ES2562720A1 - Dispositivo de medida de radiación difusa y procedimiento de utilización del mismo - Google Patents

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Abstract

Dispositivo de medida de radiación difusa que comprende un marco y al menos dos sensores de radiación fijados a dicho marco, además comprende un anillo lobular fijado al marco, con un lóbulo por cada sensor de manera que cada lóbulo proyecta una sombra a un sensor diferente, proporcionando el anillo lobular sombra de manera simultánea a todos los sensores, para la medida de radiación difusa con varios sensores a la vez y con posibilidad de que dichos sensores estén en orientaciones diferentes entre sí, y con la posibilidad de diferentes inclinaciones. Procedimiento de utilización del dispositivo en el que se colocan los sensores con inclinación, se coloca el anillo lobular respecto a los mismos y se mide con los sensores.

Description

DISPOSITIVO DE MEDIDA DE RADIACIÓN DIFUSA PROCEDIMIENTO DE UTILIZACIÓN DEL MISMO
Y
5
OBJETO DE LA INVENCIÓN
10
La presente invención se refiere dispositivo de medida de radiación difusa procedimiento de utilización del mismo. a y un al
15 20
Dicho dispositivo comprende un marco y al menos dos sensores de radiación fijados a dicho marco, además de un anillo lobular para proporcionar sombra a los sensores, para la medida de radiación difusa con varios sensores a la vez y con posibilidad de que dichos sensores estén en orientaciones diferentes entre sí y con diferentes inclinaciones. En el procedimiento de utilización se colocan los sensores con inclinación, se coloca el anillo lobular respecto a los mismos y se mide con los sensores.
ANTECEDENTES
DE LA INVENCIÓN
25 3 O
La medida de la radiación difusa en superficie terrestre se conoce en el estado de técnica y se realiza usualmente mediante un sensor radiación, como un piranómetro termoeléctrico o piranógrafo bimetálico, que permite obtener el valor radiación difusa gracias a un elemento blocante de radiación directa. la la de un de la
35
Se conocen elementos blocantes directa, como un anillo de proyección disco móvil. El anillo es normalmente de la radiación de sombra y un metálico y está
diseñado con el fin de bloquear u ocultar la trayectoria aparente del sol en la bóveda celeste observada por el sensor, unido a un soporte deslizante que permite modificar su posición, normalmente de forma manual aunque puede ser motorizada, a lo largo del año, pues la altura máxima del sol varía notablemente a lo largo del año. Un ejemplo de anillo se expone en la patente ES2078837. El disco, en algunos casos una bola, oculta únicamente la región circumsolar del sol -área que comprende el disco solar y sus proximidades en la bóveda
celeste-
en cada momento, con lo que dispone de un
sistema
de seguimiento a dos ejes (ángulo cenital y
ángulo
azimut) para posicionarlo adecuadamente y
proyectar la sombra correspondiente sobre el
sensor.
En la patente W02011/139279 se exponen varios sensores en un soporte, al menos uno expuesto y al menos uno oculto por un elemento blocante de la radiación directa con forma cilíndrica.
En la patente US2004/0016865 se expone un sensor con un elemento blocante de la radiación directa en forma de arco que gira gracias a un motor.
Las soluciones conocidas solamente permiten la proyección de sombra sobre un único sensor, el cual debe estar posicionado en un plano inclinado con orientación sur o en un plano horizontal paralelo a la superficie terrestre.
Por lo tanto, existe la necesidad de una invención que permita medir la radiación difusa de manera simultánea en varios sensores y con posibilidad de que dichos sensores estén en orientaciones diferentes entre sí y si se quiere diferente de orientación sur, en
planos paralelos o no a la superficie terrestre, es
decir, con la posibilidad de medir en distintos planos
inclinados.
