Panoramica del sistema

Le misurazioni a lungo termine della bilancia delle radiazioni sono importanti non solo per lo studio del tempo e della meteorologia, ma anche per comprendere il sistema climatico della Terra e l'impatto umano sui cambiamenti climatici. La combinazione delle reti di monitoraggio delle radiazioni terrestri e delle osservazioni satellitari costituisce un sistema globale completo di valutazione del bilancio delle radiazioni di superficie. Il monitoraggio delle radiazioni a terra consente di calibrare e correggere efficacemente le osservazioni radiologiche effettuate sui satelliti, fornendo così dati di osservazione validi a lungo termine per le osservazioni globali; Al tempo stesso fornisce una base diretta per lo sviluppo della tecnologia solare domestica e industriale. Tali misurazioni sono essenziali anche per valutare le analisi teoriche della trasmissione di radiazioni atmosferiche, verificare i calcoli dei modelli climatici, studiare le tendenze dei cambiamenti della radiazione superficiale, e studiare l'agro-meteorologia e l'ecologia. Allo stesso tempo, il bilancio delle radiazioni ha anche un valore importante per l'evaporazione, l'evaporazione delle piante e lo studio del ciclo dell'acqua.

Principio del sistema

La misurazione della radiazione è suddivisa in misurazione della radiazione solare e misurazione della radiazione terrestre.

La misurazione della radiazione solare o radiazione a onde corte può essere suddivisa in radiazione totale del cielo (Eg↓) radiazione diretta (S) e radiazione diffusa (Ed↓) (Nota: Eg↓ = S + Ed↓), le radiazioni a onde corte includono anche la radiazione riflessa al suolo (Er↑).

La radiazione terrestre o radiazione a onde lunghe è suddivisa in radiazione verso il cielo (radiazioni verso l'alto (El↑). Radiazione di ingresso (E↓) = radiazione totale del cielo (Eg↓) + radiazione verso il basso del cielo (El↓); Radiazione di spesa (E↑) = radiazione di riflessione al suolo (Er↑) + radiazione verso l'alto del suolo (El↑). La differenza tra le entrate e le spese di radiazione è la radiazione netta (E*), la radiazione netta (E*) = la radiazione del reddito (E↓) - la radiazione della spesa (E↑).

Le radiazioni ultraviolette sono spesso misurate separatamente e raggiungono il suolo in due categorie:UV-A (315-400 nm) e UV-B (280-315 nm), il monitoraggio della radiazione ultravioletta del suolo e dei suoi cambiamenti quantitativi è importante per migliorare la valutazione ambientale e la sicurezza pubblica. Pertanto, la WMO raccomanda vivamente di aumentare il monitoraggio delle radiazioni UV per la previsione dell'indice UV nazionale.

La nostra stazione di riferimento è basata sul Programma mondiale di ricerca sul clima dell'OMM (WCRP) è stato stabilito sotto i requisiti della rete di riferimento di radiazione di cuscinetto (BSRN). La stazione di riferimento come punto di riferimento della misurazione delle radiazioni del nostro paese può essere utilizzata per la calibrazione di altri dati di radiazione solare, in grado di adattarsi alle esigenze aziendali della rete di monitoraggio del clima nazionale e soddisfare i requisiti di alta precisione e alta stabilità dei dati di osservazione. Allo stesso tempo, la stazione di riferimento non solo può essere utilizzata come modello di stazione di radiazione generale e base di ricerca scientifica sulle radiazioni, ma anche come standard di riferimento per la valutazione dei dati sulle radiazioni esistenti, per migliorare il nostro lavoro di osservazione delle radiazioni.

L'osservazione delle radiazioni di riferimento comprende principalmente: radiazione solare totale, radiazione diffusa, radiazione diretta, radiazione riflessiva, radiazione atmosferica a lunghe onde, radiazione terrestre a lunghe onde,

Misurazione delle radiazioni come le radiazioni ultraviolette e le radiazioni fotosintetiche efficaci. Inoltre, se necessario, vengono aggiunti elementi meteorologici convenzionali sincronizzati. Rigorosamente, la misurazione delle radiazioni dirette e diffuse deve essere effettuata con un sistema di tracciamento solare automatico (Tracker）， Inoltre, per i radiometri è necessario rafforzare la copertura di ventilazione per mantenere la temperatura del corpo della sonda relativamente stabile e rimuovere la pioggia e la nebbia che potrebbero accumularsi sulla sonda.

