La radiación solar se puede medir según el efecto Seebeck.
Este efecto termopila es parte de un fenómeno físico llamado efecto termoeléctrico, en el que la diferencia de temperatura entre dos conductores eléctricos diferentes produce una diferencia de voltaje.
La diferencia de potencial entre los dos conductores mantenidos a diferentes temperaturas se define como el efecto Seebeck.
Un piranómetro de termopila se compone de muchas de las uniones descritas anteriormente, colocadas en línea.
El lado cálido está expuesto a la radiación solar, mientras que el lado frío está a la sombra.
Al medir el voltaje entre las 2 articulaciones, puede encontrar la radiación que irradia el sensor.
El voltaje da una medida de la irradiación solar.
¿Alguna vez se ha preguntado cuál es el propósito de la cúpula de vidrio en los piranómetros de termopila?
La cúpula de vidrio en la parte superior del piranómetro de termopila permite que la luz máxima ingrese desde ángulos de 180 °, al tiempo que elimina las corrientes de convección y el viento para garantizar lecturas precisas.
Sin la cúpula de vidrio, cualquier corriente de aire enfriaría anormalmente el lado caliente, sesgando las mediciones de irradiación.
Gracias al efecto Seebeck y al astuto diseño de la cúpula, el piranómetro de termopila es capaz de absorber una amplia gama del espectro solar, con una sensibilidad espectral entre 300 nm y 3000 nm, y una respuesta plana a lo largo de casi todo el espectro.
También se puede utilizar un piranómetro de termopila para medir la radiación solar difusa.
De acuerdo con ISO9060, que establece los estándares de los piranómetros, los piranómetros de termopila se clasifican de la siguiente manera, en orden ascendente de costos y precisión:
Desafortunadamente, los piranómetros de termopila dan una señal relativamente débil, por lo que son vulnerables a las perturbaciones eléctricas y electromagnéticas.
En áreas donde hay perturbaciones eléctricas y electromagnéticas, la señal debe amplificarse dentro de los primeros decímetros o dentro del cuerpo del piranómetro.
Los piranómetros de termopila son el instrumento de medición solar estándar para monitorear las condiciones climáticas y cualquier investigación que requiera un alto grado de precisión.
Ocasionalmente se utilizan para evaluar la eficiencia de un sistema fotovoltaico, aunque los piranómetros fotovoltaicos basados en células de silicio son más adecuados.