5
A continuación se expone un dispositivo de
medida de radiación difusa que solventa las desventajas
citadas y cubre la necesidad expuesta.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
10
La presente invención queda establecida y
caracterizada en las reivindicaciones independientes,
mientras que las reivindicaciones dependientes describen
otras características de la misma.
15
El obj eto de la invención es un dispositivo de
medida de radiación difusa y su procedimiento de
utilización, con varios sensores a la vez y con
posibilidad de que dichos sensores estén en
20
orientaciones diferentes entre sí y si se quiere, dichas
orientaciones diferentes de orientación sur, en planos
paralelos o no a la superficie terrestre, y con la
posibilidad de diferentes inclinaciones. El problema
técnico a resolver es configurar un dispositivo y
25
establecer las etapas de su utilización para conseguir
el objeto citado.
A la vista de lo anteriormente enunciado, la
presente invención se refiere a un dispositivo de medida
3 O
de radiación difusa que comprende un marco y al menos
dos sensores de radiación fijados a dicho marco.
Caracteriza a la invención el que además
comprende un anillo lobular posicionado respecto al
35
marco, con un lóbulo por cada sensor, de manera que cada
lóbulo proyecta una sombra a un sensor diferente, proporcionando el anillo lobular sombra de manera simultánea a todos los sensores. Como es habitualmente interpretado, un lóbulo es una porción redondeada saliente de un cuerpo cualquiera; geométricamente, se entiende por lóbulo a la forma que comprende total o parcialmente la intersección de un plano determinado con una cuádrica, que normalmente son arcos de circunferencia. De esta manera, la invención consigue el objeto deseado de configurar un dispositivo con más de un sensor de radiación difusa con su correspondiente elemento blocante de la radiación directa, con la ventaja de que en lugar de emplear tantos dispositivos como sensores, en un solo dispositivo se dispone de la función múltiple que se desea conseguir.
El anillo lobular se posiciona respecto al marco de cualquier manera posible, como por ej emplo fij ando directamente el anillo. Preferiblemente, el dispositivo incluye unos medios de posicionamiento del anillo lobular, de los sensores o de ambos, de manera que permiten el movimiento relativo entre el anillo lobular y los sensores, con lo que se puede regular la posición entre ambos, lo cual es necesario para ir cambiando la sombra proporcionada a los sensores según el momento del año. El movimiento de los medios de posicionamiento se puede realizar manualmente o de forma motorizada.
En una opción ventajosa los medios de posicionamiento comprenden una primera barra cuyo ej e longitudinal es perpendicular al plano del anillo lobular. En concreto, la primera barra se monta en el marco de manera deslizante atravesando al menos un primer soporte, quedando fijada la posición de la primera barra mediante unos medios de bloqueo.
Específicamente y con la ventaja de utilizar elementos sencillos y económicos, los medios de bloqueo pueden ser al menos un tornillo, pasador o espárrago que atraviesa el primer soporte y se atornilla en un orificio de la primera barra. Se dispondrán tantos orificios como posiciones se deseen de la primera barra.
En otra opción el anillo lobular no está en contacto con la primera barra y se sitúa en algún punto intermedio de la misma, los medios de posicionamiento además comprenden unas segundas barras o cables que se unen por unos de sus extremos al anillo lobular y por los otros extremos a la primera barra, disponiéndose dichas segundas barras o cables a ambos lados del anillo lobular¡ de esta manera el anillo rodea a los sensores con lo que la configuración para múltiples sensores se hace más sencilla. En concreto, las segundas barras o cables se unen por uno de sus extremos a la primera barra por medio de un segundo soporte, con lo que se facilita su montaje.
Opcionalmente, cada sensor se dispone en una base fij ada al marco, la cual comprende unos medios inclinables de la inclinación del sensor, desde 0° hasta 90°, de esta manera se tiene la ventaja de inclinar cada sensor según la necesidad. En concreto, los medios inclinables comprenden al menos una placa lateral conectada al plano mayor de la base que se fij a a una contraplaca fijada al marco mediante unos medios de fijación, con lo que se utilizan elementos sencillos y de fácil montaje.
