日射の熱や強度を測定！日射 センサーの原理や種類とは？

日射の熱や強度を測定できる日射センサーについてご存知ですか。

日射計とも呼ばれています。

ここでは日射センサーの原理や種類、活用法などについて詳しく解説していきます。

日射センサーとは

日射センサーとは、一定の面積・一定の時間にどのくらいの量の太陽エネルギーが放射されたかを測定するための測定機器です。

太陽の光が当たると熱が発生します。

その熱をセンサーで測定し、電気信号に変換することで、太陽エネルギーの量を表示する仕組みになっています。

太陽による熱量を測定するセンサーは、サーモパイルとも呼ばれる熱電素子が使われるのが一般的です。

サーモパイルセンサーは物体から放射される赤外線をキャッチします。

日射センサーで測定するには、設置場所が水平でなくてはなりません。

そのため、測定にあたっては水準器や水平調整装置があると便利ですが、日射センサー自体に内蔵されている製品もあります。

測定する日射量の種類

太陽の日射量には、大きく分けて3種類があります。

3種類とは、直達日射量と散乱日射量、全天日射量です。

一つひとつ、どのようなものか確認していきましょう。

直達日射量

直達日射量は観測地点に太陽から直接降り注ぐ日射量のことです。

散乱日射量

散乱日射量は雲の粒子や大気中に存在している分子などの影響で散乱されたものです。

全天日射量

全天日射量は、同じ時点の直達日射量と散乱日射量を合計した値になります。

日射センサーで計測できる日射量

日射センサーで計測できるのは、直達日射量か全天日射量のいずれかです。

直達日射量の測定

直達日射量の測定はどのように行われるのでしょうか。

直達日射量を測れる日射センサーは、直達計と呼ばれます。

太陽追尾装置とも呼ばれており、常に太陽の方向を追いかける仕組みになっている装置です。

太陽から直接入る光以外を測定しないよう、筒型の形状をしているのが特徴です。

全天日射量の測定

全天日射量を測定できる日射センサーは全天日射計と呼ばれます。

ドーム型の形状をしているのが特徴です。

水平に設置することで、センサーに届く日光の量を総合的に計測できます。

散乱日射量の測定

散乱日射量を直接測定できる日射センサーはありません。

散乱日射量を知りたい時は、全天日射計と直達計を同時測定して控除するという方法も考えられますが、実は全天日射計のみで測定が可能です。

1つの計器で測れるので、同じ地点で計測できます。

直達日射量を測るには円筒、全天日射量を測るにはドーム型と言いましたが、散乱日射量は円盤で測ります。

太陽追尾装置を備えた全天日射計を用意し、直射日光をキャッチしないように円盤で遮ります。

日射センサーの活用場面

日射センサーは通常の生活をしていると、あまり関わりがないかもしれません。

ですが、太陽光のエネルギー量を測ることが重要になる場面も多々あります。

太陽光パネルへの活用

たとえば、身近なところでは太陽光パネルの設置です。

同じメーカーで同じ型番の太陽光パネルを設置しても、その場所の日射量により発電量に差が出ます。

設置する前にどのくらいの日射量があるか確認できれば、発電量のシミュレーションができることや、設置するかどうかを検討する判断材料になります。

農業への活用

また、日射センサーを活用している場面としては農業も代表的です。

日射量は植物の光合成や蒸発散作用などとも影響し、農作物によって、どのくらいの日当たりを好むかが変わります。

野菜や果物の中には一定量以上の日光を浴びることで、着色や実成りが良くなるものもあります。

一方で、日光が当たりすぎると葉が変色したり、育ちすぎたり、実割れが生じるケースもあるため、畑などの日射量がどのくらいか測定することは重要です。

日射センサーで日射量を測定し、覆いをかけることや植える農作物の種類を検討するなどの判断材料になります。

おすすめの日射センサーはこちら

日射センサーの原理や種類について、お分かりいただけましたでしょうか。

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まとめ

日射センサーは太陽の日射量を測定できる計器です。

日射量には直達日射量、散乱日射量、全天日射量の3種類があります。

どの日射量を測りたいかによって、計測する機器を選択してみてはいかがでしょうか。

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