Piranometre Kalibrasyonu Nasıl Yapılır? AAA Sınıfı Solar Simülatörün Rolü
Burak DELER
Yayınlanma:
Bir piranometreyi güneş enerji santraline kurduktan sonra uzun süre aynı
kalibrasyon katsayısıyla kullanıyoruz. Güneşe maruz kalan parçalar zamanla
değişebiliyor. Ölçümdeki küçük bir kayma, üretim verilerini yorumlarken de
karşımıza çıkıyor. Bu yüzden sensörün durumunu belirli aralıklarla kontrol
etmek gerekiyor.
Laboratuvardaki karşılaştırmada ışınımı AAA Sınıfı solar simülatör veriyor.
Test edilen piranometrenin çıkışı, kalibrasyonu bilinen referansın çıkışıyla
birlikte değerlendiriliyor.
1.Piranometre Kalibrasyonu Nedir, Neden Gereklidir?
Termopil sensörün ışınıma verdiği elektriksel tepki, hassasiyet katsayısıyla
ifade ediliyor. Sertifikada “sensitivity” diye gördüğümüz sayı, çıkış
sinyalini W/m² değerine çevirmek için kullanılıyor.
Katsayının kullanım boyunca aynı kalacağını varsayamayız. UV ışınımı, sensörün
optik bileşenlerinde zamanla değişikliklere yol açabiliyor. Yeniden
kalibrasyonda sensörün bugünkü tepkisini öğreniyoruz. Elimizdeki eski değerle
karşılaştırabileceğimiz bir sonuç çıkıyor.
2. Piranometre Kalibrasyonunda Hangi Standartlar Kullanılır?
Karşılaştırmalı piranometre kalibrasyonunda ISO 9847:2023 esas alınıyor. Bu
standart, test edilen cihazın referans piranometreyle karşılaştırılmasına
ilişkin yöntemleri tanımlıyor.
Solar simülatörün sınıflandırılması IEC 60904-9’da ele alınıyor. Laboratuvarın
yeterliliği ve izlenebilirlik konusu ise ISO/IEC 17025 ile ilgili.
Laboratuvarın akreditasyon belgesi varsa kapsamını da okumak gerekiyor.
Alacağımız piranometre kalibrasyonu hizmetinin o kapsamda yer alıp almadığını
buradan kontrol edebiliyoruz.
3. Referans Piranometre ile Kalibrasyon Nasıl Yapılır?
Önce referansın kalibrasyon bilgilerine bakılıyor. Test edilecek
piranometrenin çıkışı, solar simülatör altında bu cihazın ölçümüyle
karşılaştırılıyor. Sensörün ışığa uzaklığı ve açısı da karşılaştırmanın
sonucunu etkiliyor. Sensöre uygun bir taşıma mekanizmasıyla yerleşim kontrol
ediliyor. Ölçümler hassas bir veri kaydediciyle alınıyor.
Kalibrasyondan sonra yeni katsayı ölçüm sistemine aktarılıyor. Analog
piranometrede dönüşüm için kullanılan katsayı veri kaydedicide güncelleniyor.
Akıllı piranometrede ise cihazın içinde saklanabiliyor. Sensörü yeniden
bağladığımızda hangi değerin kullanıldığına da bakıyoruz.
4. AAA Sınıfı Solar Simülatör Nedir, Neden Önemlidir?
AAA’daki harflerin her biri başka bir değerlendirmeyi gösteriyor. Sıra şöyle:
spektral uyum, mekânsal homojenlik, zamansal kararlılık. Üçünde de A sınıfı
elde edildiğinde AAA tanımı kullanılıyor.
Spektral uyumda, ışığın dalga boylarına dağılımının referans spektrumla
uyumuna bakılıyor. Homojenlik, test alanındaki farklı noktaların aldığı
ışınımla ilgili. Kararlılık ise kaynağın ölçüm boyunca ne kadar değiştiğini
anlatıyor.
İki sensörün tepkisini karşılaştırırken ışık kaynağının özelliklerini de
bilmemiz gerekiyor. Kaynağın sınıfıyla birlikte referans cihazın kalibrasyonu
ve ölçüm düzeneği de değerlendiriliyor.
