直達光 散乱光 全天日射量

Static Sun Tracker SPN1

SPN1

動画内で紹介されているDeltalink-Cloudは日本国内では使用不可ですのでご了承ください。

日射の種類

日射とは大きく三つに分かれています。

1. 直達日射:簡単に言えば直射日光

2.散乱日射:大気中の分子、ちり、雲などで散乱された光

3.全天日射:上記2つの和

直達光と散乱光を別々に計測することで、正確な全天日射量の計測が可能になり、かつ太陽光の解析がやりやすくなります。従来は2台の日射計、シャドウバンド、サントラッカーを組合せる大掛かりな手法にならざるを得ませんでした。
Delta-T、Static Sun Tracker (スタティックサントラッカ―) SPN1は他の装置を必要とせず、稼動部もなく、設置するだけで全天日射と散乱光を直接計測でき、直達光を演算できます。

全天日射計 SPN1特徴

・サントラッカー、シャドウバンドを使わずに直達、散乱光を計測

・全天日射量・散乱日射量の計測(Wm-2

・WMOで定義された日照時間の計測:120Wm-2

・直達光の演算(Direct-Normal Irradiance(DNI) Calculations)

・定期的な調整や極軸合わせは不要

・ヒータ内蔵:結露、凍結などの厳しい環境での使用も可能

・メンテナンスが容易

SPN1用途

・太陽エネルギーモニタリング、太陽光発電の研究

・建物のエネルギー管理システム

・全天日射量、直達日射量、および散乱日射量と日照時間の気象学的研究測定

・雲量の研究

・大気汚染の研究

Shadow Mask

Shadow Maskがあることにより少なくともセンサー1つは完全に日陰になり、もう1つは完全に直達光が当たるような構造。

SPN1センサー

図上に表示されておりませんが、ヒーターも装備。
内蔵ヒーターでガラスドームの結露、凍結、などの影響を受けない構造(-20°C(静止空気状態))なので、厳しい気候条件で信頼性の高い測定値を保証します。

米国の研究科学者であるチャック・ロング博士は、ストームピークで冬にSPN1(左上)とEppley PSP(左下)をテストしSPN1の雪や霜への耐久性を実感。
Location: Storm Peak Laboratory at 3220 m a.s.l., Colorado, USA

SPN1日射計1台でサントラッカ―の役割が可能

一般的には直達日射と散乱日射の測定には、2つの日射計とシェードディスク、サントラッカー(太陽追尾装置)やシャドウバンド。SPN1は1台で解決します。

・全天日射量の計測

・散乱日射量の計測

・直達日射量(DNI)の演算値

・日照時間の計測 

直達日射の演算 (DNI Calculations)

直達日射とは太陽に垂直に単位面積で地球の表面に単位時間で到達する放射線。ソーラーパネルの効率をDNIと比較するのが一般的な方法です。 SPN1の出力により、太陽光追跡(サントラック)、水平および傾斜設備でのDNIの計算が可能になります。

コサイン特性

下の図はSPN1の典型的な コサイン応答度と理想的なコサイン曲線を比較しているものです。上の線で精度を示して います。

DNI Spread Sheet

DNI Excel spread sheetまたはSPN1 DNI FirmwareFirmを使ってDNIの演算が可能 。

DNIの演算に必要なものは以下の通りです。
・正確な時刻 ・緯度経度 ・グリニッジ標準時と現地時間の差

SPN1対応データロガー

GP1でSPN1データを計測後にPCまたはPDAにアップロードする方法

SPN1日射計は3つの出力チャネルを備えた1つのセンサー

精度: 全天日射量と 散乱日射量 ±5% Daily integrals
±5% ±10 W.m-2 Hourly averages
±8% ±10 W.m-2 Individual readings
分解能 0.6 W.m-2 =0.6 mV
範囲 0 to >2000 W.m-2
アナログ出力感度 1 mV=1 W.m-2
アナログ出力範囲 0 ~ 2500 mV
日照しきい値 120 W.m-2 (直射光において)
日照精度 しきい値に対して10%の日照時間
コサイン補正 天頂角0-90°で入射放射の±2%
 入射角(アジマス角)  360°回転で±5%
温度係数 0.02% per °C (標準値)
温度範囲 -40 ~ + 70°C
 安定性 毎 2年に再校正を推奨
 応答速度 100 ms (標準値)
分光応答 400 ~ 2700 nm
 分光感度の変動   10%(標準値)
非線形性 < 1%
傾斜応答 (Tilt respons) ごくわずか(無視できる程度)
 ゼロオフセット  <3W.m-2(ambient temperature 5℃/hrの変化に対して)
<3 W.m-2 暗所測定
緯度範囲 -90° ~ + 90°
防水 IP67
 日照出力
(センサー内部接点のON/OFF)
 日照時:ショートサーキット
非日照時:オープンサーキット
消費電力  2 mA 、 <30 µA (スリープ時)
5 V – 15 V DC
ヒーター電力 12 V – 15 VDC、最大 1.5 A
ヒーター制御 外部温度0°C未満で最大20W出力の連続可変出力
寸法 / 重量 126 mm  x 94 mm  / 786g

Ordering Information

SPN1 ・SPN1本体
・SP-BF/w-05(裸線5mデータケーブル)
・SP-BF-RS01(1.5m通信ケーブル)
・乾燥剤、クイックスタートガイド、校正証明書
*ベースプレートとサポートアームは付属しません。
ベースプレート レベルベースプレート (直径125mm、調整ネジ×3)
サポートアーム サポートアーム(1m)、マストマウント対応
延長ケーブル 5m EXT/8W-05
延長ケーブル 10m EXT/8W-10
延長ケーブル 25m EXT/8W-25