класс АЗапросите документацию, полностью охватывающую это требование. Включите в технический обзор неопределенность калибровки и любые необходимые меры по предотвращению образования росы или инея.

Выберите интерфейс перед оформлением заказа. Датчик должен быть совместим с имеющимся источником питания, регистратором данных, ПЛК или контроллером мониторинга.

Это параметры конфигурации; таблица не подразумевает, что все выходные данные доступны одновременно.

В технических характеристиках RK200-03 указано следующее:Modbus RTUдля его интерфейса RS485. Для RK200-04 запросите документацию по связи для выбранной версии.

Проверьте расположение передатчика.

В технической документации для модулей RK200-03 классов A и B указан внешний модуль передачи данных с выходным током 4-20 мА и встроенный модуль для интерфейса RS485.

Для класса C интерфейсы RS485 и SDI-12 указаны как встроенные, в то время как для передачи данных 4-20 мА и 0-5 В используются внешние модули передачи. Включите в план установки все необходимые модули, место в корпусе и проводку.

Подтвердите масштабирование во время ввода в эксплуатацию.

Для неусиленного прибора RK200-03 рассчитайте интенсивность излучения, используя коэффициент чувствительности конкретного прибора:

Интенсивность излучения в Вт/м² = выходное напряжение в мкВ ÷ чувствительность в мкВ/(Вт/м²)

Для аналоговых передатчиков настройте регистратор, используя диапазон освещенности, подтвержденный для заказанной комбинации датчика и передатчика.

Также проверьте всю цепочку сбора данных. Время отклика детектора, обновления связи, выборка регистратора и записанные средние значения — это отдельные параметры, влияющие на итоговый набор данных.

Для правильно подобранного прибора необходимо указать подходящее место его размещения и разработать практичный план технического обслуживания.

Совместите с заданной плоскостью измерения.

Для GHI используйте нивелирное устройство для создания горизонтальной плоскости измерения. Для POA выровняйте датчик по плоскости соответствующего модуля.

В течение дня проверяйте наличие теней от монтажных конструкций, расположенных рядом приборов, кабелей и растительности. Запишите положение и ориентацию установки, чтобы в дальнейшем можно было выявить изменения.

Серия RK200-03 предлагает опциональные горизонтальные или регулируемые по углу наклона кронштейны, а также функции выравнивания для установки.

Оцените наличие росы, инея и загрязнений.

В технических характеристиках обоих изделий указана степень защиты IP67. Это относится к защите корпуса; она не предотвращает воздействие росы, инея, пыли или птичьего помета на оптическую поверхность.

На объектах, подверженных образованию конденсата или замерзанию, следует оценить необходимость отопления, вентиляции или других подходящих мер по снижению этих явлений. При выборе оборудования необходимо убедиться в его совместимости с оборудованием и учитывать имеющийся энергетический бюджет.

Обеспечьте доступ для обслуживания.

В инструкции по техническому обслуживанию модели RK200-03 компания RIKA рекомендует регулярно проверять стеклянный купол и сухой осушитель. Рекомендуется заменять осушитель при изменении цвета его индикатора, при этом рекомендуется делать это каждые шесть месяцев.

Составьте график осмотра и очистки в соответствии с местными условиями и техническими требованиями к мониторингу. Расположите приборы таким образом, чтобы техники могли обслуживать их, не нарушая их выравнивания.

При сравнении предложений учитывайте в общей стоимости эксплуатации калибровку, доступ для очистки, запасные части и организацию сервисного обслуживания.

Перед заказом пиранометра для мониторинга солнечных фотоэлектрических систем необходимо убедиться в следующем:

1. Цель мониторинга:Оценка ресурсов, анализ операционных тенденций, анализ эффективности или подготовка договорной отчетности.
2. Плоскость и места измерений:GHI, фронтальная точка опоры, задняя освещенность или отраженное от земли излучение.
3. Требуемые показатели:Технология детектора, класс ISO, спектральная характеристика, температурный эффект и время отклика.
4. Диапазон измерений:Ожидаемая интенсивность излучения, сконфигурированный диапазон аналоговых сигналов и масштабирование регистратора.
5. Электрическая интеграция:Выходная мощность, источник питания, протокол, длина кабеля и любой внешний передатчик.
6. Калибровочные документы:Серийный номер прибора, результат калибровки, неопределенность, прослеживаемость и метод.
7. Условия на участке:Монтаж, затенение, загрязнение, роса, иней и доступ для обслуживания.
8. Стоимость обслуживания и владения:Перекалибровка, аксессуары, запасные части и техническая поддержка.

Список технических характеристик RK200-03ISO 9847в качестве основы для калибровки идвухлетний интервал перекалибровкиЗапросите сертификат, подтверждающий соответствие прибора используемому методу и редакции.ISO 9847:2023Описывается калибровка путем сравнения с эталонным пиранометром.

Для прибора RK200-04 необходимо согласовать с компанией RIKA документацию по калибровке и интервал технического обслуживания для предполагаемого применения.