Pyrheliometri on väline, jolla mitataan suoraa auringon säteilyä tietyssä paikassa. Koska ne on suunnattava suoraan aurinkoon, pyrheliometrit asennetaan tyypillisesti seurantalaitteeseen, joka seuraa auringon liikkeitä. Kun auringonvalo tulee pyrheliometriin, se muunnetaan lämpöjännitteellä sähköjännitteeksi. Tämä jännite voidaan kalibroida siten, että saadaan watin yksiköt neliömetriä kohti, eli auringon säteilyn vakioyksiköt. Pyrheliometrejä käytetään tieteelliseen tutkimukseen ja aurinkopaneelien sijoittamiseen.
Auringon säteily on mittaus auringon säteilyn virtauksesta tai aurinkoenergiasta aikayksikköä kohti. Se riippuu mittauspaikasta – auringon säteily auringon lähellä on paljon suurempi kuin maan etäisyydellä. Itse asiassa auringon säteilyssä on vaihtelua maan pinnan yli; nämä riippuvat ilmakehän määrästä auringonvalon on läpäistävä ja vähemmässä määrin erot auringosta. Keskimääräinen auringon säteily maapallon etäisyydellä auringosta on noin 1,366 XNUMX wattia neliömetriä kohti.
Maapinnalle sijoitetut pyrheliometrit mittaavat auringon säteilyä sen jälkeen, kun se on läpäissyt ilmakehän. Ilmakehässä auringonvalo on hajallaan; tällaista hajanaista auringonvaloa voidaan mitata eri laitteella, jota kutsutaan pyranometriksi. Hajaantumaton auringonvalo tulee pyrheliometriin ja osuu lämpöpaaluun.
Thermopile on laite, joka käyttää Seebeckin tehostetta sähköjännitteen luomiseen lämpötilaerojen perusteella. Seebeck -ilmiö viittaa ilmiöön, jossa kaksi eri metallia eri lämpötiloissa tuottavat sähkövirran kytkettynä. Pyrheliometrissä termoparin toinen pää on aurinkoa kohti, kun taas toinen pää on varjostettu. Tämä järjestely jättää nämä kaksi metallia eri lämpötiloihin ja johtaa siten virran virtaamiseen termopilissä. Kun auringon säteily on suurempi, mitataan suurempi sähköjännite.
Pyrheliometrejä käytetään yleisesti tutkimaan muutoksia auringon säteilyn tuotannossa, kuten 11 vuoden aurinkokiertoa. Toinen pyrheliometrin sovellus on aurinkopaneelien sijoittaminen ja suunnittelu. Eri puolilla maapalloa on eri määriä auringon säteilyä, ja nämä tiedot voidaan kerätä pyrheliometreillä ja niistä voidaan luoda karttoja keskimääräisistä säteilytasoista. Polar -leveysasteilla on yleensä vähemmän saapuvaa auringon säteilyä, kun taas muilla alueilla taso on alhaisempi usein pilvisen taivaan vuoksi. Nämä kartat voivat auttaa ilmoittamaan, mihin aurinkopaneelit on järkevää sijoittaa.