Un pirheliometru este un instrument folosit pentru a măsura radiația solară directă într-o anumită locație. Deoarece trebuie să fie îndreptate direct către soare, pirheliometrele sunt de obicei montate pe un dispozitiv de urmărire care urmărește mișcările soarelui. După ce lumina soarelui intră în pireliometru, aceasta este transformată într-o tensiune electrică printr-un termopil. Această tensiune poate fi apoi calibrată pentru a da unități de wați pe metru pătrat, unitățile standard de iradiere solară. Pirheliometrele sunt folosite pentru cercetarea științifică și pentru amplasarea panourilor solare.
Iradierea solară este o măsură a fluxului de radiație solară, sau a energiei solare pe unitatea de timp, pe unitatea de suprafață. Depinde de locația măsurării – iradierea solară lângă suprafața soarelui va fi mult mai mare decât la distanța Pământului. De fapt, există variații ale iradierii solare pe suprafața Pământului; acestea depind de cantitatea de atmosferă pe care trebuie să o pătrundă lumina soarelui și, într-o măsură mai mică, de diferențele de distanță față de soare. Iradierea solară medie la distanța Pământului de Soare este de aproximativ 1,366 wați pe metru pătrat.
Pirhelimetrele poziționate pe suprafața Pământului măsoară iradierea solară după ce aceasta pătrunde în atmosferă. În atmosferă, ceva lumina soarelui este împrăștiată; acest tip de lumină solară difuză poate fi măsurată cu un alt instrument, numit piranometru. Lumina solară care nu este împrăștiată intră în pirheliometru și lovește un termopil.
Un termopil este un dispozitiv care folosește efectul Seebeck pentru a crea o tensiune electrică bazată pe diferențele de temperatură. Efectul Seebeck se referă la fenomenul în care două metale diferite la temperaturi diferite vor produce un curent electric atunci când sunt conectate. Într-un pirheliometru, un capăt al termopilului este orientat spre soare, în timp ce celălalt capăt rămâne umbrit. Acest aranjament va lăsa cele două metale la temperaturi diferite și, prin urmare, va duce la un flux de curent în termopilă. Când iradierea solară este mai mare, se va măsura o tensiune electrică mai mare.
Pirheliometrele sunt utilizate în mod obișnuit pentru a studia modificările emisiei de radiație solară, cum ar fi ciclul solar de 11 ani. O altă aplicație a pirheliometrului este plasarea și proiectarea panourilor solare. Diferite părți ale Pământului primesc cantități diferite de iradiere solară, iar aceste date pot fi colectate de pirheliometre și utilizate pentru a crea hărți ale nivelurilor medii de radiație. Latitudinile polare au, în general, mai puțină radiație solară, în timp ce alte zone au niveluri mai scăzute din cauza cerului frecvent înnorat. Aceste hărți pot ajuta la informarea unde este logic să plasați panouri solare.