dek_lektsii / Дәріс 5
.docxКүн радиациясын өлшеу құрылғылары
Күн радиациясының түрлеріне бақылау жасаулардың әр түрлі типтерінің қатарында бақылау ерекшелігіне байланысты өзіндік ерекшеліктері болады. Бақылау мерзімін басқа метеорологиялық өлшемдерді өлшеу мерзімінен бөлек уақытқа қояды.
Радиациялық тепе-теңдік құрамын өлшеу тәулігіне 6 рет жасалады: 0 сағат 30 мин; 6сағат 30 мин; 9сағат 30 мин; 12сағат 30 мин; 15сағат 30 мин; 18сағат 30 мин. Мерзімімен бақылауды жүргізу нақты мәліметтерді алуға мүмкіндік бермейді. Бақылау кезінде шағын ғана бұлт күн көзі жауып тастаса, күн радиациясының өлшеу анықтамасы бірден өзгереді. Осыған байланысты және тәжірибелік қажеттіліктен күн жылуының кейбір уақыт аралығында келуі (сағат, тәулік, ай), климатикалық өңдеу кезінде, күн радиациясының интенсивтілік сипатымен бірге (энергетикалық жарықтандыру), сағат аралығында, тәулігіне, айына күн радиациясының бағасын есептейді.
Анемо́метр( грекше νεμος – жел және μετρέω – өлшеймін) – жел жылдамдығын өлшейтін метеорологиялық құрылғы. Осьқа бекітілген қалақшалы айналмадан және өлшеу механизімінен тұрады. Ауа ағыны пайда болған кезде жел қалақшаларды итереді, соған байланысты ось айналады.
Анемометрдің конструкциясына байланысты, ол берілген уақыт аралығында қалақшалардың ось бойымен айналу санын есептейді ,ал бқл белгілі бір қашықтық, содан кейін орташа жылдамдық қашықтық уақытқа бөлу арқылы табылады. Немесе қалақшалар электр индуктивті тахометрге жалғанады, бұл сол уақыттағы жылдамдықты қосымша есептеулерсіз бірден көруге мүмкіндік береді және сол мезеттегі жылдамдықтың өзгеруін бақылауға мүмкіндік береді (анемометр индуктивті).
Лопасты анемометр
Тағы да бір анемометр – ол лопастты. Ағылшынша - windmill anemometer, нақты аудармасы – диірменді анемометр.
Жел бағытының өзгеруімен, ось бағыты да дәл сол бағытта өзгереді. Осындай мақсатта флюгер қолданылады немесе басқа метеорологиялық құрылғы қоданылады.
Жылу анемометрі
Құрылғының жұмыс істеу принципі «қосымша қабырға» температураның төмендеуін өлшеуге негізделген. Температуралық төмендеудің мөлшері жылу ағынының тығыздығына пропорциональді. Температура төмендеуін «көмекші қабырға» рөлін атқаратын пластикалық зод ішінде орналасқан ленталы термометр көмегімен өлшейді.
Ультрадыбыстық анемометр
GILL WindMaster үш өлшемді ультрадыбыстық анемометр
Ультрадыбыстық түрдегі анемометрдің жұмыс істеу принципі – жел бағытына байланысты өзгеретін дыбыс жылдамдығын өлшеу. Екі өлшемді ультрадыбыстық, үш өлшемді ультрадыбыстық және термоанемометрлер деп ажыратады. Екі өлшемді анемометр горизонталь желдің жылдамдығын және бағытын өлшей алады. Үш өлшемді анемометр алғашқы физикалық параметрлерін өлшеуді жүргізеді, яғни, импульс ауысымының бағытын өлшеп, оны жел бағытының үш компонеттеріне бөледі. Термоанемометр үш компонеттерден басқа, ультрадыбыстық әдіспен ауа температурасын өлшеуге мүмкіндік береді.
Күн – магнитті-белсенді жұлдыз. Оның кернеуі уақытқа қатысты өзгеретін және күн максимумы уақытында әр 11 жыл сайын бағытын өзгертіп отыратын кезінде мықты магнит өрісі бар.Күннің магнит өрісінің вариациясы күн белсенділігі деп аталатын және өз ішіне күн дақтары, күн жарқылдары, күн желінің вариациясы және т.б. кірістіретін құбылыстарды кірістіреді, ал жерде жоғары және төменгі кеңдікте поляр құбылымдары мен геомагнит дауылдарын тудырады, бұл байланыс құралдары, электроэнергия беріліс құралдарына және тірі ағзаларға кері әсері тигізіп, соның салдарында адамдар өздерін нашар сезінеді (магнит дауылдарына сезімтал адамдарда). Жорамалдар бойынша, Күн белсенділігі Күн жүйесінің құрылуында маңызды рөл атқарады. Сонымен қатар жер атмосферасының құрылымына әсерін бар.
Күн плазмасының жоғарғы электрөтімділігі болғандықтан, онда электр тоқтары мен магнит өрісі болуы мүмкін. Күн фотосферасында байқалатын магнит ағындарын маштабына сәйкес екі типке бөлу қарастырылған.
