Un registratore di luce solare è un dispositivo che misura la quantità di luce solare ricevuta da una determinata regione o area in un dato momento. Esistono un paio di tipi diversi di registratore, spesso con specifiche leggermente diverse. Anche i modi in cui funzionano possono essere diversi, ma il risultato finale è di solito più o meno lo stesso: vale a dire, ottenere una lettura dell’input solare accurata e affidabile. La maggior parte di questi tipi di dispositivi sono più o meno permanenti. Possono essere tecnicamente portatili, ma nella maggior parte dei casi vengono utilizzati per raccogliere letture nello stesso luogo per un lungo periodo di tempo in modo tale che le medie possano essere tabulate e confronti effettuati di mese in mese, di anno in anno e di decennio in decennio. I ricercatori usano questi dati per ogni sorta di cose. Le previsioni meteorologiche e gli indici di calore sono alcune delle applicazioni più comuni, ma le letture dell’emissione solare sono importanti anche per aspetti come l’efficienza architettonica e le considerazioni sugli edifici. I registratori più precisi e affidabili tendono ad essere piuttosto ingombranti e spesso molto costosi, ma i lettori più piccoli stanno diventando sempre più disponibili per gli utenti più occasionali.
Concetto di base
Il sole fornisce la maggior parte dell’energia necessaria per sostenere la vita sulla terra ed è una forza potente. Tuttavia, la radiazione solare non è uniforme ovunque. La distanza della terra dal sole in diversi periodi dell’anno gioca un ruolo, certamente, ma ci sono anche una serie di altri fattori – l’assorbimento di energia dei materiali vicini, la densità del paesaggio naturale e così via – che possono avere un impatto sul quantità totale di radiazioni che penetra in un determinato luogo. L’idea principale alla base di un registratore solare è quantificare l’energia solare quando colpisce la terra e misurarne sia la forza che il volume.
Marvin Flauti
Esistono diversi strumenti che i ricercatori possono utilizzare per ottenere letture solari. Uno dei più antichi è il flauto dolce Marvin. Questo dispositivo è alimentato da un orologio cronografo e funziona con l’aiuto di due lampadine colorate, e funziona misurando la pressione dell’aria riscaldata all’interno delle lampadine, che a sua volta forza il mercurio all’interno di un tubo compresso in modo molto simile a un termometro. In questo modo il dispositivo converte il cambiamento in un numero significativo e tracciabile che può essere utilizzato da ricercatori e studiosi. Questo tipo di dispositivo di solito funziona meglio alla luce diretta del sole, anche se può ancora leggere la maggior parte delle radiazioni nei giorni nuvolosi o nuvolosi. Tuttavia, queste letture non sono sempre così accurate.
Registratori Campbell-Stokes
Un modo per misurare la durata della luce solare è attraverso un registratore di luce solare Campbell-Stokes. Questo è uno dei dispositivi più utilizzati della categoria. È composto da un contenitore o sfera di vetro che dirige la luce solare su una carta trattata con una sostanza chimica speciale. La luce del sole brucia o segna un segno sulla carta. Questa marcatura, chiamata traccia, viene misurata e convertita in una durata di tempo.
La carta viene in genere cambiata una volta al giorno. È relativamente preciso e fornisce una durata totale del sole al decimo d’ora più vicino ogni giorno dell’anno. Il sole cambia elevazione più volte durante l’anno e nella maggior parte dei casi ci sono anche tre diverse carte che possono essere utilizzate. Le carte sono associate alle diverse stagioni e sono create per adattarsi all’elevazione del sole.
Registratori Blake-Larsen
I dispositivi noti come registratori “Blake-Larsen” tendono ad essere tra i più tecnologicamente avanzati. Questi sono alimentati da programmi software per computer e la maggior parte tradurrà i loro risultati direttamente in siti Web o database ospitati sul Web quasi istantaneamente. L’elaborazione effettiva è simile al modello Campell-Stoke, ma il modo in cui i risultati sono tabulati e riportati è spesso molto diverso.
Questi tipi di registratori sono spesso molto apprezzati dalle agenzie meteorologiche governative e dai gruppi di interesse privati che desiderano monitorare le radiazioni in un determinato luogo. Anche gli architetti e gli ingegneri di solito sono interessati ai risultati quasi istantanei di questo tipo di letture, in quanto possono aiutare a determinare i posti migliori in cui costruire e il posizionamento più vantaggioso per cose come i pannelli solari.
Modelli meno intensivi
Il solarimetro elettronico è un dispositivo più nuovo, più piccolo e più semplice che ha uno scopo simile. Può leggere l’intensità della radiazione solare ed esprime i suoi dati in watt per metro quadrato. In generale, la radiazione solare può essere di due forme: diretta o diffusa. Se si tratta di radiazione diretta, la radiazione arriva al solarimetro direttamente dal sole. Nel caso della radiazione diffusa, invece, raggiunge il solarimetro dopo essere stata dispersa da polvere, particelle nell’atmosfera e molecole di gas. Le letture di questi e dispositivi simili non sono sempre così precise o dettagliate come quelle di registratori più intensivi, ma per scopi più casuali possono funzionare altrettanto bene a una frazione del costo.