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SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器

?用途:SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器,為長(zhǎng)期戶外測(cè)試而設(shè)計(jì)內(nèi)置加熱器。也可作為遮光環(huán)日照強(qiáng)度計(jì)、日溫計(jì)或傳統(tǒng)的日照記錄器使用。SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器操作簡(jiǎn)便,無(wú)須常規(guī)調(diào)整和極性排列,可在任何緯度都可工作。特點(diǎn):? ? ? ?總輻射和散射輻射都可以同時(shí)測(cè)量,單位W/m2;? ? ? ?輻射WMO標(biāo)準(zhǔn)的日照閾值:1

  • 產(chǎn)地: 英國(guó)
  • 型號(hào): SPN1
  • 名稱: SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器

SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器

 

用途:

SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器,為長(zhǎng)期戶外測(cè)試而設(shè)計(jì)內(nèi)置加熱器。也可作為遮光環(huán)日照強(qiáng)度計(jì)、日溫計(jì)或傳統(tǒng)的日照記錄器使用。SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器操作簡(jiǎn)便,無(wú)須常規(guī)調(diào)整和極性排列,可在任何緯度都可工作。


特點(diǎn):       

總輻射和散射輻射都可以同時(shí)測(cè)量,單位W/m2;       

輻射WMO標(biāo)準(zhǔn)的日照閾值:120 W/m2導(dǎo)向光束;       

無(wú)常規(guī)調(diào)整和極性排列      

不需要移動(dòng)部件,遮陰環(huán)和電動(dòng)跟蹤裝置;      

可在任何緯度進(jìn)行測(cè)量工作;      

精密的玻璃圓頂      

寬頻率的熱堆傳感器      

接近理想的光譜和余弦響應(yīng)      

標(biāo)準(zhǔn)的輸出靈敏度 


設(shè)計(jì)特點(diǎn):

SPN1 采用一排7 個(gè)微型熱堆傳感器和控制器控制遮光方式來(lái)測(cè)量射入日光的直射和散射部分。遮光方式和微型熱堆傳感器的排放,使得無(wú)論太陽(yáng)在什么位置,至少有1 個(gè)熱堆傳感器完全暴露在陽(yáng)光下并且至少有1 個(gè)完全在陰暗處。所有7 個(gè)微型熱堆傳感器接收同樣量的散射光。根據(jù)每個(gè)熱堆的讀數(shù),微處理器計(jì)算出總輻射和散射的地面光線,并通過(guò)這些值得估算出日照狀況。  輸出:SPN1 為總輻射和散射提供了兩個(gè)模擬電壓輸出及日照時(shí)數(shù)的數(shù)字輸出。這些輸出信號(hào)與數(shù)據(jù)記錄器相連,如Delta- T 的DL2e 及GP1。也可以直接通過(guò)RS232 串口連接電腦獲取讀數(shù)。 加熱器:在結(jié)露、結(jié)冰、下雪的情況下,內(nèi)置的加熱器可使玻璃圓頂仍保持透明,確保在惡劣的氣候條件下也能測(cè)得可靠的數(shù)據(jù)。 SPN1的設(shè)計(jì)原理:SPN1 的設(shè)計(jì)原理被試用在Delta-T 的BF3 輻射傳感器上,并通過(guò)了有效測(cè)試。采用微型熱堆傳感器,高質(zhì)量的玻璃圓頂和鋁制外殼,大大改進(jìn)了最初的設(shè)計(jì)。內(nèi)部電子元件為重新設(shè)計(jì)為高精確度、低功耗元件。SPN1 將總輻射減去散射可以得出直接輻射。 實(shí)驗(yàn)比較結(jié)果:SPN1 與Kipp & Zonen CM6BKipp & Zonen CM6B 傳感器中的一個(gè)被太陽(yáng)追蹤圓盤遮蓋住。以下展示了樣品的測(cè)試結(jié)果。(SPN1無(wú)需太陽(yáng)追蹤部件)


 SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器

 SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器 

SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器 

SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器 

SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器 


日照時(shí)數(shù):

日照亮度的WMO 極限為與太陽(yáng)直接光束垂直的平面上所接收到的120W. m-2.. 它不能使用地面余弦校正傳感器直接測(cè)量,因此SPN1 采用一個(gè)基于直接輻射散射比率的運(yùn)算法則,并結(jié)合它們的絕對(duì)值來(lái)估算其在WMO 標(biāo)準(zhǔn)的少數(shù)百分比內(nèi)。此圖表為BF3 Campbell-stocks 日照記錄計(jì),在數(shù)月內(nèi)試驗(yàn)的結(jié)果比較圖。依據(jù)WMO 標(biāo)準(zhǔn),BF3 的每日誤差為20 分鐘。相對(duì)應(yīng)的,Campbell-stocks 的精確度更差,每日誤差將近1個(gè)小時(shí)。SPN1 是目前BF3 的日照傳感器的高級(jí)版本,使用的是相同的日照時(shí)數(shù)運(yùn)算法則。 


SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器


應(yīng)用領(lǐng)域:

氣象學(xué)       

太陽(yáng)輻射       

氣候變化       

氣體污染       

日照持續(xù)時(shí)間       

云層研究農(nóng)業(yè)和植物研究        

ET和熱通量研究        

冠層分析和模型化建筑學(xué)和建筑物設(shè)計(jì)        

建筑管理系統(tǒng)        

PV效率和能量平衡 


技術(shù)規(guī)格:

WMO 級(jí)別

符合WMO 優(yōu)質(zhì)輻射計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

總體精度:總輻射及散射

±5%(日積分)

±5% ±10W/m2(每小時(shí)平均值)

±8% ±10W/m2(個(gè)別讀數(shù))

精度的可信度95% ,即在正常的氣候條件下,單個(gè)讀數(shù)在所設(shè)定的限制內(nèi)的概率是95% 。

分辨率

0.6 W/m2 = 0.6mV

測(cè)量范圍

0 ~>2000 W/m2

模擬輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系

1mV = 1 W/m2

模擬輸出范圍

0~2500 mV

日照狀態(tài)極限

120 W/m2導(dǎo)向光束

精度狀態(tài)精度

±10%

余弦修正精度

0-90°頂角入射光的±2%

方位角精度

±5%(360°旋轉(zhuǎn))

溫度漂移系數(shù)

±0.02% / ℃

工作溫度范圍

-20~+70℃

校正/穩(wěn)定性

工廠校準(zhǔn),建議每2年校準(zhǔn)一次

響應(yīng)時(shí)間

<200ms

光譜響應(yīng)

400~2700nm

光譜靈敏度變化

10%(典型)

非線性

<1%

傾斜響應(yīng)

可忽略

零點(diǎn)漂移

在室溫下,每變化5℃/小時(shí),<3 W/m2; 夜晚讀數(shù)<3 W/m2。

工作緯度范圍

-90°~+90°

密封等級(jí)

IP67等級(jí)

日照狀態(tài)輸出

無(wú)日照=開(kāi)路

有日照=短路到接地

供電

2mA(不包含加熱器電源)

5V~15V DC

加熱器供電

12V-15V DC,最大1.5A

加熱器控制

外部溫度低于0℃,持續(xù)變化至20W 輸出

最低的無(wú)霜無(wú)冰溫度(使用加熱器時(shí))

-20℃在風(fēng)速0 m/s 時(shí)

-10℃在風(fēng)速2 m/s 時(shí)

可選安裝底座

3×M5 底座分接孔;108mm PCD,120°間距

尺寸/重量

140mm直徑× 100 mm高度/940克


產(chǎn)地:英國(guó)         


近日:

點(diǎn)將科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)調(diào)查研究了國(guó)內(nèi)幾家主要的太陽(yáng)能輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備代理商在光熱發(fā)電行業(yè)應(yīng)用較多主要設(shè)備有荷蘭BSRN-30系列(荷蘭KIPP&ZONEN公司)、美國(guó)BSBR1000以及點(diǎn)將科技代理的英國(guó)SPN1等產(chǎn)品,對(duì)其各自的產(chǎn)品特點(diǎn)、應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了對(duì)比了解。      

通過(guò)對(duì)比,點(diǎn)將科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)了解到這幾款太陽(yáng)輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備差異性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

  SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器    SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器 

                                                                                         英國(guó)SPN1                    美國(guó)BSBR1000                        荷蘭BSRN 

1、穩(wěn)定性:國(guó)產(chǎn)太陽(yáng)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)目前在穩(wěn)定性方面與國(guó)外產(chǎn)品相比還有距離。一些光熱項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商告訴記者一個(gè)現(xiàn)象,建電站時(shí),有時(shí)用國(guó)外輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一套就可以了,只需隔一段時(shí)間校正一次。但是用國(guó)產(chǎn)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則要用2套甚至更多進(jìn)行對(duì)比統(tǒng)計(jì)。經(jīng)咨詢專業(yè)人員,記者了解到其實(shí)國(guó)內(nèi)外設(shè)備的監(jiān)測(cè)原理都一樣,一般都是使用熱電堆進(jìn)行感光然后轉(zhuǎn)化成電流最后換算結(jié)果,但因?yàn)閲?guó)內(nèi)外產(chǎn)品材料的差異而導(dǎo)致了產(chǎn)品穩(wěn)定性的較大差異。