Bu düzeneğin ışık kaynağı olarak
BallastCo Güneş Simülatörü
de kullanılabiliyor. Referans
piranometre ve veri kaydediciyle birlikte kurulan sistemde piranometrenin
hassasiyet katsayısı belirleniyor.
5. Kalibrasyon Sertifikası ve Ölçüm Belirsizliği Ne Anlatır?
Yeni hassasiyet katsayısının yanında belirsizlik bilgisi de bulunmalı.
Referans cihazdan, ışınım kaynağından ve ölçüm koşullarından gelen etkiler
kalibrasyon sonucuna eşlik ediyor.
Kalibrasyon belirsizliği, toplam ölçüm belirsizliğinin bileşenlerinden biri.
Sensör kullanımdayken sıcaklığın, ışığın geliş açısının ve veri kaydedicinin
etkileri de var. Eski ve yeni sertifikaları birlikte saklarsak hassasiyetin
zaman içindeki değişimini de izleyebiliyoruz.
6. Piranometre Ne Sıklıkla Yeniden Kalibre Edilmelidir?
Yeniden kalibrasyon aralığını belirlerken üretici önerilerini ve projenin
izleme gerekliliklerini birlikte değerlendirmek gerekiyor. Kullanım koşulları
ve kalite kontrol uygulamaları da bu takvimi etkileyebiliyor. Seven Sensor
Solution, 3S-TP-MB-A piranometresi için proje gereksinimlerine bağlı olarak
beş yıllık aralığın yeterli olabileceğini belirtiyor. Takvimi hazırlarken
cihazın güncel talimatıyla projenin izleme şartlarını birlikte okumalıyız. Beş
yıllık süreyi bütün uygulamalar için ortak bir kural sayamayız.
7. Seven Sensor Solution’da Piranometre Kalibrasyonu
Seven Sensor Solution’ın termopil piranometreleri, ISO 9847’ye uygun tesiste
kalibre ediliyor. Kullanılan kaynak AAA sınıfı solar simülatör; ışınım
seviyesi 1000 W/m². Yeniden kalibrasyon hizmeti de firmanın kendi tesislerinde
sunuluyor.
Yeni katsayı sisteme bir arayüz üzerinden girilebiliyor. Cihazın yeniden
kullanıma hazırlanmasında bu adımın tamamlanması gerekiyor. Böylece ölçümlerde
laboratuvarda belirlenen güncel değer kullanılıyor.
Sıkça Sorulan Sorular
Piranometre kalibrasyonu neden gereklidir?
Sensörün aynı ışınıma verdiği tepki zamanla değişebiliyor. Kalibrasyonda güncel hassasiyet katsayısını buluyoruz. Önceki sonuçla karşılaştırınca cihazdaki değişimi de görebiliyoruz.
Solar simülatörle piranometre kalibrasyonu nasıl yapılır?
Test edilecek cihazı, kalibrasyonu bilinen referans piranometreyle karşılaştırıyoruz. Işınımı solar simülatör veriyor. Sensörlerin konumunu kontrol edip çıkışlarını kaydederek katsayıyı hesaplıyoruz.
Piranometre ne sıklıkla yeniden kalibre edilmelidir?
Takvimi cihazın güncel talimatına ve projenin şartlarına bakarak hazırlıyoruz. Seven Sensor Solution’ın 3S-TP-MB-A modelinde, proje gereksinimleri uygunsa, beş yıllık aralık yeterli olabiliyor.
Solar simülatörün AAA sınıfında olması ne anlama gelir?
İlk A spektral uyumu, ikinci A test alanındaki homojenliği, üçüncü A zamansal kararlılığı gösteriyor. Üçünde de A sınıfı gereklilikleri karşılandığında simülatör AAA olarak tanımlanıyor.
Kalibrasyon sertifikasında hangi bilgiler kontrol edilmelidir?
Önce seri numarasını kontrol ediyoruz. Ardından tarih, yöntem, hassasiyet katsayısı ve belirsizlik bilgisine bakıyoruz. Cihazı yeniden kullanırken sistemdeki katsayının da güncel sertifikayla eşleşmesi gerekiyor.