日射計経年変化&アプリケーション
CMP-3
Kipp&Zonen

株式会社 プリード

太陽エネルギー（全天日射量）

太陽からのエネルギーは上図に示される様な過程を経由して地上に到達します。
全天日射量とは部のエネルギーを測定しています。

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全天日射量（直達＋散乱）を測定するには、『呼び名は』
日射計又は全天日射計を 使います。
日射を測定するには、波長依存性（放射のスペクトルに対する依存性）のないセンサーを使用します。
そのため、波長依存性がないサーモパイルと呼ばれる特殊なセンサーを使用し表面をカーボンにてコーティングし使用しています。
よって、波長依存性はサーモパイルを覆うガラスドームの透過特性に依存します。
左図はKipp&Zonen日射計
ガラスドームの透過特性でWMO（世界気象機関）やISO（世界標準化機構）の規格にも準拠しております。

全天日射計 CMP-3構造

CMP-3の構造は上記の通りです。
密閉型の日射計ですので、設置現場での乾燥剤の交換は必要ありません。

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全天日射計CM-3からCMP-3へ
2006年～
改良点

背景にはRoHS指令

・受感部接着剤の変更
・ガラスドームの変更
・乾燥剤の変更

受感部の黒色塗装
Kipp&Zonenは日射計受感部の黒色塗装の劣化が極めて小さい！

上図のようにカーボンとカーボンを接着する有機材（赤色）が非常に少量の点でつながり、黒色の面として構成されています。
このような構造となっているため紫外線による有機材の劣化が少なく、感度変化が非常に少なくなります。
従って黒色面の再塗装の必要がありません。

他社製のセンサーは上図のようにカーボンが有機材に覆われているため（赤色）、紫外線の影響を受け易く、有機材が化学変化を起こし劣化してると考えられます。
このため感度の変動が生じ、黒色面の再塗装が必要となってしまいます。

3環境負荷の少ないガラスドーム
近年ヨーロッパでは、環境負荷の少ない材料で製品の製造・販売をしなくてはいけない規制が制定されています。（RoHS指令 ）前機種CM-3で使用されていたガラスドームには鉛や砒素が含まれていましたがCMP-3では含まれないものが開発され構成部品として使用されています。
波長特性は下記の赤線の通りでWMO（世界気象機関）やISO（世界標準化機構）の規格にも準拠しております。

防塵・防水性 IP67

CMP-3は環境負荷の少ない乾燥剤を内部に封じ込めた密閉された日射計です。
防塵・防水性の規格では IP67 CE に対応しています。

4日射計トレーサビリィティ体系図
世界放射基準日射計には、感度証明書が付属しています。
Kipp&Zonenでは、WRC（世界放射センター）で値付けした日射計を使用し、出荷する日射計感度の値付けを行っています。

世界標準化グループ

PMOD標 準 化 グ ル ー プ

要素の合計

日射計

（全天日射）

キップ＆ゾーネン社 社内基準器
全世界基準器（キップ＆ゾーネン社日射計使用）

確度評価

日 射 量 （ W/m2）
ダボス（スイス）

1995年に製造されたCM-3の感度変化
感度単位はmV/kW/m2になります

年月S/N950542

年月S/N950549

年月S/N950551

年月S/N950552

2000年3月

2002年6月

2004年8月

17.80

17.98

17.43

2000年3月

2002年5月

2003年8月

18.67

18.80

18.80

2000年6月

2002年5月

2003年8月

18.47

18.51

18.51

2000年5月

2002年6月

2003年8月

13.17

13.17

13.20

2006年6月

17.95

2006年6月

18.50

2008年2月

18.33

2006年6月

13.03

2007年10月

2008年12月

2011年10月

2013年2月

経年変化
%

17.82

17.66

17.95

18.20

-2.2

2007年10月

2008年12月

2011年10月

18.57

18.54

17.95

3.9

2008年12月

18.59

-0.6

2007年10月

2008年12月

13.07

13.03

1.1

（2013年7月Kipp&Zonen報告データより）

5CM-3感度経年変化
Kipp&Zon en 2013年報告201918mV/kW/m2

171615S/N950542

14S/N950549
S/N950551

13S/N950552

1211

2014年12月

2012年4月

2009年7月

2006年10月

2004年1月

2001年4月

1998年7月

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1995年に製造されたCM-3の感度変化をグラフにまとめました。
（2013年7月Kipp&Zonen報告データより）

CM-3経年変化
1995年

1997年

S/N
mV/kW/m2

mV/kW/m2

感度変化
%

1998年
mV/kW/m2

感度変化%950542

17.74

17.91

0.9

17.88

0.8

950549

18.59

18.79

1.1

18.73

0.8

950551

18.35

18.53

0.9

18.48

0.7

CMP-3と同構造CM-3×３台の経年変化です。
1995年の値を基準に感度変化を計算しています。
プリードにて測定。

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使用例：太陽光発電評価

海外における住宅設置型太陽電池の評価

使用例：集光型太陽電池CPVの評価

太陽を追尾しながら発電するCPVの評価に直達日射計と全天日射計が使用されています。

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使用例：太陽熱・太陽光発電評価

１．日射を集光して発電する設備の評価
２．太陽熱温水器の評価
３・４．太陽電池（ソーラーファーム）の評価

使用例：集光熱発電評価

日射を集光して発電する設備の評価に全天日射計や直達日射計が使用されます

8気象分野における納入実績
WRC（世界放射センター）が展開しているBSRN（地表面放射観測ネットワーク）で南極や北極の寒冷地から赤道付近の熱帯地域などで使用されています。
日本の気象庁（高層気象台）でもこのBSRNネットワークに参加し、Kipp&Zonenの日射計で観測を行っています。
また、日射計の検定機関である、気象庁 気象測器支援試験センターでは、検定用の基準器としてKipp&zonenの日射計を10年以上に使用しています。
Kipp&Zonenの日射計は、世界各国にある、販売代理店を通じて、各国の気象や工業の分野で多く使用されています。

日射計のメンテナンス
現場メンテナンス（日常）
日射計を使用するにあたって
型式：CMP-3→・ガラスドームの清掃
型式：CMP-6以上の機種→・ガラスドームの清掃・乾燥剤の交換感度検定（プリードへ送付）
手順
日射計取り外し→プリードへ送付→再検定（プリード）→プリードより現場→日射計取り付け
社内検定は日射計到着後快晴日２日必要

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CMP-3の不具合状況
CMP-3は2006年より販売を開始しました。
販売台数に対する、現在までの弊社への不具合状況は

１７/１７５０（客先出荷前の不具合含む→受け入れ検査）
１/１７５０（出荷後の不具合）
CMP-3のプリード再検定
検定期間はプリード到着後快晴日が２日必要です。（準器との感度比較屋外検定）
完了後即日出荷です。

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