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Taratura 'Indoor' o 'Outdoor' : quale scegliere ?

Martedì, 21 Febbraio 2017

Solar Simulator

In questi ultimi due mesi ci sono giunte 3 richieste d'offerta per tarature che avevano un denominatore comune: la prima volta ci veniva chiesta preferibilmente l'opzione 'in campo fotovoltaico'; dopo alcune settimane queste stesse persone ci ricontattavano modificando la richiesta: tarature 'indoor'. L'ultima di queste tre aziende ci ha chiesto direttamente l'offerta per tarature indoor.
Mi sento di dire che dilaghi una 'informazione un pò superficiale' sull'argomento... Certo, è più sbrigativo per noi operatori tarare 'indoor' ...però...

E' il caso di chiarire questi concetti:
I piranometri a termopila sono meno sensibili alle disomogeneità areali del flusso luminoso, rispetto ai solarimetri a cella fotovoltaica.

Tarature piranometriInfatti le celle fotovoltaiche, convertendo in energia parte del flusso luminoso ad esse incidente, sono fortemente condizionate dall'eventuale disomogeneità areale di tale flusso.
Quindi per tarare celle solari è fondamentale che la sorgente di luce emetta un fascio arealmente omogeneo. Lo sanno bene le norme sulla caratterizzazione di moduli e celle di riferimento IEC60904-4 e IEC60904-9 PV devices- Solar simulator performance requirements.
Un simulatore per celle fotovoltaiche richiede un certo investimento economico e i modelli più economici consentono tarature accurate solo dopo ripetuti test di validazione di campioni di un solo modello di solarimetro con una cella PV, ma non per un modello con una cella differente.

Invece, tarando un solarimetro al sole si eliminano i problemi legati a degli 'areal-mismatch' dovuti ad una sorgente di luce non uniforme, e soprattutto con luce artificiale, lo 'spectral mismatch' tra primario e solarimetro da tarare. Quest'ultimo può diventare un fattore importante nella correzione dei valori restituiti, ma per determinarlo ci vuole strumentazione da istituto di ricerca...!

Tarature piranometriTarare un piranometro a termopila al sole è previsto dalla normativa sulla taratura di questa tipologia di sensori (ISO9847).
E' pur vero tuttavia che in un anno non sono molti i giorni idonei per ottenere un'ottima taratura. Il principale 'detrattore' è l'umidità al suolo soprattutto nel periodo invernale.
Al World Radiometric Center di Davos, il riferimento mondiale assoluto per i piranometri e piroeliometri, infatti tarano i Primary e Secondary Standard solo nei mesi di giugno e luglio! Certo, loro hanno una incertezza di misura inferiore all'1%!

In sintesi, mentre la taratura indoor di piranometri può risultare molto precisa semprechè si possegga un buon banco di taratura e si possegga il piranometro di riferimento dello stesso tipo del piranometro da tarare (ISO9847 §4.2.2), tarare un solarimetro (o cella tarata), attraverso una sorgente di luce artificiale non adeguata, dà risultati ricorrentemente bizzarri. Provate per credere: date 3-4 solarimetri da tarare a chi fa' tarature 'indooor' e poi datelo al Fraunhofer Institute (DE) o al PTB (DE) o anche al costruttore. Se noterete su alcuni solarimetri importanti differenze, saprete che chi vi ha effettuato la taratura indoor non possiede una sorgente di luce adeguata!
Tarature piranometriQuindi, in molti casi, applicando la dovuta tecnica e accorgimenti, è meglio il sole: in fondo non c'è miglior simulatore solare del sole stesso...

A. Calatroni

Soluzione Solare di A. Calatroni

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