SHP1 Pyrheliometer

Pyrheliometer zur Messung der Direktstrahlung - in Verbindung mit einem Trackingsystem

SHP1 Pyrheliometer
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  • Zur Messung der Direktstrahlung
  • Kurze Ansprechzeit
  • Hervorragendes Temperaturverhalten
  • RS-485 Modbus®
  • 5 Jahre Herstellergarantie

SHP1 Pyrheliometer

Die Sonne bestrahlt die obere Erdatmosphäre mit einer durchschnittlichen Intensität von 1367 W/m². Bei der Passage durch die Atmosphäre wird diese Strahlung absorbiert und gestreut. Dies bewirkt, daß unterschiedliche Strahlungskomponenten die Erdoberfläche erreichen. Die direkte Komponente ist ein geradliniger Strahl von der Sonne, während die diffuse Komponente aufgrund der Streuung durch die Atmosphäre aus allen Richtungen kommt.

Ein Pyrheliometer ist ein Instrument speziell zur Messung der direkten Sonnenstrahlung und einem hierfür auf 5° limitierten Sichtfeld. Dies wird erreicht durch die Form der Kollimationsröhre, mittels Präzisionsblenden und durch das Detektorelement.

Die vordere Blendenöffnung ist mit einem Quarzfenster versehen, das das Gerät schützt und das als Filter Solarstrahlung nur im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 4000 nm durchlässt. Das SHP1 ist wie das CHP1 mit einer Regenschutzabdeckung und intergrierten Justierhilfen ausgestattet.

Die Kombination der CHP1 Sensortechnologie mit einem Smart Interface macht das SHP1 zum derzeit besten Pyrheliometer seiner Klasse.

Das Smart Interface verfügt nicht nur über vielfältige Ausgänge, sondern ein integrierter Temperatursensor und digitale polynomische Funktionen korrigieren die Temperaturabhängigkeit des Detektorelements für den Bereich -40 °C bis +70 °C . Die Ansprechzeit wurde verbessert  und der Ausgang standardisiert, sodaß die Geräte untereinander bei einer Rekalibrierung getauscht werden können. Dank des Modbus® Protokolls stehen ausführliche Informationen zu Instrumentenstatus und -konfiguration mit Auswahlmöglichkeit zur Verfügung.

SHP1 Pyrheliometer haben einen äußerst geringen Leistungsverbrauch, sodaß eine Erwärmung des Sensorinneren die Detektorleistung nicht beeinflußt. Sie arbeiten mit einem breiten Spannungsversorgungsbereich und eignen sich damit ideal für versorgungskritische Anwendungen. Alle Ein- und Ausgänge sind verpolungssicher und gegen Überspannung und Kurzschlüsse geschützt.

Das SHP1 Pyrheliometer gibt es in zwei Versionen, eine mit Analogausgang 0 - 1 V, die andere mit  4 - 20 mA. Beide haben eine 2-Draht RS-485 Schnittstelle mit Modbus® (RTU) Protokoll.

Der analoge Ausgang kann problemlos an fast jeden Datenlogger oder ebenso an stromsensitive mV-Eingänge angeschlossen werden. Der Modbus® kommuniziert direkt mit RTU’s, PLC’s, SCADA Systemen, Industrienetzwerken und Datenerfassungssystemen. Ein rekalibiertes Instrument behält seine analogen und digitalen Kalibrierwerte, dies erspart eine Neueinstellung des Datenerfassungssystems.  Das SHP1 wird mit umfassendem, rückführbaren Kalibrierzertifikat geliefert.

Jedes SHP1 Pyrheliometer ist standardmäßig mit einem 10 m Kabel ausgestattet. Der Steckverbinder am Signalkabel und die Trocknungspatrone zum Einschrauben erleichtern die Installation und Wartung des Instrumentes erheblich.

Seine Spezifikationen übertreffen die ISO und WMO Leistungsanforderungen an Instrumente mit „First Class“-Klassifizierung. Jedes SHP1 wird mit einem Kalibrierzertifikat geliefert, das auf die WMO (Weltstrahlungsreferenz) rückführbar ist.