Específicamente, los medios de fijación son al menos un tornillo que atraviesa la placa lateral y se inserta en un orificio de la contraplaca, la cual
dispone varios orificios distintos en diferentes posiciones correspondientes a varias inclinaciones del sensor, que podrían también ser ranuras, con lo que se utilizan elementos sencillos y económicos.
La invención es también el procedimiento de utilización del dispositivo para medida de la radiación difusa según se ha descrito, y se caracteriza por que comprende las siguientes etapas:
a)colocación de los sensores con inclinación de manera que la superficie sensora de cada sensor se sitúe en la sombra correspondiente de cada lóbulo del anillo lobular¡
b) colocación del anillo lobular en función del período del año, la posición se puede calcular en función del anillo y su posición relativa respecto a los sensores¡
c)después de las etapas a) y b), medición de la radiación por los sensores.
Opcionalmente, se modifica la posición relativa entre el anillo lobular y los sensores en función del período del año en que se efectúa la medición. En concreto, se puede llevar a cabo mediante los medios de posicionamiento del anillo lobular, de los sensores o de ambos. Por ejemplo, cuando los medios de posicionamiento comprenden una primera barra cuyo ej e longitudinal es perpendicular al plano del anillo lobular, dicho eje se dispone paralelo a la latitud
geográfica del
lugar en el que sitúa el dispositivo y se
va
moviendo según el período del año. De esta manera se
tiene
la ventaja de particularizar el dispositivo en
función
de la latitud en donde se instale el
dispositivo.
Opcionalmente, la inclinación de los sensores en la etapa a) se lleva a cabo mediante medios inclinables de la inclinación del sensor, con lo que se aumenta la versatilidad del dispositivo, pudiendo utilizarse para diferentes mediciones y en diferentes lugares.
Opcionalmente, a la medición de la etapa c) se aplica un factor de corrección que pondera la ocultación, debida al anillo, de parte de la bóveda celeste. También, posteriormente es habitual aplicar la incertidumbre a la medición realizada.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Se complementa la presente memoria descriptiva, con un Juego de figuras, ilustrativas del ejemplo preferente y nunca limitativas de la invención.
La figura 1 representa una vista en perspectiva del dispositivo.
La figura 2 representa una vista de perfil del dispositivo.
La figura 3 representa una vista en perspectiva del anillo lobular y sus medios de posicionamiento.
EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
A continuación se expone una realización de la invención con apoyo en las figuras.
En las figuras 1 y 2 se muestra un dispositivo de medida de radiación difusa con un marco (1) Y al
menos dos sensores de radiación (2) fijados a dicho marco (1), en concreto en esta realización el marco (1) es un prisma con base cuadrada, aunque podría ser cualquier otra configuración de un marco estable, incluso que la estabilidad se alcanza por fij ación del mismo, corno por ejemplo estando el marco (1) adecuadamente fijado a una superficie estable, corno atornillado al suelo, y con cuatro sensores (2), uno en cada cara lateral del marco (1) dispuesto cada sensor verticalmente respecto al suelo.
El dispositivo además comprende un anillo lobular (3) posicionado respecto al marco (1) , con un lóbulo por cada sensor (2) de manera que cada lóbulo
proyecta una sombra a un sensor diferente (2) , proporcionando el anillo lobular (3) sombra de manera
simultánea
a todos los sensores (2) . En esta
realización
el anillo (3) presenta cuatro lóbulos, corno
se
aprecia en la figura 3.
