Η συσκευή εγγραφής ηλιοφάνειας είναι μια συσκευή που μετρά πόσο ηλιακό φως λαμβάνει μια συγκεκριμένη περιοχή ή περιοχή ανά πάσα στιγμή. Υπάρχουν μερικοί διαφορετικοί τύποι συσκευής εγγραφής, συχνά με ελαφρώς διαφορετικές προδιαγραφές. Οι τρόποι με τους οποίους λειτουργούν μπορεί επίσης να είναι διαφορετικοί, αλλά το τελικό αποτέλεσμα είναι συνήθως περίπου το ίδιο: δηλαδή, να έχετε μια ακριβή και αξιόπιστη ένδειξη ηλιακής εισόδου. Οι περισσότερες από αυτές τις συσκευές είναι λίγο πολύ μόνιμες. Μπορεί να είναι τεχνικά φορητά, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται για τη συλλογή μετρήσεων στο ίδιο μέρος για μεγάλο χρονικό διάστημα, έτσι ώστε οι μέσοι όροι να μπορούν να καταγράφονται σε πίνακα και να γίνονται συγκρίσεις από μήνα σε μήνα, έτος σε έτος και από δεκαετία σε δεκαετία. Οι ερευνητές χρησιμοποιούν αυτά τα δεδομένα για όλα τα είδη των πραγμάτων. Οι προβλέψεις καιρού και οι δείκτες θερμότητας είναι μερικές από τις πιο κοινές εφαρμογές, αλλά οι μετρήσεις ηλιακής εξόδου είναι επίσης σημαντικές για θέματα όπως η αρχιτεκτονική απόδοση και οι κτιριακές εκτιμήσεις. Οι πιο ακριβείς και αξιόπιστες συσκευές εγγραφής τείνουν να είναι αρκετά ογκώδεις και συχνά πολύ ακριβές, αλλά οι μικρότεροι αναγνώστες γίνονται όλο και περισσότερο διαθέσιμοι για πιο απλούς χρήστες.
Βασική ιδέα
Ο ήλιος παρέχει το μεγαλύτερο μέρος της κρίσιμης ενέργειας που απαιτείται για τη διατήρηση της ζωής στη γη, και είναι μια ισχυρή δύναμη. Ωστόσο, η ηλιακή ακτινοβολία δεν είναι ομοιόμορφη παντού. Η απόσταση της γης από τον ήλιο σε διαφορετικές εποχές του χρόνου παίζει σίγουρα κάποιο ρόλο, αλλά υπάρχουν επίσης και ορισμένοι άλλοι παράγοντες – η ενεργειακή απορρόφηση των κοντινών υλικών, η πυκνότητα του φυσικού τοπίου και ούτω καθεξής – που μπορούν να επηρεάσουν την συνολική ποσότητα ακτινοβολίας που διαπερνά μια δεδομένη τοποθεσία. Η κύρια ιδέα πίσω από έναν καταγραφέα ηλιοφάνειας είναι να ποσοτικοποιηθεί η ηλιακή ενέργεια καθώς χτυπά τη γη και να μετρηθεί τόσο η ισχύς όσο και ο όγκος της.
Marvin Recorders
Υπάρχουν πολλά διαφορετικά εργαλεία που μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι ερευνητές για να λάβουν ηλιακές μετρήσεις. Ένα από τα παλαιότερα είναι το καταγραφικό Marvin. Αυτή η συσκευή τροφοδοτείται από ένα ρολόι χρονογράφου και λειτουργεί με τη βοήθεια δύο φιμέ λαμπτήρων και λειτουργεί μετρώντας την πίεση του θερμού αέρα μέσα στους λαμπτήρες, η οποία με τη σειρά της αναγκάζει τον υδράργυρο μέσα σε ένα συμπιεσμένο σωλήνα με τον ίδιο τρόπο όπως ένα θερμόμετρο. Με αυτόν τον τρόπο, η συσκευή μετατρέπει την αλλαγή σε έναν σημαντικό και ανιχνεύσιμο αριθμό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από ερευνητές και μελετητές. Αυτό το είδος της συσκευής συνήθως λειτουργεί καλύτερα στο άμεσο ηλιακό φως, αν και μπορεί ακόμα να διαβάσει την περισσότερη ακτινοβολία σε συννεφιασμένες ή συννεφιασμένες ημέρες. Ωστόσο, αυτές οι μετρήσεις δεν είναι πάντα τόσο ακριβείς.
