Il funzionamento di un piranometro: le termopile e l'effetto Seebeck

Piranometro a termopila

Il funzionamento del piranometro si basa sulla misurazione della differenza di temperatura tra una superficie chiara e una scura. Infatti, sfruttando il principio per cui un corpo nero assorbe tutta la radiazione che incide su di esso, si avrà che la superficie scura presenterà una temperatura maggiore rispetto alla parte chiara, che viene mantenuta protetta dai raggi solari. Si crea quindi un gradiente di temperatura che mette in funzione una termopila, la quale permette di registrare il valore dell’intensità della radiazione solare.

La termopila^, a sua volta, basa il suo funzionamento su un gran numero di termocoppie e sul cosiddetto Effetto Seebeck: le termocoppie sono circuiti formati da due materiali conduttori diversi ma con caratteristiche note, i quali sono saldati insieme alle due estremità. 

Una termopila

Una delle due estremità, detta giunto caldo, viene esposta alla radiazione solare mentre l’altra, detta giunto freddo, è tenuta a una temperatura nota. Questa differenza di temperatura attiva l’effetto Seebeck o effetto termoelettrico^, cioè il fenomeno per cui un gradiente di temperatura genera un potenziale elettrico e quindi una corrente elettrica, tramite cui è possibile risalire all’intensità della radiazione.

Scema di un circuito con effetto Seebeck

SITOGRAFIA

(Wikipedia) Pyranometer https://en.wikipedia.org/wiki/Pyranometer

(Spiegato.com) Cos'è una termopila? https://spiegato.com/cose-una-termopila

(Soluzione Solare)Che cos'è un piranometro? https://soluzionesolare.it/guide/che-cos-e-un-piranometro/

(Chimica Online) Effetto Seebeck https://www.chimica-online.it/fisica/effetto-seebeck.htm