Күн өлшемдерімен салыстырғанда сипаттық өлшемді ірі маштабты (жалпы немесе жаппай) магнит өрісі фотосфера деңгейінде орташа кернеуі бірнеше гаусс болады. Күн белсенділігінің минимум циклінде қосымша құрылымы болады, бірақта Күн полюстерінде кернеу максимал болады. Содан кейін күн белсенділігінің максималь айналымына жақындаған сайын, полюстардағы аймақ крнеуі біртіндеп азаяды және бір-екі жылдан соң нөлге тең болады (бұлай «күн магнит аймағының полюсінің өзгеруі» деп аталады). Бұл фазада Күн магнит аймағы жоғалмайды, бірақ құрылымы дипольді және квадрупольді қасиет көрсетеді. Осыдан кейін күн диполінің кернеуі қайтадан жоғарылайды, бірақ бұл жағдайда полярлығы өзгереді. Белгі ауысымын ескеріп, Күн магнит аймағының жалпы өзгерісі 11 жылдық күн белсенділігінің ұзақтығына тең, яғни, 22 жыл («Хейл заңы»).
Спектрографф – астрофизика зерттеулерінде өте маңызды қосымша прибор болып табылады. Көптеген күн телескоптары күннің сәулесін спектрографқа бағыттайды. Спектрографтың негізгі сипаттамасы – оның спектральдық кеңейтулер. Кеңейтілімі қаншалықты жоғары болса, соншалықты спектральді сызық көруге олады. Дифракционды тор көптеген спекторларды көптеген бұрыштардан көруге болады. Оның спекторларының көптеген реттері бар дейді.
Көптеген разиация мөлшерін өлшейтін пиранометрлер әрекетінің принципі тіке сәулелердің түсуінен және радиация диффузиясынан қорғау кезінде, термоэлементтер көмегімен ақ және қара беттердің температурасын өлшеу. Соңғысы сигналды милливольт түрінде береді, оны қарапайым өзі жазатын жүйе көмегімен оңай бақылауға болады. Осындай құрылғылардың мысалы ретінде Эппли пиранометрі.
Жер аймағында күнге бұрылған бет аймағының 1 квадрат метріне әр секунд сайын 1400 Дж энергия келеді, бұл энергия күн электромагнитті шағылысуымен тасымалданады.
Бұл шама күн тұрақтысы деп аталады. Басқа сөзбен айтқанда, күн сәуле шығаруының энергия ағынның тығыздығы 1, 4 кВт/м2 құрайды. Күн энергиясының анықтамасы үшiн алғаш (1837 жыл) Пулье күн сәулелерiнiң ысытатын әрекетi өлшемдер әдiсiн пайдаланды. Мұндай құрал пиргелиометр деп аталады. Пиргелиометрде температураны кәдiмгi су термометрімен өлшеп табады. Судың температурасы күн сәулелерiнiң әрекетiмен өседi.
үзiлiссiз спектр ең үлкен қарқындылық 430 500 нм толқын ұзындықтардың шамасында болады. Көрiлетiн және 6000 К температурасымен бұл абсолюттi қара денесiн жақын сәуле шығару спектріне, күннiң сәуле шығаруы электромагниттiк спектр инфрақызыл облыстармен күннiң көрiлетiн бет жағының температурасына сәйкес келедi. Сутек Н топтамасын сызық бальмеровской иондалған кальций, ең қарқынды сызықтың күнiн спектрiн көруге болады. Күн спектрiнде 9 нм толқын ұзындықтарымен ультракүлгiн сәуле шығаруға қуат 100- 400% аралығындағы болып келедi. Қалған қуаттың арасында шамамен (400-760 нм) көрiнетiн тең бөлiнген және спектрдiң (760-5000 нм) инфрақызыл облысымен бөлінген.
Күн - қуатты радиосәуле шығару көзі. Планета аралық кеңiстiкке хромосфераны таратқан радиотолқын және (дециметрлiк және метрлiк толқындар) тәж кiредi. Күнiн радиосәуле шашуы екi бөліктен тұрады - тұрақты және айнымалы. Тұрақты құрайтыны тыныш күндi радиосәуле шашуды мiнездейдi. Күн тәжi радиотолқынды таратады бұл күннiң құрайтын радиосәуле шашуын 106 К айнымалы Т температурамен абсолюттi қара дене, шу дауылдарының түрiнде көрсетедi. Шу дауылдары бiрнеше сағаттардан бiрнеше күндерге дейiн созылады. Мықты күн тұтануының арқасында радиосәуле шашуы 10 күн, кейiн мыңдап тiптi миллиондап өседi. Тыныш күн радиосәуле шашумен салыстырғанда күй бұл бiрнеше сағаттарға дейiн созылады.
Күн энергиясының параметрлерi құралдардың тиiмдiлiгін тексеру үшiн инвестициялау қондырғылары, оларды өлшеу және қайта есептеу.
Электр энергиясының қондырғыларының параметрлері және оларды сақтау үшiн бiр мезгiлде бәрi физикалық өлшемді көрсететін FTV100 пайдалануға болады. Бұл құрал күн энергиясының қондыру тиiмдiлiгін тексеруге мүмкiндік береді: - Электр энергиясының шолуы - Күн батареяның тиiмдiлiгiн есептеу - Инвертордың тиiмдiлiгiн есептеу. Өзiндiк құнының төмендеуi үшiн және электр энергиясына шығын. Соңғы бiрнеше жылда, электрлiк технологиялар қазiргi уақытта арзан және жаңғыртылатын қуат көзi болып табылады. Енді кәсіпорын күн тақталардан үйдің шатырына орнатып, беттiң бөлiндiлерiнен күн энергиясын өндiре алады.
Күн батареяларды қондыру, оның пайдалануынан кейiн және тиiмдiлiк түгелденуi керек. Тиiмдiлiктi есептеу үшiн және күн батареяларды қондыру өтелiмдiлiк мерзiмiн анықтау керек.