El Radiómetro neto de cuatro componentes JW-TBB-2L(LC27) Está diseñado para el monitoreo profesional de la radiación solar, el balance energético superficial y el medio ambiente.
Mide simultáneamente cuatro componentes de la radiación:
Radiación de onda corta descendente
Radiación de onda corta reflejada hacia arriba
Radiación de onda larga descendente
Radiación de onda larga ascendente emitida por la superficie
Al separar estos cuatro componentes, el instrumento proporciona datos de radiación más detallados que un radiómetro neto convencional de salida única. Las mediciones pueden utilizarse para calcular la radiación neta de onda corta, la radiación neta de onda larga, la radiación neta total y el albedo de la superficie.
Gracias a su comunicación RS485, su rápida respuesta y su robusta estructura para exteriores, el radiómetro puede integrarse en estaciones meteorológicas automáticas, sistemas de monitorización agrícola, estaciones de investigación, registradores de datos, RTU y plataformas de monitorización remota de IoT.
¿Qué es un radiómetro de red de cuatro componentes?
Un radiómetro neto de cuatro componentes es un instrumento que mide por separado la radiación de onda corta y de onda larga entrante y saliente por encima de una superficie.
Las cuatro medidas se representan normalmente de la siguiente manera:
Radiación de onda corta descendente Radiación solar que llega del cielo y del sol.
radiación de onda corta ascendente Radiación solar reflejada por el suelo, la vegetación, la nieve, el agua, los materiales de los tejados u otras superficies.
Radiación de onda larga descendente Radiación infrarroja térmica emitida hacia abajo por la atmósfera y las nubes.
Radiación de onda larga ascendente Radiación infrarroja térmica emitida hacia arriba por el suelo o la superficie monitorizada.
Dado que cada componente se registra de forma independiente, los investigadores pueden analizar cómo interactúan la radiación solar y térmica con la superficie terrestre, los cultivos, las masas de agua, la nieve, los edificios y las instalaciones fotovoltaicas.
¿Cómo se calcula la radiación neta?
El radiómetro proporciona las mediciones individuales necesarias para calcular el balance de radiación superficial.
Radiación neta de onda corta
Radiación de onda corta neta = Radiación de onda corta descendente − Radiación de onda corta ascendente
La radiación neta de onda corta representa la energía solar absorbida por la superficie monitorizada una vez deducida la radiación solar reflejada.
Radiación neta de onda larga
Radiación de onda larga neta = Radiación de onda larga descendente − Radiación de onda larga ascendente
La radiación neta de onda larga representa el equilibrio entre la radiación térmica atmosférica y la radiación térmica emitida por la superficie.
Radiación neta total
Radiación neta total = Radiación neta de onda corta + Radiación neta de onda larga
La radiación neta total representa la energía radiativa neta disponible en la superficie.
Dependiendo del proyecto, este valor puede servir de base para estudios de evapotranspiración, análisis de flujo de calor, evaluación del balance energético de los cultivos, investigación climática y modelización ambiental.
Albedo superficial
Albedo = Radiación de onda corta reflejada ÷ Radiación de onda corta descendente
El albedo describe la proporción de la radiación solar incidente que es reflejada por una superficie.
Las superficies brillantes, como la nieve, generalmente reflejan más radiación de onda corta, mientras que el suelo, el agua y la vegetación, al ser más oscuros, normalmente absorben una mayor proporción de la radiación incidente.
Radiómetro neto de cuatro componentes frente a radiómetro neto convencional
Un radiómetro neto convencional normalmente proporciona una medición combinada de la radiación neta. Es adecuado cuando el sistema de monitorización solo necesita el valor final del balance de radiación.
Un radiómetro de cuatro componentes mide los cuatro flujos de radiación individuales por separado.