El anillo lobular (3) se posiciona respecto al marco (1) mediante unos medios de posicionamiento (4), que en esta realización permiten el movimiento relativo del anillo lobular (3) respecto a los sensores (2) y, en concreto, comprenden una primera barra (4 . 1) cuyo ej e longitudinal es perpendicular al plano del anillo lobular (3), la primera barra (4.1) se monta en el marco
(1) de manera deslizante atravesando al menos un primer soporte (4.2), en concreto dos, quedando fijada la posición de la primera barra (4.1) mediante unos medios de bloqueo (4.3) que son un tornillo que atraviesa el primer soporte (4.2) y se atornilla en un orificio
(4.11), tantos orificios corno posiciones, de la primera barra (4), en esta realización un tornillo por cada tramo a cada lado del anillo (3), fijados los primeros
soportes (4.2) a unas láminas laterales (4.6) fijadas en
lados opuestos del marco (1), con lo que se permite que
éste sea muy sencillo como perfiles de sección cuadrada
soldados entre sí.
s
En la realización de las figuras el anillo
lobular (3) no está en contacto con la primera barra
(4.1) y se sitúa en un punto intermedio de la misma, los
medios de posicionamiento (4) además comprenden unas
10
segundas barras o cables (4.4) que se unen por unos de
sus extremos al anillo lobular (3) y por los otros
extremos a la primera barra (4.1), disponiéndose dichas
segundas barras o cables (4.4) a ambos lados del anillo
lobular (3), cuatro a cada lado en la realización
lS
mostrada. Las segundas barras o cables (4.4) se unen por
uno de sus extremos a la primera barra (4.1) por medio
de un segundo soporte (4. S), siendo en la realización
mostrada unos cilindros.
20
Cada sensor (2) se dispone en una base (S)
fijada al marco (1), la cual comprende unos medios
inclinables (S.l) de la inclinación del sensor (2), los
medios inclinables (S .1) comprenden al menos una placa
lateral (S.ll), en la realización dos placas (S.ll), una
2S
por cada lado, conectada al plano mayor de la base (S)
que se fija a una contraplaca (S.12) fijada al marco (1)
mediante unos medios de fijación (S.13) que son al menos
un tornillo, en esta realización dos por cada lado, que
atraviesa la placa lateral (s. 11) Y se inserta en un
30
orificio (S.14) de la contraplaca (S.12), la cual
dispone varios orificios (S.14) distintos en diferentes
posiciones correspondientes a varias inclinaciones del
sensor (2).
3S
El procedimiento de utilización de un
dispositivo para medida de la radiación difusa según se
ha expuesto comprende las siguientes etapas:
a) colocación de los sensores (2) con inclinación
S
de manera que la superficie sensora de cada sensor (2)
se sitúe en la sombra correspondiente de cada lóbulo del
anillo lobular (3);
b) colocación del anillo lobular (3) en función
del período del año;
10
c)después de las etapas a) y b), medición de la
radiación por los sensores (2).
Además, se puede modificar la posición relativa
entre el anillo lobular (3) y los sensores (2) en
lS
función del período del año en que se efectúa la
medición, en la realización expuesta se modifica
mediante los medios de posicionamiento (4) del anillo
lobular (3) que son una primera barra (4.1) cuyo ej e
longitudinal es perpendicular al plano del anillo
20
lobular (3), montada de manera deslizante, como se ha
descrito más arriba.
También, se puede modificar la inclinación de
los sensores (2) en la etapa a) mediante medios
2S
inclinables (S.l) de la inclinación del sensor (2), en
la realización expuesta son las placas laterales (S.ll)
conectadas al plano mayor de la base (S) que se fijan a
sendas contraplacas (S.12), como se ha descrito más
arriba.
30
Opcionalmente, a la medición de la etapa c) se
aplica un factor de corrección que pondera la
ocultación, debida al anillo (3), de parte de la bóveda
celeste.

Claims (14)

  1. REIVINDICACIONES
    l.-Dispositivo de medida de radiación difusa que comprende un marco (1) y al menos dos sensores de radiación (2) fijados a dicho marco (1), caracterizado por que además comprende un anillo lobular (3) posicionado respecto al marco (1), con un lóbulo por cada sensor (2) de manera que cada lóbulo proyecta una sombra a un sensor diferente (2), proporcionando el anillo lobular (3) sombra de manera simultánea a todos los sensores (2).
