Los piranómetros de termopila son instrumentos de precisión que miden la radiación solar y desempeñan un papel crucial en la meteorología, la investigación climática y los sistemas de energía solar.
En los piranómetros tradicionales, se utiliza una superficie de carbono negro que absorbe la luz y un diseño de vidrio de doble cúpula. El carbono negro ofrece una amplia sensibilidad espectral, absorbiendo la radiación en el rango de 300 nm a 2800 nm.
Ventajas de la superficie de carbono negro y el diseño de doble cúpula:
- Estabilidad térmica: Proporciona un buen aislamiento contra influencias externas.
- Protección contra la condensación y la contaminación: La cúpula interior evita que la condensación y la suciedad del vidrio exterior lleguen a la termopila.
Desventajas del piranómetro tradicional:
- Reflexiones internas y pérdidas ópticas: la luz se refracta entre dos superficies de vidrio, lo que provoca pérdidas ópticas.
- Estabilización térmica retardada: las capas dobles requieren más tiempo para alcanzar el equilibrio térmico.
- Mayores costos de producción y mantenimiento: El diseño de doble domo es más complejo y requiere un mantenimiento más frecuente.
- Calibración costosa: estos dispositivos normalmente requieren recalibración cada 2 años.
Piranómetro de termopila de última generación: difusor de cuarzo blanco y tecnología de vidrio de cúpula única
En los nuevos piranómetros SEVEN 3S-TP-MB-A , se han implementado innovaciones significativas en los componentes ópticos de los piranómetros tradicionales. En lugar de superficies de carbono negro, se utiliza un difusor de cuarzo blanco ; y la cúpula doble se sustituye por un cristal de cúpula única , lo que mejora la precisión de la medición y acorta significativamente el tiempo de respuesta.
Ventajas del piranómetro de termopila de próxima generación SEVEN:
- Amplio rango espectral: La alta transmitancia en el rango de 280 nm a 2800 nm permite mediciones de radiación UV e infrarroja más precisas.
- Tiempo de respuesta ultrarrápido (0,5 segundos): captura cambios rápidos en la radiación que los piranómetros tradicionales podrían pasar por alto.
- Estabilidad muy alta del sensor: requiere recalibración solo cada 5 años, lo que reduce los costos laborales y logísticos para proyectos de energía solar.
- Medición más homogénea: el difusor de cuarzo blanco distribuye uniformemente la luz sobre la termopila, mejorando la precisión de la medición.
- Alta Durabilidad: Ofrece mayor resistencia a la radiación UV y conserva sus propiedades ópticas a lo largo del tiempo.
- Baja deriva del cero incluso sin ventilación: permite mediciones de gran precisión durante las primeras horas de la mañana y las últimas horas de la noche, especialmente en condiciones de cielo despejado.
- Bajo mantenimiento y larga vida útil: el diseño de domo único minimiza la necesidad de limpieza y mantenimiento.
- Estabilización térmica más rápida: alcanza el equilibrio térmico más rápido que sus contrapartes de doble cúpula.
Comparación de piranómetros tradicionales y de nueva generación
| Piranómetro de carbono negro y vidrio de doble cúpula | Difusor de cuarzo blanco y piranómetro de termopila de vidrio de cúpula única | |
| Rango espectral | 300 nm – 2800 nm | 280 nm – 2800 nm |
| Precisión de la medición | Medio | Alto |
| Tiempo de respuesta | Medio | Rápido |
| Distribución de la luz | Absorción directa | Distribución homogénea |
| Reflexiones internas | Alto | Bajo |
| Pérdidas ópticas | Alto | Muy bajo |
| Estabilización térmica | Lento | Rápido |
| Resistencia a los rayos UV | Medio | Alto |
| Frecuencia de calibración | Frecuente (cada 2 años) | Bajo (cada 5 años) |
| Costo de producción | Más alto | Más bajo |
Estas ventajas incluyen un tiempo de respuesta más rápido, recalibraciones menos frecuentes, menores pérdidas ópticas, una distribución de la luz más uniforme, un equilibrio térmico más rápido y un mantenimiento mínimo.
Por ello, los piranómetros de termopila de SEVEN son ideales para sistemas fotovoltaicos, investigación meteorológica y climática, medición precisa de la radiación solar y aplicaciones científicas. Esta nueva tecnología de SEVEN representa un gran avance en términos de precisión, durabilidad y rentabilidad. Se prevé que la transición de los piranómetros tradicionales a los de nueva generación se acelere en los próximos años, y SEVEN Sensor Solution ya ha liderado esta transformación.