用途：
SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器，為長(zhǎng)期戶外測(cè)試而設(shè)計(jì)內(nèi)置加熱器。也可作為遮光環(huán)日照強(qiáng)度計(jì)、日溫計(jì)或傳統(tǒng)的日照記錄器使用。SPN1太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)傳感器操作簡(jiǎn)便，無(wú)須常規(guī)調(diào)整和極性排列，可在任何緯度都可工作。
特點(diǎn)：
總輻射和散射輻射都可以同時(shí)測(cè)量，單位W/m2；
輻射WMO標(biāo)準(zhǔn)的日照閾值：120 W/m2導(dǎo)向光束；
無(wú)常規(guī)調(diào)整和極性排列
不需要移動(dòng)部件，遮陰環(huán)和電動(dòng)跟蹤裝置；
可在任何緯度進(jìn)行測(cè)量工作；
精密的玻璃圓頂
寬頻率的熱堆傳感器
接近理想的光譜和余弦響應(yīng)
標(biāo)準(zhǔn)的輸出靈敏度
設(shè)計(jì)特點(diǎn)：
SPN1 采用一排7 個(gè)微型熱堆傳感器和控制器控制遮光方式來(lái)測(cè)量射入日光的直射和散射部分。遮光方式和微型熱堆傳感器的排放，使得無(wú)論太陽(yáng)在什么位置，至少有1 個(gè)熱堆傳感器*暴露在陽(yáng)光下并且至少有1 個(gè)*在陰暗處。所有7 個(gè)微型熱堆傳感器接收同樣量的散射光。根據(jù)每個(gè)熱堆的讀數(shù)，微處理器計(jì)算出總輻射和散射的地面光線，并通過(guò)這些值得估算出日照狀況。 輸出：SPN1 為總輻射和散射提供了兩個(gè)模擬電壓輸出及日照時(shí)數(shù)的數(shù)字輸出。這些輸出信號(hào)與數(shù)據(jù)記錄器相連，如Delta- T 的DL2e 及GP1。也可以直接通過(guò)RS232 串口連接電腦獲取讀數(shù)。 加熱器：在結(jié)露、結(jié)冰、下雪的情況下，內(nèi)置的加熱器可使玻璃圓頂仍保持透明，確保在惡劣的氣候條件下也能測(cè)得可靠的數(shù)據(jù)。 SPN1的設(shè)計(jì)原理：SPN1 的設(shè)計(jì)原理被試用在Delta-T 的BF3 輻射傳感器上，并通過(guò)了有效測(cè)試。采用微型熱堆傳感器，高質(zhì)量的玻璃圓頂和鋁制外殼，大大改進(jìn)了最初的設(shè)計(jì)。內(nèi)部電子元件為重新設(shè)計(jì)為高精確度、低功耗元件。SPN1 將總輻射減去散射可以得出直接輻射。 實(shí)驗(yàn)比較結(jié)果：SPN1 與Kipp & Zonen CM6BKipp & Zonen CM6B 傳感器中的一個(gè)被太陽(yáng)追蹤圓盤(pán)遮蓋住。以下展示了樣品的測(cè)試結(jié)果。（SPN1無(wú)需太陽(yáng)追蹤部件）
日照時(shí)數(shù)：
日照亮度的WMO 極限為與太陽(yáng)直接光束垂直的平面上所接收到的120W. m-2.. 它不能使用地面余弦校正傳感器直接測(cè)量，因此SPN1 采用一個(gè)基于直接輻射散射比率的運(yùn)算法則，并結(jié)合它們的值來(lái)估算其在WMO 標(biāo)準(zhǔn)的少數(shù)百分比內(nèi)。此圖表為BF3 Campbell-stocks 日照記錄計(jì)，在數(shù)月內(nèi)試驗(yàn)的結(jié)果比較圖。依據(jù)WMO 標(biāo)準(zhǔn)，BF3 的每日誤差為20 分鐘。相對(duì)應(yīng)的，Campbell-stocks 的精確度更差，每日誤差將近1個(gè)小時(shí)。SPN1 是目前BF3 的日照傳感器的高級(jí)版本，使用的是相同的日照時(shí)數(shù)運(yùn)算法則。
應(yīng)用領(lǐng)域：
氣象學(xué)
太陽(yáng)輻射
氣候變化
氣體污染
日照持續(xù)時(shí)間
云層研究農(nóng)業(yè)和植物研究
ET和熱通量研究
冠層分析和模型化建筑學(xué)和建筑物設(shè)計(jì)
建筑管理系統(tǒng)
PV效率和能量平衡
技術(shù)規(guī)格：
WMO 級(jí)別 | 符合WMO 優(yōu)質(zhì)輻射計(jì)標(biāo)準(zhǔn) |
總體精度：總輻射及散射 | ±5%（日積分） ±5% ±10W/m2（每小時(shí)平均值） ±8% ±10W/m2（個(gè)別讀數(shù)） 精度的可信度95% ，即在正常的氣候條件下，單個(gè)讀數(shù)在所設(shè)定的限制內(nèi)的概率是95% 。 |
分辨率 | 0.6 W/m2 = 0.6mV |
測(cè)量范圍 | 0 ~>2000 W/m2 |