Campbell-Stokes Recorders
Ένας τρόπος μέτρησης της διάρκειας του ηλιακού φωτός είναι μέσω ενός καταγραφέα ηλιοφάνειας Campbell-Stokes. Αυτή είναι μια από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες συσκευές στην κατηγορία. Αποτελείται από ένα γυάλινο κάνιστρο ή σφαίρα που κατευθύνει το ηλιακό φως σε μια κάρτα που έχει υποστεί επεξεργασία με μια ειδική χημική ουσία. Το φως του ήλιου καίει ή χαράζει ένα σημάδι στην κάρτα. Αυτή η σήμανση, που ονομάζεται ίχνος, μετριέται και μετατρέπεται σε χρονική διάρκεια.
Η κάρτα συνήθως αλλάζει μία φορά την ημέρα. Είναι σχετικά ακριβές και παρέχει συνολική διάρκεια ηλιοφάνειας στο πλησιέστερο δέκατο της ώρας κάθε μέρα του χρόνου. Ο ήλιος αλλάζει υψόμετρο πολλές φορές κατά τη διάρκεια του έτους, και στις περισσότερες περιπτώσεις υπάρχουν επίσης τρεις διαφορετικές κάρτες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Οι κάρτες συνδέονται με τις διαφορετικές εποχές και έχουν δημιουργηθεί για να ταιριάζουν με την ανύψωση του ήλιου.
Blake-Larsen Recorders
Οι συσκευές γνωστές ως συσκευές εγγραφής «Blake-Larsen» τείνουν να είναι μερικές από τις πιο προηγμένες τεχνολογικά. Αυτά τροφοδοτούνται από προγράμματα λογισμικού υπολογιστών και τα περισσότερα μεταφράζουν τα αποτελέσματά τους απευθείας σε ιστότοπους ή βάσεις δεδομένων που φιλοξενούνται στο web σχεδόν αμέσως. Η πραγματική επεξεργασία είναι παρόμοια με το μοντέλο Campell-Stoke, αλλά ο τρόπος με τον οποίο τα αποτελέσματα καταγράφονται και αναφέρονται είναι συχνά πραγματικά διαφορετικός.
Αυτού του είδους οι καταγραφείς είναι συχνά πολύ δημοφιλείς σε κυβερνητικές μετεωρολογικές υπηρεσίες καθώς και σε ιδιωτικές ομάδες συμφερόντων που θέλουν να παρακολουθούν την ακτινοβολία σε ένα δεδομένο μέρος. Οι αρχιτέκτονες και οι μηχανικοί ενδιαφέρονται επίσης συνήθως για τα σχεδόν στιγμιαία αποτελέσματα αυτών των ειδών αναγνώσεων, καθώς μπορούν να βοηθήσουν στον προσδιορισμό των καλύτερων θέσεων για κατασκευή και της πιο συμφέρουσας τοποθέτησης για πράγματα όπως η ηλιακή επένδυση.
Λιγότερο εντατικά μοντέλα
Το ηλεκτρονικό ηλιακόμετρο είναι μια νεότερη, μικρότερη και απλούστερη συσκευή που έχει παρόμοιο σκοπό. Μπορεί να διαβάσει την ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας και εκφράζει τα δεδομένα του σε watt ανά τετραγωνικό μέτρο. Γενικά, η ηλιακή ακτινοβολία μπορεί να είναι σε μία από τις δύο μορφές: άμεση ή διάχυτη. Εάν πρόκειται για άμεση ακτινοβολία, η ακτινοβολία φτάνει στο ηλιακόμετρο απευθείας από τον ήλιο. Στην περίπτωση της διάχυτης ακτινοβολίας, όμως, φτάνει στο ηλιακόμετρο αφού διασκορπιστεί από τη σκόνη, τα σωματίδια στην ατμόσφαιρα και τα μόρια αερίου. Οι μετρήσεις από αυτές και παρόμοιες συσκευές δεν είναι πάντα τόσο ακριβείς ή τόσο λεπτομερείς όσο αυτές από πιο εντατικές συσκευές εγγραφής, αλλά για πιο περιστασιακούς σκοπούς μπορούν να λειτουργήσουν εξίσου καλά με ένα κλάσμα του κόστους.