Introdução
Escolher um piranômetro para um projeto de monitoramento solar não se resume apenas a comparar precisão ou especificações do sensor. Os compradores também precisam saber qual norma de medição de radiação solar se aplica, o que ela abrange e como ela afeta a seleção e a calibração do sensor.
As principais normas utilizadas na medição de radiação solar são ISO 9060, ISO 9847 e IEC 61724, mas elas abordam requisitos diferentes. A ISO 9060 concentra-se na especificação e classificação de instrumentos de radiação solar, a ISO 9847 abrange a calibração de piranômetros, e a IEC 61724 aborda a medição e o monitoramento para o desempenho de sistemas fotovoltaicos.
Compreender essas diferenças é o ponto de partida para selecionar o sensor e a configuração de medição corretos. Primeiro, vamos esclarecer [o que é sensor solar] e os principais parâmetros de irradiância utilizados em aplicações solares, e depois ver como a ISO e a IEC 61724 se aplicam a projetos reais de medição.
Quais São as Principais Normas de Medição de Radiação Solar?
Ao selecionar um sensor de radiação solar, é importante saber qual norma se aplica ao instrumento, ao processo de calibração ou ao sistema de monitoramento fotovoltaico. As principais normas estão resumidas abaixo.
| Padrão | Propósito Principal | Aplicação Típica |
| ISO 9060:2018 | Especificação e classificação de instrumentos de medição de radiação solar | Piranômetros e pireliômetros |
| ISO 9847:2023 | Calibração de piranômetros por comparação com um piranômetro de referência | Calibração de piranômetro |
| ISO 9846:2025 | Calibração de um piranômetro usando um pireliômetro | Calibração de piranômetro |
| IEC 61724-1:2021 | Métodos de monitoramento e medição de desempenho de sistemas fotovoltaicos | Monitoramento solar fotovoltaico |
Essas normas estão relacionadas, mas não regulamentam exatamente a mesma coisa: a ISO 9060 abrange a classificação de instrumentos, a ISO 9846 e a ISO 9847 abrangem a calibração, e a IEC 61724-1 aborda o monitoramento de sistemas fotovoltaicos.
Para medições meteorológicas, as diretrizes da WMO e a Referência Radiométrica Mundial (WRR) fornecem um importante quadro de referência para a rastreabilidade radiométrica e a comparabilidade internacional.
ISO 9060:2018 para Instrumentos de Medição de Radiação Solar
Esta norma estabelece a especificação e classificação de instrumentos para medir radiação solar hemisférica e direta em aproximadamente 0,3 μm a 3–4 μm. Ela classifica os instrumentos de acordo com os resultados de testes de desempenho definidos em ambientes internos ou externos e fornece a base técnica para comparar instrumentos de medição de radiação solar. A edição de 2018 foi revisada e confirmada em 2024 e permanece vigente.
O Que a ISO 9060 Classifica?
Esta norma abrange instrumentos utilizados para dois tipos principais de medição: piranômetros para radiação solar hemisférica e pireliômetros para radiação solar direta. A distinção é importante ao selecionar um sensor, pois a geometria de medição e o componente de radiação determinam qual tipo de instrumento é apropriado.
A classificação também considera múltiplas características de desempenho, incluindo tempo de resposta, offset zero, não estabilidade, não linearidade, resposta direcional, resposta à inclinação e erro espectral. Essas características fornecem uma base técnica mais útil para avaliar um instrumento do que confiar em um único valor de precisão. Para uma distinção mais clara entre a terminologia dos instrumentos, consulte [Piranômetro vs Sensor de Radiação Solar: Qual é a Diferença?].
ISO 9060 Classe A, B e C
Esta norma classifica os instrumentos de acordo com os resultados de testes de desempenho especificados em ambientes internos ou externos. A classificação é baseada em múltiplas características de desempenho, portanto a classe relevante deve ser considerada em conjunto com as especificações individuais que afetam a medição pretendida. A própria ISO 9060 estabelece o quadro de classificação e especificação; ela não prescreve os procedimentos de teste.