Requisito de medición
Radiómetro neto convencional
Radiómetro neto de cuatro componentes
Radiación neta combinada
Sí
Sí, calculado
Radiación de onda corta descendente
Por lo general no está separado
Sí
Radiación de onda corta reflejada
Por lo general no está separado
Sí
Radiación de onda larga descendente
Por lo general no está separado
Sí
Radiación de onda larga ascendente
Por lo general no está separado
Sí
Análisis del albedo superficial
Limitado
Sí
Investigación detallada sobre el balance energético
Limitado
Recomendado
Uso básico de la estación meteorológica
Adecuado
Posible
Estudios científicos sobre la radiación superficial
Limitado
Adecuado
Elija un radiómetro neto convencional cuando un único valor de radiación neta sea suficiente.
Elija un radiómetro neto de cuatro componentes cuando el proyecto deba distinguir entre la radiación solar, la radiación reflejada, la radiación atmosférica de onda larga y la radiación de onda larga emitida por la superficie.
Radiómetro de cuatro componentes frente a piranómetro
Un piranómetro normalmente mide la irradiancia solar de onda corta desde una sola dirección. No mide de forma independiente la radiación térmica de onda larga.
Un radiómetro de red de cuatro componentes combina canales de detección de onda corta y onda larga orientados hacia arriba y hacia abajo.
Utilice un piranómetro cuando el requisito principal sea:
Irradiancia horizontal global
Irradiancia del plano de la matriz
evaluación de recursos solares
Monitorización del rendimiento fotovoltaico
Medición de radiación en estaciones meteorológicas generales
Utilice un radiómetro de cuatro componentes cuando el proyecto lo requiera:
Balance energético superficial
Componentes de onda corta y onda larga por separado
El sensor de onda corta orientado hacia arriba mide la radiación solar recibida del hemisferio situado encima del instrumento.
Esta medición incluye la radiación solar directa y difusa que llega a la superficie de monitorización.
Entre sus usos típicos se incluyen:
Análisis de recursos solares
Monitoreo de la radiación agrícola
Estudios meteorológicos y climáticos
Evaluación del aporte de energía superficial
Monitoreo ambiental fotovoltaico
Radiación de onda corta reflejada
El sensor de onda corta orientado hacia abajo mide la porción de radiación solar incidente que se refleja en la superficie inferior.
Los datos pueden compararse con la radiación de onda corta descendente para calcular el albedo de la superficie.
Las superficies que se suelen monitorizar incluyen:
Suelo
Cultivos
Pradera
Dosel forestal
Nieve y hielo
Agua
Desierto
techos urbanos
paneles fotovoltaicos
Radiación de onda larga descendente
El sensor de onda larga orientado hacia arriba mide la radiación infrarroja térmica emitida por la atmósfera y las nubes hacia la superficie.
Este componente es importante para estudiar el balance de radiación nocturna, los efectos de las nubes y el intercambio de calor atmosférico.
Radiación de onda larga ascendente
El sensor de onda larga orientado hacia abajo mide la radiación térmica emitida por la superficie monitorizada.
La temperatura de la superficie, las propiedades de los materiales, la humedad del suelo, la vegetación, las condiciones del agua y el calentamiento solar pueden influir en la radiación de onda larga ascendente.
Especificaciones técnicas
Parámetro
Especificación
Tipo de producto
Radiómetro de red de cuatro componentes
Modelo
JW-TBB-2L(LC27)
Elementos de medición
radiación de onda corta, radiación de onda corta reflejada, radiación de onda larga, radiación de onda larga reflejada, radiación de onda completa, radiación neta
Rango espectral solar
Onda corta de 0,3 a 3 μm, onda larga de 3,5 a 50 μm
Sensibilidad a las ondas cortas
7 a 14 μV W⁻¹ m²
Sensibilidad a las ondas largas
2 a 10 μV W⁻¹ m²
Salida de señal
RS485
Estabilidad anual
≤ ±2%
No linealidad
≤ 4%
Precisión de la medición
≤ ±5%
Rango de medición
-2000 a 2000 W m²
Compensación de temperatura
Pt100
Tiempo de respuesta
≤ 10 s
Humedad de trabajo
0% a 100% RH
Temperatura de funcionamiento
-40°C a 80°C
Método de nivelación
Conjunto de nivelación de dos ejes
Peso
4,5 kg
Las especificaciones finales pueden variar según la configuración solicitada. Confirme el protocolo de salida, la fuente de alimentación, la longitud del cable, los accesorios de montaje y la compatibilidad con el registrador de datos antes de realizar el pedido.
