Un enregistreur d’ensoleillement est un appareil qui mesure la quantité de lumière solaire qu’une certaine région ou zone reçoit à un moment donné. Il existe plusieurs types d’enregistreurs, souvent avec des spécifications légèrement différentes. Les façons dont ils fonctionnent peuvent également être différentes, mais le résultat final est généralement à peu près le même : à savoir, obtenir une lecture précise et fiable de l’apport solaire. La plupart de ces types d’appareils sont plus ou moins permanents. Ils peuvent être techniquement portables, mais dans la plupart des cas, ils sont utilisés pour collecter des lectures au même endroit sur une longue période de temps, de sorte que les moyennes peuvent être tabulées et les comparaisons effectuées d’un mois à l’autre, d’une année à l’autre et d’une décennie à l’autre. Les chercheurs utilisent ces données pour toutes sortes de choses. Les prévisions météorologiques et les indices de chaleur sont parmi les applications les plus courantes, mais les lectures de la production solaire sont également importantes pour des éléments tels que l’efficacité architecturale et les considérations de construction. Les enregistreurs les plus précis et les plus fiables ont tendance à être assez volumineux et sont souvent très coûteux, mais des lecteurs plus petits sont de plus en plus disponibles pour les utilisateurs plus occasionnels.
Concept de base
Le soleil fournit la majeure partie de l’énergie critique nécessaire pour maintenir la vie sur terre, et c’est une force puissante. Cependant, le rayonnement solaire n’est pas uniforme partout. La distance de la terre au soleil à différentes périodes de l’année joue certes un rôle, mais il existe également un certain nombre d’autres facteurs — l’absorption d’énergie des matériaux à proximité, la densité du paysage naturel, etc. — qui peuvent avoir un impact sur la quantité totale de rayonnement qui pénètre dans un endroit donné. L’idée principale derrière un enregistreur d’ensoleillement est de quantifier l’énergie solaire lorsqu’elle frappe la terre et de mesurer à la fois sa force et son volume.
Enregistreurs Marvin
Il existe plusieurs outils différents que les chercheurs peuvent utiliser pour obtenir des lectures solaires. L’une des plus anciennes est la flûte à bec Marvin. Cet appareil est alimenté par une horloge chronographe et fonctionne à l’aide de deux ampoules teintées. Il fonctionne en mesurant la pression de l’air chauffé à l’intérieur des ampoules, qui à son tour force le mercure dans un tube comprimé de la même manière qu’un thermomètre. De cette façon, l’appareil convertit le changement en un nombre significatif et traçable qui peut être utilisé par les chercheurs et les universitaires. Ce type d’appareil fonctionne généralement mieux à la lumière directe du soleil, bien qu’il puisse toujours lire la plupart des rayonnements par temps nuageux ou couvert. Cependant, ces lectures ne sont pas toujours aussi précises.
Flûtes à bec Campbell-Stokes
Une façon de mesurer la durée d’ensoleillement consiste à utiliser un enregistreur d’ensoleillement Campbell-Stokes. C’est l’un des appareils les plus utilisés de la catégorie. Il est composé d’une boîte en verre ou d’une sphère qui dirige la lumière du soleil sur une carte traitée avec un produit chimique spécial. La lumière du soleil brûle ou marque une marque sur la carte. Ce marquage, appelé trace, est mesuré et converti en une durée.
La carte est généralement changée une fois par jour. Il est relativement précis et fournit une durée totale d’ensoleillement au dixième d’heure près chaque jour de l’année. Le soleil change d’altitude plusieurs fois au cours de l’année et, dans la plupart des cas, il existe également trois cartes différentes qui peuvent être utilisées. Les cartes sont associées aux différentes saisons et sont créées pour s’adapter à l’élévation du soleil.
Flûtes à bec Blake-Larsen
Les appareils connus sous le nom d’enregistreurs Blake-Larsen ont tendance à être parmi les plus avancés sur le plan technologique. Ceux-ci sont alimentés par des programmes informatiques et la plupart traduiront leurs résultats directement vers des sites Web ou des bases de données hébergées sur le Web presque instantanément. Le traitement réel est similaire au modèle Campell-Stoke, mais la manière dont les résultats sont tabulés et rapportés est souvent très différente.
Ces types d’enregistreurs sont souvent très populaires auprès des agences météorologiques gouvernementales ainsi que des groupes d’intérêt privés qui souhaitent surveiller le rayonnement dans un endroit donné. Les architectes et les ingénieurs sont également généralement intéressés par les résultats presque instantanés de ce type de lecture, car ils peuvent aider à déterminer les meilleurs endroits pour construire et le placement le plus avantageux pour des choses comme les panneaux solaires.
Modèles moins intensifs
Le solarimètre électronique est un appareil plus récent, plus petit et plus simple qui a un objectif similaire. Il peut lire l’intensité du rayonnement solaire et exprime ses données en watts par mètre carré. En général, le rayonnement solaire peut prendre l’une des deux formes suivantes : direct ou diffus. S’il s’agit d’un rayonnement direct, le rayonnement atteint le solarimètre directement depuis le soleil. Dans le cas du rayonnement diffus, cependant, il atteint le solarimètre après avoir été dispersé par la poussière, les particules dans l’atmosphère et les molécules de gaz. Les lectures de ces appareils et d’appareils similaires ne sont pas toujours aussi précises ou aussi détaillées que celles d’enregistreurs plus intensifs, mais à des fins plus occasionnelles, elles peuvent tout aussi bien fonctionner à une fraction du coût.