模擬輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系 | 1mV = 1 W/m2 |
模擬輸出范圍 | 0~2500 mV |
日照狀態(tài)極限 | 120 W/m2導(dǎo)向光束 |
精度狀態(tài)精度 | ±10% |
余弦修正精度 | 0-90°頂角入射光的±2% |
方位角精度 | ±5%（360°旋轉(zhuǎn)） |
溫度漂移系數(shù) | ±0.02% / ℃ |
工作溫度范圍 | -20~+70℃ |
校正/穩(wěn)定性 | 工廠校準(zhǔn)，建議每2年校準(zhǔn)一次 |
響應(yīng)時(shí)間 | <200ms |
光譜響應(yīng) | 400~2700nm |
光譜靈敏度變化 | 10%（典型） |
非線性 | <1% |
傾斜響應(yīng) | 可忽略 |
零點(diǎn)漂移 | 在室溫下，每變化5℃/小時(shí)，<3 W/m2； 夜晚讀數(shù)<3 W/m2。 |
工作緯度范圍 | -90°~+90° |
密封等級(jí) | IP67等級(jí) |
日照狀態(tài)輸出 | 無(wú)日照=開(kāi)路 有日照=短路到接地 |
供電 | 2mA（不包含加熱器電源） 5V~15V DC |
加熱器供電 | 12V-15V DC，最大1.5A |
加熱器控制 | 外部溫度低于0℃，持續(xù)變化至20W 輸出 |
*的無(wú)霜無(wú)冰溫度（使用加熱器時(shí)） | -20℃在風(fēng)速0 m/s 時(shí) -10℃在風(fēng)速2 m/s 時(shí) |
可選安裝底座 | 3×M5 底座分接孔；108mm PCD，120°間距 |
尺寸/重量 | 140mm直徑× 100 mm高度/940克 |
產(chǎn)地：英國(guó)
近日：
點(diǎn)將科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)調(diào)查研究了國(guó)內(nèi)幾家主要的太陽(yáng)能輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備代理商在光熱發(fā)電行業(yè)應(yīng)用較多主要設(shè)備有荷蘭BSRN-30系列（荷蘭KIPP&ZONEN公司）、美國(guó)BSBR1000以及點(diǎn)將科技代理的英國(guó)SPN1等產(chǎn)品，對(duì)其各自的產(chǎn)品特點(diǎn)、應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了對(duì)比了解。
通過(guò)對(duì)比，點(diǎn)將科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)了解到這幾款太陽(yáng)輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備差異性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
英國(guó)SPN1 美國(guó)BSBR1000 荷蘭BSRN
1、穩(wěn)定性：國(guó)產(chǎn)太陽(yáng)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)目前在穩(wěn)定性方面與國(guó)外產(chǎn)品相比還有距離。一些光熱項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商告訴記者一個(gè)現(xiàn)象，建電站時(shí)，有時(shí)用國(guó)外輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一套就可以了，只需隔一段時(shí)間校正一次。但是用國(guó)產(chǎn)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則要用2套甚至更多進(jìn)行對(duì)比統(tǒng)計(jì)。經(jīng)咨詢專業(yè)人員，記者了解到其實(shí)國(guó)內(nèi)外設(shè)備的監(jiān)測(cè)原理都一樣，一般都是使用熱電堆進(jìn)行感光然后轉(zhuǎn)化成電流最后換算結(jié)果，但因?yàn)閲?guó)內(nèi)外產(chǎn)品材料的差異而導(dǎo)致了產(chǎn)品穩(wěn)定性的較大差異。