Integración de datos RS485
La salida RS485 permite conectar el radiómetro de cuatro componentes a equipos comunes de monitorización industrial y medioambiental.
Los dispositivos de conexión típicos incluyen:
Controladores automáticos de estaciones meteorológicas
Registradores de datos ambientales
Unidades de tratamiento de aguas residuales agrícolas
Sistemas PLC
nodos de sensores IoT
Pasarelas Modbus
Terminales de comunicación 4G
Puertas de enlace LoRaWAN
Sistemas SCADA locales
Plataformas de monitorización en la nube
Una arquitectura típica de monitorización remota es:
Radiómetro neto de cuatro componentes → Registrador de datos RS485 o RTU → Puerta de enlace 4G, Ethernet o LoRaWAN → Plataforma en la nube o base de datos de investigación
El registrador de datos registra los cuatro canales de radiación independientes. El software de monitorización puede entonces calcular la radiación neta, el albedo y los indicadores de balance de radiación a largo plazo.
JW-IoT puede proporcionar controladores compatibles, dispositivos de comunicación e integración de plataformas de acuerdo con la arquitectura del proyecto.
Aplicaciones típicas
Investigación sobre el balance energético superficial
La radiación neta es un componente importante del balance energético de la superficie.
Las mediciones de cuatro componentes permiten a los investigadores separar la energía solar absorbida del intercambio térmico de onda larga, lo que proporciona datos más completos para los modelos de balance energético.
Meteorología Agrícola
El radiómetro se puede instalar sobre tierras de cultivo, huertos, pastizales y parcelas experimentales.
Los temas de investigación típicos incluyen:
Intercepción de la radiación de los cultivos
Balance energético del dosel
Evapotranspiración
Interacción suelo-planta-atmósfera
Investigación sobre riego
Monitoreo del microclima de los cultivos
Estudios sobre el estrés térmico en la agricultura
Estudios de evapotranspiración
La radiación neta es uno de los principales aportes de energía utilizados en muchos estudios de evapotranspiración.
Combinado con la temperatura del aire, la humedad, la velocidad del viento, el flujo de calor del suelo y otras mediciones meteorológicas, el radiómetro puede servir de apoyo a la investigación sobre el intercambio de agua y energía.
Investigación meteorológica y climática
El instrumento puede integrarse en estaciones meteorológicas profesionales para:
Estudios del balance de radiación
Investigación de la capa límite
Análisis de nubes y radiación atmosférica
Observación climática
Monitoreo ambiental a largo plazo
Estudios de intercambio superficie-atmósfera
Monitoreo de nieve y hielo
La nieve y el hielo tienen características distintivas de reflectancia de onda corta y radiación térmica.
El radiómetro de cuatro componentes puede admitir:
Monitoreo del albedo de la nieve
Investigación sobre el balance energético de los glaciares
Análisis del deshielo
Estudios sobre el clima alpino
Observación ambiental polar
Investigación sobre el agua y los humedales
El instrumento puede instalarse sobre lagos, embalses, humedales y otras superficies de agua.
Puede ayudar a evaluar:
Balance de radiación en la superficie del agua
Condiciones de evaporación
Intercambio de energía en humedales
Microclima del embalse
Procesos ambientales acuáticos
Investigación sobre energía solar
Si bien los proyectos fotovoltaicos suelen utilizar un piranómetro para la monitorización de la irradiancia, un radiómetro de cuatro componentes proporciona datos adicionales sobre la radiación térmica y de onda corta reflejada.