 2、 使用壽命:點(diǎn)將科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)了解到,陽(yáng)光輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備的使用會(huì)隨著時(shí)間有一定的衰減,這是因?yàn)榻?jīng)過(guò)經(jīng)年累月的風(fēng)吹日曬,輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備中的熱電堆不可避免地會(huì)發(fā)生老化。而在這方面國(guó)內(nèi)產(chǎn)品要處于絕對(duì)的劣勢(shì),經(jīng)了解,這也是由于材料方面國(guó)產(chǎn)設(shè)備沒(méi)有國(guó)外產(chǎn)品的技術(shù)水平高造成的。國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的使用壽命在超過(guò)1年后可能會(huì)在穩(wěn)定性和精確度方面出現(xiàn)很大程度地下降,但國(guó)外產(chǎn)品卻可以保證較長(zhǎng)時(shí)間地穩(wěn)定使用。點(diǎn)將科技提供資料,瑞士氣象局于2005年開(kāi)始使用的第一臺(tái)SPN1設(shè)備,至今還在正常使用和觀測(cè)。  

3、 產(chǎn)品價(jià)格:點(diǎn)將科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),價(jià)格可能是國(guó)產(chǎn)設(shè)備目前的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)比較,荷蘭的BSRN-30價(jià)位高,市場(chǎng)價(jià)約在40萬(wàn)左右。而美國(guó)BSBR1000產(chǎn)品較低一些,市場(chǎng)價(jià)約在20萬(wàn)左右。英國(guó)SPN1市場(chǎng)價(jià)約在10萬(wàn)左右,而國(guó)產(chǎn)的輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備市場(chǎng)價(jià)僅3~5萬(wàn)左右。 

4、 測(cè)量精度:國(guó)內(nèi)太陽(yáng)輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備測(cè)量精度較低,誤差一般在5%左右。手持儀器的精度誤差要更大,在10%左右。而國(guó)外產(chǎn)品測(cè)量精度要高出很多,點(diǎn)將科技代理的英國(guó)SPN1經(jīng)過(guò)國(guó)家氣象局標(biāo)定結(jié)果為:總輻射觀測(cè)誤差為0.6%左右,直接輻射的觀測(cè)誤差為1%左右,經(jīng)國(guó)家氣象局標(biāo)定,其觀測(cè)精度也非常高。荷蘭BSRN-10系列和美國(guó)BSBR1000的測(cè)量精度更高,測(cè)量誤差能達(dá)到0.2%以內(nèi)。 


 綜上所述,點(diǎn)將科技代理的英國(guó)SPN1這款產(chǎn)品比起上述兩款國(guó)外產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì):1、 體積較小,無(wú)移動(dòng)部件,操作方便。2、SPN1 采用一排7 個(gè)微型熱堆傳感器和控制器控制遮光方式來(lái)測(cè)量射入日光的直射和散射部分。遮光方式和微型熱堆傳感器的排放,使得無(wú)論太陽(yáng)在什么位置,至少有1 個(gè)熱堆傳感器完全暴露在陽(yáng)光下并且至少有1 個(gè)完全在陰暗處。3、 這款產(chǎn)品與上述兩款國(guó)外產(chǎn)品的相比檢測(cè)精度略低,但性價(jià)比較高,經(jīng)國(guó)家氣象局標(biāo)定,其觀測(cè)精度也非常高。4、 這款產(chǎn)品相對(duì)于上述兩款產(chǎn)品價(jià)格便宜,市場(chǎng)價(jià)約在10萬(wàn)左右。建議對(duì)于前期用于野外無(wú)人值守、長(zhǎng)期連續(xù)觀測(cè)的的光熱電站開(kāi)發(fā)商可以采用。5、在結(jié)露、結(jié)冰、下雪的情況下,內(nèi)置的加熱器可使玻璃圓頂仍保持透明,確保在惡劣的氣候條件下也能測(cè)得可靠的數(shù)據(jù)。 此外點(diǎn)將科技代理的英國(guó)SPN1可以配合廠商自帶的GP1數(shù)據(jù)采集器自動(dòng)記錄數(shù)據(jù),記錄數(shù)據(jù)非常方便,具體如下:1、GP1是一款功能強(qiáng)大、多用途、經(jīng)濟(jì)型數(shù)據(jù)采集器,它為SPN1提供了一個(gè)低能耗的數(shù)據(jù)記錄方案。下圖為GP1怎樣記錄SPN1日照輻射傳感器讀數(shù)并數(shù)據(jù)輸出給PC或PDA。2、當(dāng)SPN1的輸出口與PC或其他串口設(shè)備直接相連時(shí),也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。

SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器