Hukx DR20-A1 – analogowy pyrheliometr klasy A do pomiaru promieniowania DNI

Analogowy pyrheliometr klasy A do pomiaru promieniowania bezpośredniego DNI

Hukx DR20-A1 to analogowy pyrheliometr klasy A przeznaczony do precyzyjnego pomiaru bezpośredniego promieniowania słonecznego DNI — Direct Normal Irradiance. W odróżnieniu od pyranometru, który mierzy promieniowanie docierające z całej półsfery nieba, pyrheliometr mierzy promieniowanie bezpośrednie z kierunku tarczy słonecznej, w ograniczonym polu widzenia 5°. Z tego względu instrument wymaga montażu na dwuosiowym systemie nadążnym, który utrzymuje czujnik skierowany prostopadle do Słońca.

DR20-A1 jest wysokiej klasy analogowym pyrheliometrem Hukx, przeznaczonym do profesjonalnych pomiarów DNI w sieciach meteorologicznych, ocenach zasobów energii słonecznej oraz lokalizacjach, w których wymagana jest wysoka dostępność danych. Instrument spełnia wymagania klasy A wg ISO 9060:2018, posiada ogrzewane okno wejściowe oraz natywne wyjście napięciowe mV, które może być podłączone do rejestratorów danych obsługujących sygnały niskonapięciowe.

Kluczowe cechy

Czym jest pyrheliometr?

Pyrheliometr, nazywany również aktynometrem, służy do pomiaru bezpośredniego promieniowania słonecznego padającego prostopadle na powierzchnię pomiarową. Mierzona wielkość określana jest jako DNI — Direct Normal Irradiance — i wyrażana w W/m².

W praktyce oznacza to, że instrument musi być stale skierowany w stronę tarczy słonecznej. Do prawidłowej pracy DR20-A1 wymagany jest dwuosiowy tracker słoneczny, który kompensuje pozorny ruch Słońca po nieboskłonie i utrzymuje instrument w odpowiedniej orientacji. Bez takiego systemu nadążnego pomiar DNI nie będzie reprezentatywny.

Budowa i zasada pomiaru

DR20-A1 wykorzystuje precyzyjnie szlifowane i polerowane okno kwarcowe, kompaktową tubę kolimacyjną oraz sensor termoparowy z czarną powierzchnią absorpcyjną. Tuba kolimacyjna ogranicza pole widzenia do 5°, dzięki czemu do detektora dociera głównie promieniowanie bezpośrednie z kierunku Słońca.

Sensor termoparowy generuje sygnał zależny od różnicy temperatur pomiędzy elementami eksponowanymi i nieeksponowanymi na promieniowanie. W modelu DR20-A1 na wyjściu otrzymywany jest natywny sygnał niskonapięciowy mV, proporcjonalny do natężenia promieniowania i czułości instrumentu. Do przeliczenia sygnału na W/m² wymagane jest zastosowanie czułości podanej w świadectwie kalibracji.

Ogrzewanie okna i dostępność danych

W pomiarach promieniowania bezpośredniego bardzo duże znaczenie ma czystość i przejrzystość okna wejściowego. Rosa, szron lub wilgoć na oknie mogą ograniczać transmisję promieniowania i powodować błędy pomiarowe. DR20-A1 posiada ogrzewanie okna, które ogranicza osadzanie się rosy i szronu.

Producent wskazuje, że DR20-A1 wymaga tylko 1 W mocy do utrzymania okna w stanie wolnym od rosy i szronu. W szczególnie trudnych warunkach środowiskowych możliwe jest zastosowanie wyższego poziomu ogrzewania, co może poprawić dostępność danych w lokalizacjach narażonych na częste roszenie lub osadzanie się szronu. :contentReference[oaicite:1]{index=1}

Analogowe wyjście mV

DR20-A1 jest instrumentem analogowym, dlatego nie udostępnia cyfrowej komunikacji Modbus RTU ani zdalnej diagnostyki znanej z modelu DR30-D1. Zamiast tego oferuje natywne wyjście mV, które można podłączyć do klasycznych systemów akwizycji danych obsługujących sygnały niskonapięciowe.

Takie rozwiązanie jest przydatne w stanowiskach, w których preferowana jest prosta, analogowa integracja z istniejącym rejestratorem danych. Wymaga jednak poprawnego wprowadzenia czułości instrumentu do loggera oraz zapewnienia odpowiedniej jakości toru pomiarowego dla małych sygnałów napięciowych.

Międzynarodowe normy i standardy

• ISO 9060:2018: pyrheliometr klasy A,
• ISO 9060:1990: First Class — dawna klasyfikacja instrumentu,
• WMO-No. 8: pyrheliometr dobrej jakości według przewodnika WMO,
• WRR: zgodność kalibracyjna z World Radiometric Reference.

Specyfikacja pyrheliometru wg ISO 9060:2018

Charakterystyka pomiarowa

Charakterystyka techniczna

Dostępne warianty

• DR20-A1-T1-05 — wyjście mV, czujnik temperatury Pt100 klasa A, przewód 5 m
• DR20-A1-T2-05 — wyjście mV, czujnik temperatury termistor 10 kΩ, przewód 5 m

Świadectwa i testy indywidualne

Każdy egzemplarz DR20-A1 jest dostarczany z wynikami testów dla konkretnego instrumentu. Dokumentacja obejmuje m.in. czułość, czas odpowiedzi oraz odpowiedź temperaturową. Takie dane są istotne w projektach, w których wymagane jest udokumentowanie jakości pomiarów oraz poprawna konfiguracja toru pomiarowego w rejestratorze danych.

Polecane akcesoria

• C08-05 — przewód przyłączeniowy o długości 5 m, wtyczka od strony urządzenia.
• Tracker dwuosiowy — wymagany do prawidłowego skierowania pyrheliometru na tarczę słoneczną.

Sugerowane zastosowanie

• pomiar bezpośredniego promieniowania normalnego DNI,
• sieci meteorologiczne i radiometryczne,
• ocena zasobów energii słonecznej,
• badania nad energią słoneczną,
• stacje pomiarowe z trackerem dwuosiowym,
• lokalizacje narażone na rosę i szron,
• analogowe systemy akwizycji danych obsługujące sygnały mV.

Warto wiedzieć

O producencie

Hukx (dawniej Hukseflux Thermal Sensors B.V.) to jeden z najbardziej cenionych na świecie producentów czujników promieniowania słonecznego i strumienia ciepła. Od 1993 roku firma dostarcza wysokiej klasy aparaturę pomiarową dla energetyki, meteorologii, nauki oraz sektora fotowoltaicznego, wyznaczając standardy dokładności i niezawodności pomiarów.

Zawartość zestawu

• pyrheliometr Hukx DR20-A1,
• przewód przyłączeniowy 5 m,
• świadectwo kalibracji,
• wyniki testów indywidualnych instrumentu.