Puede soportar:
Estudios ambientales de emplazamientos fotovoltaicos
Investigación sobre módulos y albedo terrestre
Análisis fotovoltaico bifacial
Estudios de temperatura superficial
Monitoreo ambiental solar flotante
Investigación sobre el microclima de las granjas solares
Estudios sobre la radiación en superficies urbanas
El radiómetro también puede utilizarse para comparar las características de radiación de:
Concreto
Asfalto
Materiales para techos
techos verdes
Superficies de edificios
Vegetación urbana
Recubrimientos reflectantes
Esta información puede servir de base para la investigación sobre el efecto isla de calor urbano y el consumo energético de los edificios.
Recomendaciones de instalación
Seleccione una ubicación representativa
Instale el radiómetro sobre una superficie que represente el objetivo de la investigación.
Por ejemplo:
Por encima de un dosel de cultivo para estudios agrícolas
Sobre suelo desnudo para el monitoreo del balance energético del suelo
Sobre la nieve para la investigación del albedo y el deshielo
Por encima del agua para estudios de evaporación
Sobre un tejado para la investigación de superficies urbanas
Los sensores orientados hacia abajo deben captar una superficie representativa y suficientemente uniforme.
Mantenga el instrumento nivelado.
Un radiómetro de cuatro componentes normalmente debe instalarse horizontalmente.
Utilice el mecanismo de nivelación de dos ejes integrado para ajustar el instrumento. Compruebe de nuevo el nivel después de apretar los elementos de fijación.
Un instrumento inclinado puede introducir errores direccionales y dificultar la comparación de datos procedentes de diferentes lugares.
Evite obstáculos y sombras.
Mantenga el radiómetro alejado de:
Polos
Torres
Edificios
Árboles
Paneles solares
Cables
Vallas
Otros sensores
Los objetos cercanos pueden bloquear la radiación incidente, reflejar radiación adicional o proyectar sombras sobre el sensor.
El brazo de montaje debe minimizar la obstrucción del campo de visión hacia abajo.
Mantenga un campo de visión representativo.
Los sensores orientados hacia abajo miden la radiación proveniente de la superficie inferior.
La altura de montaje y la superficie circundante deben seleccionarse de manera que el sensor detecte principalmente el objetivo previsto y no objetos que no tengan relación con él.
Para el seguimiento de los cultivos, también conviene considerar si la altura del follaje de las plantas cambiará durante la temporada de crecimiento.
Enruta el cable con cuidado
Sujete el cable para evitar que se mueva con viento fuerte, pero no tire de él ni lo doble bruscamente cerca del conector del sensor.
Para instalaciones exteriores de larga duración, utilice protección de cables, conexión a tierra y protección contra sobretensiones adecuadas.
Limpiar las cúpulas ópticas
El polvo, el polen, los excrementos de aves, las heladas, la nieve y los depósitos de agua pueden afectar las mediciones de radiación.
Inspeccione y limpie las cúpulas de vidrio periódicamente utilizando un material suave y no abrasivo y un método de limpieza aprobado para superficies ópticas.
Compruebe el nivel y la estabilidad del montaje.
Inspeccione periódicamente:
Posición de nivelación
Pernos de montaje
Conectores de cable
Contaminación superficial
Corrosión
Condensación
Daños físicos
La frecuencia del mantenimiento debe ajustarse en función del polvo, la lluvia, la nieve, la contaminación y la accesibilidad del lugar.
Cómo elegir el sensor de radiación adecuado
Utilice las siguientes preguntas antes de seleccionar un sensor.
¿Necesita cuatro componentes de radiación separados?
Elija este radiómetro de cuatro componentes cuando el proyecto requiera mediciones independientes de onda corta y onda larga.
Si solo se requiere una salida de radiación neta combinada, un sensor de radiación neta convencional puede ser suficiente.
¿Necesitas medir el albedo de la superficie?
Un radiómetro de cuatro componentes puede calcular el albedo a partir de sus canales de onda corta.
Cuando el proyecto solo requiere radiación de onda corta incidente y reflejada, un sensor de albedo puede proporcionar una configuración más sencilla.
¿El proyecto se centra únicamente en la irradiancia solar?
