Introduction : Des données précises sur le rayonnement solaire jouent un rôle clé.
Pour mesurer avec précision la quantité de rayonnement solaire nécessaire à diverses applications telles que les énergies renouvelables, les prévisions météorologiques et la recherche atmosphérique, il est indispensable d'isoler les différentes composantes du rayonnement solaire atteignant le sol. Cet article présente un système complet conçu pour le suivi et la mesure précis et automatisé du rayonnement solaire. Ce système fournit des informations complètes en mesurant séparément le rayonnement direct et le rayonnement diffus, ce qui s'avère précieux pour les chercheurs et les utilisateurs.
1. Présentation du système de suivi solaire
Un système de suivi biaxial entièrement automatique équipé de capteurs capables de détecter la lumière solaire directe et diffuse.
2. Fonctionnalités principales : Comment ça marche ?
Le système repose sur un principe simple mais efficace : le dispositif de suivi se déplace automatiquement pour pointer en permanence vers le soleil tout au long de la journée. Ce suivi précis est indispensable au radiomètre, ou tube à lumière, pour mesurer avec exactitude le rayonnement solaire direct. Le rayonnement direct est celui qui provient de la surface du soleil et d'une fine couche de ciel environnante. Le capteur est doté d'une thermopile qui capte ce rayonnement et génère une force électromotrice, ou tension, dont l'intensité augmente avec le rayonnement solaire.
3. Caractéristiques et pièces principales
3.1 Suivi automatique de haute précision
Il est doté d'un système de suivi 2D à deux axes qui suit la course du soleil dans le ciel. Il ajuste automatiquement sa position en fonction de l'ensoleillement afin que le capteur de rayonnement direct soit toujours orienté directement vers le soleil. Des systèmes de contrôle avancés garantissent une précision de suivi inférieure à ±1° pour des mesures de rayonnement direct précises.
3.2 Capteurs de rayonnement avancés
Le système recueille toutes les informations relatives au rayonnement grâce à deux capteurs spécifiques. Le radiomètre direct est intégré à un tube lumineux doté de sept barres lumineuses internes afin d'éviter les réflexions. Une fenêtre en verre de quartz JGS 3 laisse passer le rayonnement dont la longueur d'onde est comprise entre 0,27 et 3,2 µm. Un dessiccant interne empêche la condensation de fausser les mesures. Un capteur de rayonnement diffusé, distinct du système, est également présent. Ce capteur est équipé d'un dispositif d'ombrage qui bloque les rayons directs du soleil, lui permettant ainsi de mesurer uniquement le rayonnement diffusé provenant du reste du ciel.
3.3. Conception intégrée et robuste
Le capteur de rayonnement direct et diffus est intégré à un transmetteur intelligent tout-en-un, pour une utilisation simplifiée. Il capte les signaux analogiques des capteurs et les convertit en un seul type de sortie numérique. Le système fournit une unique sortie RS485 (protocole Modbus) via un câble de 20 mètres, facilitant ainsi la collecte et l'interconnexion des données. Ses connecteurs étanches fonctionnent sur une large plage de températures (-45 °C à +45 °C), garantissant un fonctionnement optimal même dans des conditions difficiles.
3.4 Connectivité et accès aux données simplifiés
L'accès aux données est simple et intuitif. Le système est fourni avec un convertisseur RS485 vers USB, facilitant ainsi la connexion à un PC. Un logiciel compatible Modbus permet d'afficher en temps réel les données relatives au rayonnement direct et diffus. Pour une surveillance à distance via votre application, le système peut être complété par des modules sans fil (GPS, 4G et Wi-Fi) permettant de consulter les informations à distance via un site web ou une application mobile.
4. Aperçu des spécifications techniques
| Paramètre | Valeur |
| Plage de mesure | 0～2000W/m² |
| Précision du suivi | ±1° |
| Précision de la mesure | <5% (tableau de travail) <2% (tableau standard) |
| Sortie de signal | RS485 (Protocole Modbus) |
| Alimentation | 12 V CC |
| Environnement de travail | -45℃～+45℃ |
| Constante de temps | ≤15S (99%) |
| Stabilité annuelle | ±1% |
5. Applications principales
C'est un bon système, très précis, qui couvre toutes sortes d'informations et qui peut donc gérer efficacement de nombreuses tâches complexes.
Recherche sur l'énergie solaire : Évaluation des performances et de l'efficacité des centrales photovoltaïques.
Météorologie et climatologie : Fournir les informations essentielles pour prévoir le temps et simuler le changement climatique.
Sciences atmosphériques : un examen approfondi de la composition de l'atmosphère et de son mouvement.
Sciences des matériaux et de l'agriculture : Évaluation de l'impact de la lumière solaire sur les matériaux et accompagnement des cultures pour une meilleure croissance.
6. Éléments essentiels d'installation et de maintenance
Pour des résultats optimaux, placez l'appareil dans un endroit dégagé, sans bâtiments ni arbres susceptibles d'obstruer la vue du capteur par leur ombre. Le support doit être stable et horizontal. Cet instrument de précision doit être manipulé avec soin. Un entretien régulier est nécessaire pour préserver l'intégrité des données : nettoyez la fenêtre en verre de quartz du tube optique de toute trace de poussière ou d'eau une fois par mois et vérifiez l'alignement du suivi chaque mois afin de vous assurer que l'image du soleil est bien centrée.
Conclusion : Votre réponse concernant les données solaires.
Ce système élimine les erreurs courantes en simplifiant l'observation de la course du soleil et en combinant les quantités de rayonnement solaire direct et indirect. Il fournit aux scientifiques les informations essentielles pour vérifier le bon fonctionnement des centrales solaires, améliorer la qualité des images météorologiques et approfondir notre compréhension de l'atmosphère. Conception robuste, ingénierie précise, accès facile aux données : voilà ce qui garantit des informations fiables sur l'énergie solaire.
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Date de publication : 30 décembre 2025