Măsurarea intensității radiației solare

MĂSURAREA RADIAŢIEI SOLARE ŞI A

DURATEI DE STRĂLUCIRE A SOARELUI

1. Noţiuni generale

Măsurarea radiaţiei solare presupune determinarea intensităţii ei, respectiv mărimea care caracterizează energia fluxului de radiaţie.

Metodele şi aparatele folosite fac obiectul Actinometriei, bazându-se pe efectele calorice, termice şi electrice ale radiaţiei solare:

- metoda calorimetrică – bazată pe efectul caloric al radiaţiei şi transformarea energiei calorice în energie electrică cu ajutorul unor termoelemente sau termobateri;

- metoda termometrică bazată pe creşterea temperaturii unui receptor cu regim staţionar sub influenţa radiaţiei solare;

- metoda compensării – bazată pe diferenţa de temperatură care se creează între două receptoare absolut identice ca suprafaţă şi cu acelaşi coeficient de absorbţie.

2. Măsurarea radiaţiei solare directe

Radiaţia solară directă reprezintă acea parte a fluxului de radiaţie solară care ajunge la suprafaţa pământului fără să sufere vreo modificare pe parcurs (fascicule de raze cvasiparalele). Se exprimă în cal/cm²/min şi se măsoară în unităţi absolute sau relative cu ajutorul pirheliometrului sau actinometrului/actinografului. Valoarea acesteia este deosebita valoric esential de aceea receptionata de aceeasi suprafata, in aceeasi unitate de timp la limita superioara a atmosferei, adica corespunzatoare notiunii de constanta solara (1,94 cal/cm²/min).

În ţara noastră radiaţia directă se măsoară la nivelul a 9 staţii actinometrice printre care se numără şi Cluj-Napoca, cu ajutorul actinometrului termoelectric AT-50, pirheliometrului calorimetric Michelson si pirheliometrului cu compensatie electrica Angstrom. Determinarea radiaţiei solare directe cu ajutorul acestui aparat se bazează pe efectele calorice ale radiaţiei solare produse asupra unui corp negru aşezat perpendicular pe direcţia razelor solare, intensitateaaenergiei electrice măsurându-se cu ajutorul galvanometrului.

2.1. Actinometrul – părţi componente:

a. actinometrul propriu-zis:

- tubul actinometric - confecţionat din alamă, colorat în negru la interior, cu o lungime de 11,6 cm este prevăzut cu 5 diafragme cu rol de a micşora mişcările turbionare ale aerului şi de împiedica reflexia razelor solare şi cu un capac la exterior;

- corpul receptor – cuprinde receptorul cu termoelemente şi suportul de fixare a conductorilor, fiind protejat de o carcasă metalică nichelată la exterior; pe partea interioară (partea opusă celei expuse Soarelui) se găsesc sudurile interne ale termocuplurilor ;

- dispozitivul de susţinere şi orientare serveşte pentru susţinerea şi orientarea tubului actinometric perpendicular pe direcţia razelor solare. Acesta include un dispozitiv de latitudine şi un dispozitiv de declinaţie.

b. Galvanometrul:

- scală gradată în mA (51 mA=1 cal/cm²/min);

- termometru;

- cadran cu două suspensii întinse;

- borne ,,+’’ şi ,,-’’;

2.2. Modul de efectuare a observaţiilor

Principiul de funcţionare al actinometrului se bazează pe diferenţa de temperatură care se crează între sudurile externe (expuse Soarelui) şi cele interne ale termocuplurilor şi care la rândul său va conduce la apariţia unui curent electric ca cărui intensitate va fi direct proporţională cu intensitatea radiaţiei solare, respectiv gradul de încălzire a sudurilor externe.