Para la monitorización del rendimiento fotovoltaico, las estaciones meteorológicas generales o la evaluación de los recursos solares, un piranómetro o un sensor de irradiancia solar específico pueden ser más apropiados.
JW-IoT puede ayudar a configurar el sensor, el registrador de datos y la arquitectura de comunicación según el proyecto.
Sensores de soporte recomendados
Un radiómetro de red de cuatro componentes se utiliza a menudo junto con otros sensores.
Las medidas recomendadas incluyen:
Temperatura del aire
Humedad relativa
Velocidad del viento
Dirección del viento
Lluvia
Presión atmosférica
Temperatura del suelo
Humedad del suelo
flujo de calor del suelo
Temperatura superficial
Humedad de las hojas
Nivel del agua
Temperatura del módulo fotovoltaico
La combinación de múltiples parámetros proporciona a los investigadores un mayor contexto para interpretar los cambios en el balance de radiación.
Solicitar una configuración de radiómetro de red de cuatro componentes
Envíe a JW-IoT su aplicación, las condiciones de instalación, los parámetros de radiación necesarios, el método de comunicación y los requisitos de adquisición de datos.
Nuestro equipo le ayudará a configurar un radiómetro de cuatro componentes y una solución de monitorización de campo adecuados para su proyecto.
1. ¿Qué mide un radiómetro neto de cuatro componentes?
A
Mide por separado la radiación de onda corta descendente, la radiación de onda corta reflejada ascendente, la radiación atmosférica de onda larga descendente y la radiación de onda larga ascendente emitida por la superficie.
Q
2. ¿Cuál es la diferencia entre un radiómetro de cuatro componentes y un radiómetro neto?
A
Un radiómetro neto estándar normalmente proporciona una salida de radiación neta combinada. Un radiómetro de cuatro componentes registra cuatro flujos de radiación independientes, lo que permite a los usuarios calcular la radiación neta de onda corta, la radiación neta de onda larga, la radiación neta total y el albedo.
Q
3. ¿Puede el radiómetro calcular el albedo de la superficie?
A
Sí. El albedo superficial se puede calcular dividiendo la radiación de onda corta reflejada entre la radiación de onda corta descendente, siempre que el nivel de radiación incidente y las condiciones del lugar sean adecuadas para el cálculo.
Q
4. ¿El radiómetro JW-IoT admite salida RS485?
A
Sí. El JW-TBB-2L(LC27) admite salida RS485 para su integración con registradores de datos, RTU, estaciones meteorológicas y plataformas de monitorización compatibles.
Q
5. ¿Puede utilizarse para la investigación de la evapotranspiración?
A
Sí. Los datos de radiación neta se utilizan habitualmente junto con mediciones meteorológicas, del suelo y del flujo de calor en estudios de evapotranspiración y balance energético superficial.
Q
6. ¿Se puede instalar el sensor encima de los cultivos?
A
Sí. Se puede instalar sobre cultivos o vegetación, siempre que se tengan en cuenta la altura de montaje, el campo de visión y la representatividad de la superficie. Es posible que sea necesario ajustar la instalación según varíe la altura de la cubierta vegetal.
Q
7. ¿Es adecuado para la monitorización de la nieve y los glaciares?
A
Sí. Las mediciones separadas de onda corta incidente y reflejada respaldan los estudios del albedo de la nieve, mientras que los canales de onda larga proporcionan datos adicionales para la investigación del balance energético de la nieve y el hielo.
Q
8. ¿Cómo debe montarse el radiómetro?
A
El instrumento debe montarse normalmente en posición horizontal utilizando el sistema de nivelación de dos ejes. Los sensores superior e inferior deben permanecer despejados, y las estructuras cercanas no deben proyectar sombras ni generar reflejos indeseados.
Q
9. ¿Con qué frecuencia se deben limpiar las cúpulas ópticas?
A
La frecuencia de limpieza depende del polvo, el polen, la lluvia, la nieve, las aves y la contaminación local. Las cúpulas deben inspeccionarse periódicamente y limpiarse siempre que la contaminación pueda afectar las mediciones.
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