Caratteristiche del sistema

lFunzionamento affidabile a lungo termine per tutta la vita della centrale solare, dalla fase iniziale alla fornitura di dati di radiazione affidabili a lungo termine

lPosizionamento a doppio asse tutto il giorno per coprire la posizione del sole nel cielo tutto il giorno

lFunziona completamente automaticamente in modo indipendente, senza alcun intervento del computer o dell'uomo

lSistema di trasmissione ad alta efficienza senza manutenzione

lIntegratoRicevitori GPS, localizzazione e cronometro

lDotato di sensori solari per la correzione della posizione del tracciamento, garantisce un posizionamento preciso e una corretzione tempestiva dei piccoli movimenti del tracciamento causati da forti venti e vibrazioni

lSupporto24VDC e 90 ~ 264VAC due modalità di alimentazione, in caso di interruzione a breve termine può essere utilizzato UPS per garantire il funzionamento del sistema

lSupporto temperatura di funzionamentoCaratteristiche climatiche dure da -40 ° C a 85 ° C; Il coperchio di ventilazione per il tempo della sabbia può ridurre efficacemente i requisiti di manutenzione e rimuovere efficacemente la sabbia, la rugiada, il gelo e la neve.

lProgrammazione e test prima della fabbrica per ridurre gli errori di cablaggio sul campo e ridurre i tempi di messa in servizio

lConformità alle norme nazionali per la rete di monitoraggio solare

lLa rete internazionale di osservazione delle radiazioni (Requisiti tecnici BSRN, standard dell'Organizzazione Meteorologica Internazionale (OMM), ISO 9060-1990

lSupporta più metodi di trasmissione dati, come cablato e wireless, consentendo la visualizzazione in tempo reale dei dati di osservazione

lGli utenti possono regolare automaticamente il tempo di misura e registrare il valore medio della radiazione, il valore medio di ogni elemento di misura, il valore estremo, ecc. È inoltre possibile personalizzare il tempo di archiviazione e l'output di vari valori numerici richiesti dagli utenti

lUn misuratore di radiazione totale inclinato può essere aggiunto al tracker perL'efficienza dei sistemi a pannelli solari planari di monitoraggio CPV e doppio asse ha un significato guida diretta

lLa posizione del sole calcolata dal tracker può essere letta direttamente sul collettore di dati, fornendo la base di confronto di controllo per il sistema di generazione di energia solare di monitoraggio

lRiferimento di progettoLinee guida per le risorse solari e l'ingegneria meteorologica (Solrmap) e il laboratorio nazionale delle energie rinnovabili (NREL)

configurazione del sistema

Casi di applicazione

Università di Tecnologia della Mongolia InternaIntroduzione ai casi pratici della stazione solare di riferimento BSRN

Inner Mongolia University of Technology ha installato la nostra aziendaLa stazione di radiazione solare di riferimento BSRN funziona normalmente da quasi un anno, con buone prestazioni e dati accurati, fornendo un forte supporto per la ricerca scientifica della scuola nel campo della radiazione solare.

Descrizione della soluzione tecnica del sistema

Questo sistema si adatta alle esigenze aziendali della rete nazionale di monitoraggio solare e soddisfa i requisiti di alta precisione e alta stabilità dei dati di osservazione. Adottando i tracker solari completamente automatici tradizionali e le sonde di posizionamento solare per raggiungere la rete internazionale di osservazione della radiazione (Requisiti tecnici per BSRN. Soddisfa i requisiti degli standard dell'Organizzazione Meteorologica Nazionale (WMO) e dell'Organizzazione Internazionale per la Standardizzazione (ISO) 9060-1990 "Specificazione e classificazione dell'energia solare - Tabella emisferica della luce solare totale e della luce solare diretta".

Questo sistema può misurare accuratamente la radiazione solare totale, radiazione diretta, radiazione diffusa del cielo, radiazione a onde lunghe del cielo, radiazione netta, radiazione ultravioletta e ore di sole. Allo stesso tempo, il sistema può monitorare la copertura totale delle nuvole nell'atmosfera o la copertura locale delle nuvole diverse. Lo strumento fotometro solare del sistema ottiene simultaneamente i dati spettrali, compreso lo spessore ottico, il coefficiente di dispersione, la distribuzione dell'aerosol, la distribuzione dell'energia, il tasso di assorbimento attraverso l'atmosfera e altri parametri.

Il sistema consiste principalmente di un collettore di dati, radiometro diretto, radiometro totale (con cappa di ventilazione forzata), misuratore di radiazioni sparse, misuratore di radiazione ultravioletta, sensore di velocità e direzione del vento, sensore di temperatura e umidità dell'aria, sensore di pressione atmosferica, inseguitore solare, fotometro solare, sensore ore di sole, radar di copertura delle nuvole, misuratore di radiazioni a onde lunghe, sensore di radiazione nettoStaffa da 3 metri (con varie staffe del sensore), alimentazione elettrica del sistema, software, comunicazione, ecc.

Immagini di casi correlati

riferimento

1. Ren Yannan, Wang Zhimin, Guo Xiaotian Rui; Analisi dei dati sulle radiazioni solari in Hohhot sulla base di BSRN; Energie rinnovabili, Numero 01, 2016

2. Wang Jingjing; Progettazione e ricerca del sistema di gestione e applicazione dei dati dell'energia solare BSRN; Università di Tecnologia della Mongolia Interna, 2014

3. Liu Aiming; Mo Jinghua; Zhuang Hongbo; progettazione di una piattaforma di osservazione delle radiazioni solari basata sulla norma BSRN [J]; meteorologia del Guangdong; Fascicolo 03, 2010