Trong sự phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ hiện nay, các loại cảm biến giống như những “người hùng thầm lặng”, âm thầm cung cấp dữ liệu quan trọng hỗ trợ hoạt động của nhiều lĩnh vực. Trong đó, cảm biến bức xạ mặt trời đóng vai trò không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp nhờ khả năng đo lường bức xạ mặt trời chính xác.
Về bản chất, cảm biến bức xạ mặt trời là những thiết bị chính xác được sử dụng để đo bức xạ mặt trời và năng lượng mặt trời. Nhiệm vụ cốt lõi của chúng là chuyển đổi bức xạ mặt trời nhận được thành các dạng năng lượng khác dễ đo lường hơn, chẳng hạn như nhiệt và điện, với tổn thất ít nhất có thể. Quá trình chuyển đổi này, giống như một “phép thuật” năng lượng tinh tế, cho phép chúng ta khám phá những bí ẩn của bức xạ mặt trời.
Xét về các chỉ số kỹ thuật, cảm biến bức xạ mặt trời thể hiện hiệu suất tuyệt vời. Kích thước cảm biến thông thường là đường kính 100mm và tổng chiều cao 100mm. Phạm vi đo khá rộng, có thể đạt 0~2500W/m². Về độ nhạy, nó có thể đạt 7~14μV/ (W · m⁻²) và điện trở trong khoảng 350Ω. Về thời gian phản hồi, nó thậm chí còn nhanh hơn, ≤30 giây (99%) có thể hoàn thành việc thu nhận sự thay đổi bức xạ mặt trời. Độ ổn định và sai số phi tuyến được kiểm soát ở mức ±2%, độ chính xác đạt 2%, phản hồi cosin ≤±7% khi góc độ cao của mặt trời là 10°, phạm vi nhiệt độ hoạt động đặc trưng là -20 °C ~+70 °C, tín hiệu đầu ra có thể đạt 0~25mV (nếu được trang bị bộ truyền dòng điện dl-2, cũng có thể xuất ra tín hiệu chuẩn 4~20mA). Các thông số hiệu suất tuyệt vời như vậy cho phép cảm biến bức xạ mặt trời hoàn thành nhiệm vụ đo lường một cách ổn định và chính xác trong môi trường phức tạp và luôn thay đổi.
Động lực chính thúc đẩy sự tuần hoàn khí quyển, một hiện tượng tự nhiên quan trọng trên Trái đất, là bức xạ mặt trời. Bức xạ mặt trời đến bề mặt Trái đất theo hai cách: một là bức xạ mặt trời trực tiếp, đi xuyên qua khí quyển; cách khác là bức xạ mặt trời tán xạ, có nghĩa là bức xạ mặt trời đến bị tán xạ hoặc phản xạ bởi bề mặt. Theo nghiên cứu, khoảng 50% bức xạ mặt trời sóng ngắn được bề mặt hấp thụ và chuyển hóa thành bức xạ hồng ngoại nhiệt. Việc đo bức xạ mặt trời trực tiếp là một trong những “nhiệm vụ” quan trọng của các cảm biến bức xạ mặt trời. Bằng cách đo chính xác bức xạ mặt trời, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về nguồn gốc và sự phân bố năng lượng của Trái đất, cung cấp nền tảng dữ liệu vững chắc cho nghiên cứu và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.
Trong các ứng dụng thực tế, cảm biến bức xạ mặt trời được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Trong lĩnh vực sử dụng năng lượng mặt trời, đây là công cụ quan trọng để đánh giá tiềm năng của nguồn năng lượng mặt trời và tối ưu hóa thiết kế và vận hành hệ thống phát điện mặt trời. Với dữ liệu do cảm biến bức xạ mặt trời cung cấp, các kỹ sư có thể đánh giá chính xác cường độ bức xạ mặt trời ở các khu vực và thời điểm khác nhau, từ đó lập kế hoạch hợp lý về vị trí và bố trí các nhà máy điện mặt trời, và nâng cao hiệu quả và tính ổn định của việc phát điện mặt trời. Ví dụ, tại một số nhà máy điện mặt trời lớn, các cảm biến bức xạ mặt trời độ chính xác cao được lắp đặt, có thể giám sát sự thay đổi của bức xạ mặt trời theo thời gian thực và điều chỉnh góc độ và trạng thái hoạt động của các tấm pin mặt trời kịp thời để tối đa hóa việc thu năng lượng mặt trời và nâng cao hiệu quả phát điện.
Lĩnh vực khí tượng cũng không thể tách rời khỏi các cảm biến bức xạ mặt trời. Bằng cách phân tích dữ liệu bức xạ mặt trời, các nhà khí tượng học có thể dự đoán chính xác hơn các thay đổi thời tiết và nghiên cứu xu hướng khí hậu. Là một nguồn năng lượng quan trọng của hệ thống khí hậu Trái đất, bức xạ mặt trời có ảnh hưởng sâu sắc đến nhiệt độ, độ ẩm, áp suất khí quyển và các yếu tố khí tượng khác. Dữ liệu liên tục và chính xác do các cảm biến bức xạ mặt trời cung cấp giúp các nhà khoa học hiểu sâu hơn về các quá trình khí tượng và nâng cao độ chính xác và độ tin cậy của dự báo thời tiết. Ví dụ, trong các mô hình dự báo thời tiết số, dữ liệu bức xạ mặt trời là một trong những tham số đầu vào quan trọng, và độ chính xác của nó liên quan trực tiếp đến độ chính xác của mô phỏng sự tiến hóa của hệ thống thời tiết trong mô hình.