  2. 2.-Dispositivo según la reivindicación 1 que además comprende unos medios de posicionamiento (4) del anillo lobular (3), de los sensores (2) o de ambos, de manera que permiten el movimiento relativo entre el anillo lobular (3) y los sensores (2).
  3. 3.-Dispositivo según la reivindicación 2 en el que los medios de posicionamiento (4) comprenden una primera barra (4.1) cuyo eje longitudinal es perpendicular al plano del anillo lobular (3).
  4. 4.-Dispositivo según la reivindicación 3 en el que la primera barra (4.1) se monta en el marco (1) de manera deslizante atravesando al menos un primer soporte
    (4.2), quedando fijada la posición de la primera barra
    (4.1) mediante unos medios de bloqueo (4.3).
    S.-Dispositivo según la reivindicación 4 en el que los medios de bloqueo (4.3) comprenden un tornillo que atraviesa el primer soporte (4.2) y se atornilla en un orificio (4.11) de la primera barra (4).
  5. 6.-Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5 en el que el anillo lobular (3)
    no está en contacto con la primera barra (4.1) se
    Y
    sitúa en un punto intermedio de la misma, los medios de
    posicionamiento (4 ) además comprenden unas segundas
    barras o cables (4.4) que se unen por unos de sus
    extremos al anillo lobular (3) y por los otros extremos
    a la primera barra (4.1), disponiéndose dichas segundas
    barras o cables (4.4) a ambos lados del anillo lobular
    (3) .
  6. 7.-Dispositivo según la reivindicación 6 en el que las segundas barras o cables (4.4) se unen por uno de sus extremos a la primera barra (4.1) por medio de un segundo soporte (4.5).
  7. 8.-Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que cada sensor (2) se dispone en una base (5) fijada al marco (1), la cual comprende unos medios inclinables (5.1) de la inclinación del sensor (2).
  8. 9.-Dispositivo según la reivindicación 8 en el que los medios inclinables (5.1) comprenden al menos una placa lateral (5.11) conectada al plano mayor de la base
    (5)
    que se fija a una contraplaca (5.12) fijada al marco
    (1)
    mediante unos medios de fijación (5.13).
  9. 10.-Dispositivo según la reivindicación 9 en el que los medios de fijación (5.13) son al menos un tornillo que atraviesa la placa lateral (5.11) y se inserta en un orificio (5.14) de la contraplaca (5.12), la cual dispone varios orificios (5.14) distintos en diferentes posiciones correspondientes a varias inclinaciones del sensor (2).
  10. 11.-Procedimiento de utilización de un dispositivo para medida de la radiación difusa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que comprende las siguientes etapas:
    a) colocación de los sensores (2) con inclinación de manera que la superficie sensora de cada sensor (2) se sitúe en la sombra correspondiente de cada lóbulo del anillo lobular (3);
    b) colocación del anillo lobular (3) en función del período del año; c) después de las etapas a) y b), medición de la radiación por los sensores (2).
  11. 12.-Procedimiento según la reivindicación 11 en el que se modifica la posición relativa entre el anillo lobular (3) y los sensores (2) en función del período del año en que se efectúa la medición.
  12. 13.-Procedimiento según la reivindicación 12 en el que la posición se modifica mediante unos medios de posicionamiento (4) del anillo lobular (3), de los sensores (2) o de ambos.
  13. 14.-Procedimiento según la reivindicación 11 en el que la inclinación de los sensores (2) en la etapa a) se lleva a cabo mediante medios inclinables (5.1) de la inclinación del sensor (2).
  14. 15.-Procedimiento según la reivindicación 11 en el que a la medición de la etapa c) se aplica un factor de corrección que pondera la ocultación, debida al anillo
    (3), de parte de la bóveda celeste.
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