Das Pyrheliometer SHP1 übertrifft die Anforderungen für „high-end“ Solarstrahlungsnetzwerke, wie z. B. das „Baseline Surface Radiation Network (BSRN). Diese Netzwerke benötigen genaueste Langzeitmessungen zur Erforschung klimatischer Veränderungen.

Ähnliche Erfordernisse stellt der industrielle Sektor „erneuerbare Energien“. Zur Erforschung photovoltaischer Systeme und Materialien benötigt man genaue Daten über die Solarstrahlung. Z. B. ist die über den Zeitraum eines Jahres ankommende Energiemenge ein entscheidender Faktor bei der Auswahl geeigneter Standorte  für Solarparks.

Ein Pyrheliometer muß ständig genau auf die Sonne gerichtet sein, so daß sich die Sonnenscheibe immer direkt über seinem Sichtfeld befindet. Die Kipp & Zonen Tracking-Systeme (SOLYS 2 und 2AP) garantieren, daß das Pyrheliometer SHP1 immer korrekt für die Messung der Direktstrahlung ausgerichtet ist.

Eine Anleitung zur Installation eines Pyrheliometers auf einem SOLYS 2 Tracking-System finden Sie hier.

Produktname SHP1
Klassifizierung ISO 9060:1990 First Class
Ansprechzeit (63%) < 0,7 Sek.
Ansprechzeit (95%) < 2 Sek.
Nulloffset aufgrund von Temperaturänderungen (5 K/hr)
< 1 W/m²
Stabilitätsabweichung (pro Jahr) < 0,5 %
Nichtlinearität (0 bis 1000 W/m²) < 0,2 %
Temperaturabhängigkeit der Empfindlichkeit
< 0,5 % (-30 °C bis +60 °C)
Empfindlichkeit N/A
Weitere Spezifikationen
Analogausgang - V Version: 0 bis 1 V
- A Version: 4 bis 20 mA
Analogausgangsbereich - V Version: -200 bis +2000 W/m² (1)
- A Version: 0 bis 1600 W/m²
Digitalausgang 2-Draht RS-485, Modbus®Protokoll
Betriebstemperaturbereich -40 °C bis +80 °C
Voller Sichtfeldwinkel
5 ° ±0,2 °
Maximale Strahlungsaufnahme 4000 W/m²
Luftfeuchtigkeit 0 bis 100 % RH
Spektralbereich (50 % Punkte)
200 bis 4000 nm
Erforderlich Nachführgenauigkeit < 0,5 ° vom Ideal
Gewicht (ohne Kabel) 0,9 kg
Neigungswinkel 1 ° ±0,2 °
Temperatursensor Intern (3)
Spannungsversorgung 5 bis 30 VDC
Leistungsaufnahme (bei 12 VDC)
- V Version: 55 mW
- A Version: 100 mW
Erwartete tägliche Ungenauigkeit
< 1 %
Dokumentation
Kalibrierzertifikat rückführbar auf WRR
mehrsprachige Kurzanleitung
CD-Rom mit Bedienungsanleitung
Anwendungsempfehlung
Präzise Erfassung der Direktstrahlung
für meteorologische Stationen
oder im Solarenergiebereich
 
(1) Der Messbereich des Analogausgangs des SHP1 kann durch den Anwender auf ein Maximum von -200 bis +4000 W/m² rescaliert werden.
(2) Der Lieferumfang enthält ein Zertifikat mit Temperaturabhängigkeitskurve.
(3) Die Ausgangssignale (analog + digital) eines jeden SHP1 sind temperaturkorrigiert im Bereich von -40 °C bis +70 °C.
Die Pyrheliometer haben eine Standard-Kabellänge von 10 m. Optionale Kabellängen sind 25 m und 50 m.
N/A bedeutet, dass diese Spezifikation Nicht Anwendbar ist.
** Achtung: die Spezifikationen stellen den ungünstigsten Fall, bzw. die Maximalwerte dar

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Weitere Anwendungsbeispiele finden Sie auf unserer Anwendungsseite

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