2、 使用壽命：點(diǎn)將科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)了解到，陽(yáng)光輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備的使用會(huì)隨著時(shí)間有一定的衰減，這是因?yàn)榻?jīng)過(guò)經(jīng)年累月的風(fēng)吹日曬，輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備中的熱電堆不可避免地會(huì)發(fā)生老化。而在這方面國(guó)內(nèi)產(chǎn)品要處于*的劣勢(shì)，經(jīng)了解，這也是由于材料方面國(guó)產(chǎn)設(shè)備沒(méi)有國(guó)外產(chǎn)品的技術(shù)水平高造成的。國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的使用壽命在超過(guò)1年后可能會(huì)在穩(wěn)定性和精確度方面出現(xiàn)很大程度地下降，但國(guó)外產(chǎn)品卻可以保證較長(zhǎng)時(shí)間地穩(wěn)定使用。點(diǎn)將科技提供資料，瑞士氣象局于2005年開(kāi)始使用的*SPN1設(shè)備，至今還在正常使用和觀測(cè)?！ ?/p>
3、 產(chǎn)品價(jià)格：點(diǎn)將科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，價(jià)格可能是國(guó)產(chǎn)設(shè)備目前的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)比較，荷蘭的BSRN-30價(jià)位高，市場(chǎng)價(jià)約在40萬(wàn)左右。而美國(guó)BSBR1000產(chǎn)品較低一些，市場(chǎng)價(jià)約在20萬(wàn)左右。英國(guó)SPN1市場(chǎng)價(jià)約在10萬(wàn)左右，而國(guó)產(chǎn)的輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備市場(chǎng)價(jià)僅3~5萬(wàn)左右。
4、 測(cè)量精度：國(guó)內(nèi)太陽(yáng)輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備測(cè)量精度較低，誤差一般在5%左右。手持儀器的精度誤差要更大，在10%左右。而國(guó)外產(chǎn)品測(cè)量精度要高出很多，點(diǎn)將科技代理的英國(guó)SPN1經(jīng)過(guò)國(guó)家氣象局標(biāo)定結(jié)果為：總輻射觀測(cè)誤差為0.6%左右，直接輻射的觀測(cè)誤差為1%左右，經(jīng)國(guó)家氣象局標(biāo)定，其觀測(cè)精度也非常高。荷蘭BSRN-10系列和美國(guó)BSBR1000的測(cè)量精度更高，測(cè)量誤差能達(dá)到0.2%以內(nèi)。
綜上所述，點(diǎn)將科技代理的英國(guó)SPN1這款產(chǎn)品比起上述兩款國(guó)外產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì):1、 體積較小，無(wú)移動(dòng)部件，操作方便。2、SPN1 采用一排7 個(gè)微型熱堆傳感器和控制器控制遮光方式來(lái)測(cè)量射入日光的直射和散射部分。遮光方式和微型熱堆傳感器的排放，使得無(wú)論太陽(yáng)在什么位置，至少有1 個(gè)熱堆傳感器*暴露在陽(yáng)光下并且至少有1 個(gè)*在陰暗處。3、 這款產(chǎn)品與上述兩款國(guó)外產(chǎn)品的相比檢測(cè)精度略低，但性價(jià)比較高,經(jīng)國(guó)家氣象局標(biāo)定，其觀測(cè)精度也非常高。4、 這款產(chǎn)品相對(duì)于上述兩款產(chǎn)品價(jià)格便宜，市場(chǎng)價(jià)約在10萬(wàn)左右。建議對(duì)于前期用于野外無(wú)人值守、長(zhǎng)期連續(xù)觀測(cè)的的光熱電站開(kāi)發(fā)商可以采用。5、在結(jié)露、結(jié)冰、下雪的情況下，內(nèi)置的加熱器可使玻璃圓頂仍保持透明，確保在惡劣的氣候條件下也能測(cè)得可靠的數(shù)據(jù)。 此外點(diǎn)將科技代理的英國(guó)SPN1可以配合廠商自帶的GP1數(shù)據(jù)采集器自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)，記錄數(shù)據(jù)非常方便,具體如下：1、GP1是一款功能強(qiáng)大、多用途、經(jīng)濟(jì)型數(shù)據(jù)采集器，它為SPN1提供了一個(gè)低能耗的數(shù)據(jù)記錄方案。下圖為GP1怎樣記錄SPN1日照輻射傳感器讀數(shù)并數(shù)據(jù)輸出給PC或PDA。2、當(dāng)SPN1的輸出口與PC或其他串口設(shè)備直接相連時(shí)，也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。