Trong lĩnh vực nông nghiệp, cảm biến bức xạ mặt trời cũng đóng một vai trò độc đáo. Sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng có mối liên hệ mật thiết với bức xạ mặt trời, và cường độ cũng như thời gian chiếu sáng thích hợp là điều kiện then chốt cho quá trình quang hợp và tích lũy chất dinh dưỡng của cây trồng. Các nhà nghiên cứu nông nghiệp và nông dân có thể sử dụng cảm biến bức xạ mặt trời để theo dõi ánh sáng trên đồng ruộng, dựa trên nhu cầu ánh sáng ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của cây trồng, áp dụng các biện pháp canh tác và quản lý tương ứng, chẳng hạn như trồng với mật độ hợp lý, điều chỉnh lưới che nắng, v.v., nhằm thúc đẩy sự sinh trưởng khỏe mạnh của cây trồng, nâng cao năng suất và chất lượng nông sản.
Trong nghiên cứu về sự lão hóa vật liệu xây dựng và ô nhiễm không khí, cảm biến bức xạ mặt trời cũng không thể thiếu. Các thành phần như tia cực tím trong bức xạ mặt trời có thể đẩy nhanh quá trình lão hóa của vật liệu xây dựng. Bằng cách đo cường độ và phân bố phổ của bức xạ mặt trời, các nhà nghiên cứu có thể đánh giá độ bền của các vật liệu xây dựng khác nhau dưới tác động của bức xạ mặt trời, và cung cấp cơ sở khoa học cho việc lựa chọn và bảo vệ vật liệu xây dựng. Ngoài ra, bức xạ mặt trời tương tác với các chất ô nhiễm trong khí quyển, ảnh hưởng đến các quá trình hóa học trong khí quyển và chất lượng không khí. Dữ liệu từ cảm biến bức xạ mặt trời có thể giúp các nhà khoa học nghiên cứu cơ chế hình thành và quy luật khuếch tán của ô nhiễm không khí, và hỗ trợ cho việc phát triển các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát ô nhiễm hiệu quả.
Lấy ví dụ về diễn biến gần đây của ngành, tại Hội nghị Quốc tế về Sử dụng Năng lượng Mặt trời Trung Quốc (Tế Nam) lần thứ 20 và Triển lãm Ứng dụng Năng lượng Mới và Lưu trữ Năng lượng Trung Quốc (Sơn Đông) lần thứ tư diễn ra từ ngày 5 đến 7 tháng 3, Công ty Qiyun Zhongtian đã mang đến thiết bị giám sát môi trường quang điện độ chính xác cao do chính công ty phát triển và các giải pháp thông minh toàn diện. Trong đó, hệ thống giám sát bức xạ mặt trời tích hợp phân tán trực tiếp toàn phần do công ty ra mắt có thể thực hiện giám sát tích hợp bức xạ toàn phần, bức xạ trực tiếp và bức xạ tán xạ chỉ với một thiết bị duy nhất, và độ chính xác đo lường đã đạt tiêu chuẩn cấp A, thu hút sự chú ý của nhiều đại diện các công ty năng lượng, và một số công ty đã đạt được thỏa thuận hợp tác. Trường hợp này chứng minh đầy đủ tiềm năng ứng dụng và thị trường sáng tạo của công nghệ cảm biến bức xạ mặt trời trong ngành.
Hãy xem hệ thống giám sát bức xạ quang phổ mặt trời tự động, thiết bị đo bức xạ quang phổ mặt trời thông minh này được sử dụng trong năng lượng mặt trời, nghiên cứu khoa học khí quyển, nông nghiệp và giám sát môi trường cùng nhiều lĩnh vực khác. Nó sử dụng sự kết hợp giữa bộ lọc đa quang phổ và cặp nhiệt điện, không chỉ có thể đo chính xác năng lượng bức xạ trong các khoảng quang phổ khác nhau của mặt trời, mà còn đo đồng thời tổng bức xạ, bức xạ tán xạ và các dữ liệu khác. Hệ thống này có một số chức năng tiên tiến như giám sát dữ liệu bức xạ, thiết bị thu thập khoa học và công nghệ, lưu trữ dữ liệu không dây, vận hành và bảo trì dữ liệu thông minh, độ nhạy tự hiệu chuẩn và bộ theo dõi toàn cầu, cung cấp giải pháp lý tưởng cho việc đánh giá năng lượng quang phổ mặt trời, tài nguyên năng lượng mặt trời và khí tượng trong dài hạn.
Là một thiết bị đo lường quan trọng, cảm biến bức xạ mặt trời đang hỗ trợ mạnh mẽ cho sự hiểu biết của con người về mặt trời, việc sử dụng năng lượng mặt trời và nghiên cứu sự thay đổi môi trường trái đất nhờ khả năng đo lường chính xác và phạm vi ứng dụng rộng rãi. Với sự tiến bộ không ngừng của khoa học và công nghệ, người ta tin rằng cảm biến bức xạ mặt trời sẽ đóng vai trò lớn hơn trong nhiều lĩnh vực và góp phần thúc đẩy sự phát triển bền vững của xã hội. Hãy cùng chờ đón cảm biến bức xạ mặt trời tỏa sáng rực rỡ hơn nữa trong tương lai, giúp nhân loại khám phá thêm nhiều lĩnh vực chưa được biết đến và tạo ra một cuộc sống tốt đẹp hơn.
Để biết thêm thông tin về cảm biến,
Vui lòng liên hệ Công ty TNHH Công nghệ Honde.
Điện thoại: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Trang web công ty:www.hondetechco.com
Thời gian đăng bài: 25/03/2025