Cómo posicionar sensores solares

Colocar correctamente un sensor ambiental es uno de los mejores métodos para obtener mediciones de alta calidad. Un sensor incorrecto puede invalidar los datos. Por lo tanto, es importante considerar tantos factores como sea posible para garantizar una correcta colocación del sensor.

Nos centramos específicamente en el posicionamiento sensores de irradiancia solar . Estos incluyen nuestros piranómetros, pirheliómetros y pirgeómetros.

Obstáculos

Uno de los factores más importantes a la hora de colocar un sensor ambiental son los obstáculos. A pesar de su importancia y obviedad, los obstáculos que afectan a las mediciones suelen pasarse por alto con un simple "todo irá bien".

¿Qué constituye un obstáculo? Es difícil responder a esta pregunta, ya que varía según el instrumento y el fabricante. Sin embargo, en términos generales, un obstáculo es algo que interfiere con las señales que llegan al sensor. Esto puede deberse a reflejos o sombras.

Obstáculos y sensores de irradiancia solar

sensores de irradiancia solar miden la radiación del sol a lo largo del día. Si un obstáculo proyecta una sombra sobre el sensor, la irradiancia recibida se reduce. Algunos obstáculos son evidentes, como árboles y edificios cercanos. Sin embargo, al evaluar dichos obstáculos, es importante considerar la longitud de la sombra que proyectarán al atardecer y al amanecer (cuando sus sombras son más largas). Durante estos momentos, la irradiancia es mínima, por lo que incluso la menor cantidad de sombra afectará los resultados.

Los obstáculos no solo proyectan sombras. En algunos casos, pueden reflejar la luz sobre un sensor de irradiancia, lo que provoca que las lecturas sean superiores a los niveles reales. El nivel de radiación reflejada dependerá de diversos factores, como el tamaño, la distancia, los materiales y el recubrimiento. Los objetos claros reflejarán más luz que los oscuros.

Cómo colocar un sensor ambiental: cómo minimizar o evitar las sombras.

Como regla general, sensores de irradiancia deben colocarse a una distancia equivalente a 10 veces la altura del obstáculo más cercano. Por ejemplo, si un árbol cercano mide 10m de altura, el sensor debe colocarse a 100m de distancia. Dependiendo de la situación, esto a veces requiere una planificación del sitio. Disponer de dicho espacio no siempre es posible sin despejar previamente un área, lo que podría tener un impacto ambiental considerable. En situaciones donde no sea posible aplicar la regla de 10 x, considere la ubicación del sensor en relación con las obstrucciones. Por ejemplo, colocar un sensor de manera que evite las sombras, especialmente durante el atardecer y/o el amanecer, podría ser una buena solución intermedia. En la fotografía superior (que muestra SOLYS2 y el piranómetro), los sensores están ubicados dentro de un claro creado específicamente para evitar que se produzcan sombras sensor.

For albedometers, painting the mounting pole black will reduce the reflection of radiation onto the downward-facing pyranometer. Limiting mounting pole diameter also reduces reflection by reducing potential reflective surface area. As a final precaution, raise an albedometer by 2-3 meters (The WMO recommends a height of 1 m to 2 m above a uniform surface covered by short grass). As such, consideration of nearby ground obstacles and roughness is necessary to avoid measurement interference. The same applies to albedometer mounting structures and poles.

Para las estaciones clima, es necesario considerar la ubicación relativa sensores entre sí. En algunas configuraciones, es posible que otros sensores queden en sombra accidentalmente. Por ejemplo, un piranómetro podría interrumpir el flujo del viento sobre anemómetros y veletas si se coloca en su trayectoria. El uso de mástiles separados y su distancia entre sí pueden evitar este problema, además de considerar la posición sensor en el mástil.

Alineación

La alineación es un factor clave para obtener mediciones de alta calidad. En piranómetros, pirgeómetros y radiómetros netos, la burbuja de nivel ayuda a realizar ajustes mínimos en la dirección correcta. Las patas de los piranómetros y pirgeómetros se ajustan individualmente, lo que facilita aún más la adaptación a cambios mínimos. Estos pequeños ajustes garantizan la optimización del campo de visión 180°. Por supuesto, los piranómetros orientados para coincidir con el plano de la instalación solar deben estar orientados en consecuencia. Aun así, es importante asegurarse de que el plano de la instalación coincida.

Para los pirheliómetros, la alineación es fundamental. Estos dispositivos tienen un campo de visión estrecho (aproximadamente 5 grados), por lo que solo la irradiancia normal directa (DNI) llega al sensor. Para obtener mediciones óptimas, los pirheliómetros deben apuntar directamente al sol en todo momento. Al acoplarse a un seguidor solar, un pirheliómetro apuntará con precisión al sol. Sin embargo, es importante utilizar un seguidor solar de alta calidad (como el SOLYS2) para garantizar la alineación durante todo el año. Los seguidores con GPS y engranajes mejoran aún más la precisión. Aun así, incluso con seguidores como el SOLY2 puede ser necesario realizar ajustes a lo largo del año para asegurar que el pirheliómetro esté correctamente posicionado y montado en el seguidor.

Aquí podrá encontrar los manuales de Kipp y Zonen, que incluyen consejos sobre posicionamiento.