Ein Sonnenscheinrekorder ist ein Gerät, das misst, wie viel Sonnenlicht eine bestimmte Region oder ein Gebiet zu einem bestimmten Zeitpunkt empfängt. Es gibt verschiedene Arten von Recordern, oft mit leicht unterschiedlichen Spezifikationen. Die Funktionsweisen können ebenfalls unterschiedlich sein, aber das Endergebnis ist normalerweise ungefähr das gleiche: nämlich einen genauen und zuverlässigen Solareingangsmesswert zu erhalten. Die meisten dieser Arten von Geräten sind mehr oder weniger dauerhaft. Sie mögen technisch tragbar sein, aber in den meisten Fällen werden sie verwendet, um Messwerte über einen langen Zeitraum am selben Ort zu sammeln, sodass Durchschnittswerte tabellarisch dargestellt und Vergleiche von Monat zu Monat, von Jahr zu Jahr und von Jahrzehnt zu Jahrzehnt angestellt werden können. Forscher verwenden diese Daten für alle möglichen Dinge. Wettervorhersagen und Wärmeindizes sind einige der gebräuchlichsten Anwendungen, aber Solarleistungsmessungen sind auch für Dinge wie architektonische Effizienz und Gebäudebetrachtungen wichtig. Die genauesten und zuverlässigsten Rekorder neigen dazu, ziemlich sperrig und oft sehr teuer zu sein, aber kleinere Leser werden zunehmend für Gelegenheitsbenutzer verfügbar.
Basiskonzept
Die Sonne liefert den größten Teil der kritischen Energie, die benötigt wird, um das Leben auf der Erde zu erhalten, und sie ist eine mächtige Kraft. Die Sonneneinstrahlung ist jedoch nicht überall gleich. Der Abstand der Erde von der Sonne zu verschiedenen Jahreszeiten spielt sicherlich eine Rolle, aber es gibt auch eine Reihe anderer Faktoren – die Energieaufnahmefähigkeit von Materialien in der Nähe, die Dichte der natürlichen Landschaft usw Gesamtmenge der Strahlung, die einen bestimmten Ort durchdringt. Die Hauptidee hinter einem Sonnenscheinrekorder besteht darin, die Sonnenenergie beim Auftreffen auf die Erde zu quantifizieren und sowohl ihre Stärke als auch ihr Volumen zu messen.
Marvin Blockflöten
Es gibt verschiedene Werkzeuge, die Forscher verwenden können, um Sonnenwerte zu erhalten. Einer der ältesten ist der Marvin-Recorder. Dieses Gerät wird von einer Chronographenuhr mit Strom versorgt und arbeitet mit Hilfe von zwei getönten Glühbirnen. Es misst den erwärmten Luftdruck im Inneren der Glühbirnen, der wiederum Quecksilber in eine komprimierte Röhre drückt, ähnlich wie bei einem Thermometer. Auf diese Weise wandelt das Gerät die Änderung in eine aussagekräftige und nachvollziehbare Zahl um, die von Forschern und Wissenschaftlern verwendet werden kann. Diese Art von Gerät funktioniert normalerweise am besten bei direkter Sonneneinstrahlung, obwohl es an bewölkten oder bewölkten Tagen immer noch die meiste Strahlung ablesen kann. Diese Messwerte sind jedoch nicht immer so genau.
Campbell-Stokes-Blockflöten
Eine Möglichkeit, die Dauer des Sonnenlichts zu messen, ist ein Campbell-Stokes-Sonnenscheinaufzeichnungsgerät. Dies ist eines der am häufigsten verwendeten Geräte in dieser Kategorie. Es besteht aus einem Glasbehälter oder einer Glaskugel, die Sonnenlicht auf eine Karte lenkt, die mit einer speziellen Chemikalie behandelt wurde. Das Sonnenlicht verbrennt oder verkohlt eine Markierung auf der Karte. Diese als Spur bezeichnete Markierung wird gemessen und in eine Zeitdauer umgerechnet.
Die Karte wird in der Regel einmal täglich gewechselt. Es ist relativ genau und liefert an jedem Tag des Jahres eine auf die nächste Zehntelstunde genaue Gesamtdauer der Sonnenscheindauer. Die Sonne ändert im Laufe des Jahres mehrmals die Höhe, und in den meisten Fällen gibt es auch drei verschiedene Karten, die verwendet werden können. Die Karten sind den verschiedenen Jahreszeiten zugeordnet und werden passend zum Sonnenstand erstellt.
Blake-Larsen-Blockflöten
Geräte, die als „Blake-Larsen“-Recorder bekannt sind, gehören in der Regel zu den technologisch fortschrittlichsten. Diese werden von Computersoftwareprogrammen betrieben und die meisten werden ihre Ergebnisse fast augenblicklich direkt in Websites oder im Internet gehostete Datenbanken übersetzen. Die eigentliche Verarbeitung ähnelt dem Campell-Stoke-Modell, aber die Art und Weise, in der die Ergebnisse tabellarisch dargestellt und berichtet werden, ist oft wirklich anders.
Solche Rekorder sind oft sehr beliebt bei staatlichen Wetterbehörden sowie bei privaten Interessengruppen, die die Strahlung an einem bestimmten Ort überwachen möchten. Architekten und Ingenieure sind in der Regel auch an den nahezu sofortigen Ergebnissen dieser Art von Messungen interessiert, da sie helfen können, die besten Orte zum Bauen und die vorteilhafteste Platzierung für Dinge wie Solarpaneele zu bestimmen.
Weniger intensive Modelle
Das elektronische Solarimeter ist ein neueres, kleineres und einfacheres Gerät, das einen ähnlichen Zweck hat. Es kann die Intensität der Sonneneinstrahlung ablesen und gibt seine Daten in Watt pro Quadratmeter aus. Im Allgemeinen kann die Sonnenstrahlung eine von zwei Formen haben: direkt oder diffus. Handelt es sich um Direktstrahlung, gelangt die Strahlung direkt von der Sonne in das Solarimeter. Im Fall der diffusen Strahlung erreicht sie jedoch das Solarimeter, nachdem sie an Staub, Partikeln in der Atmosphäre und Gasmolekülen gestreut wurde. Die Messwerte dieser und ähnlicher Geräte sind nicht immer so präzise und detailliert wie die von intensiveren Rekordern, aber für gelegentliche Zwecke können sie zu einem Bruchteil der Kosten genauso gut funktionieren.