Para a seleção prática de sensores, concentre-se nas características de desempenho relevantes para a tarefa de medição, como resposta espectral, resposta direcional, resposta à inclinação, estabilidade e tempo de resposta, juntamente com as informações de calibração. O componente de medição necessário — como GHI, POA ou DNI — e as condições de instalação também devem ser definidos antes de selecionar a classe do instrumento. Para uma comparação prática, consulte [Piranômetros ISO 9060 Classe A e Classe B].
Por Que a Classificação ISO 9060 é Importante para a Seleção de Sensores?
Esta norma fornece um quadro padronizado para comparar instrumentos de radiação solar, mas a classificação por si só não descreve o desempenho completo de um sistema de medição em campo. Especificações do sensor, calibração, geometria de montagem, sombreamento, sujidade e condições ambientais podem todos afetar os dados de irradiância resultantes.
Para aplicações fotovoltaicas e meteorológicas, o processo de seleção deve, portanto, começar pelo que precisa ser medido em termos de radiação, seguido pela qualidade de medição exigida e pelas condições de campo. A classificação ISO 9060 pode então ser usada para restringir as opções de instrumentos e verificar se o desempenho documentado do sensor é apropriado para a aplicação.
Por Que a Classe ISO 9060 Não é o Mesmo que Precisão de Medição?
Esta classificação normativa não é uma única classificação de precisão geral. As Classes A, B e C são determinadas a partir de múltiplos requisitos de desempenho especificados, incluindo tempo de resposta, offset zero, não estabilidade, não linearidade, resposta direcional, resposta à inclinação e erro espectral. Como resultado, instrumentos dentro da mesma classe ISO 9060 ainda podem ter características de desempenho individuais diferentes.
A qualidade real da medição de irradiância também depende de como o instrumento é calibrado, instalado e mantido. Inclinação do sensor, sombreamento, limpeza do domo, temperatura e manutenção de longo prazo podem todos afetar os dados de campo. Portanto, a classe ISO 9060 deve ser usada como uma referência padronizada ao selecionar um instrumento, enquanto as especificações de desempenho específicas, as informações de calibração e as condições de instalação em campo devem ser avaliadas para a aplicação pretendida.
ISO 9847:2023 para Calibração de Piranômetros
Um piranômetro converte radiação solar em um sinal elétrico, portanto sua saída precisa ser calibrada em relação a uma referência conhecida antes de poder ser usada para medição confiável de irradiância. A ISO 9847:2023 especifica métodos para calibrar um piranômetro por comparação com um piranômetro de referência, incluindo procedimentos para determinar sua sensibilidade e a incerteza de medição associada.
A norma define duas abordagens preferenciais: Tipo A em ambiente interno, que utiliza uma fonte de luz artificial, e Tipo B em ambiente externo, que utiliza luz solar natural. A escolha depende principalmente da configuração de calibração e da geometria de medição exigida para a aplicação.
Calibração Tipo A em Ambiente Interno
A calibração Tipo A em ambiente interno é realizada com uma fonte de luz artificial controlada. O Tipo A1 utiliza uma lâmpada com o piranômetro posicionado para incidência normal, enquanto o Tipo A2 utiliza uma esfera integradora para fornecer um campo de radiação difusa mais uniforme. Em comparação com a calibração em ambiente externo, a fonte de luz controlada torna as condições de teste mais fáceis de reproduzir.
No entanto, o resultado da calibração ainda depende do piranômetro de referência, da fonte de luz, da configuração do instrumento e da avaliação de incerteza. Por esse motivo, o resultado da calibração deve ser considerado em conjunto com a rastreabilidade do instrumento de referência, em vez de ser tratado como um valor de exatidão isolado.
Calibração Tipo B em Ambiente Externo
A calibração Tipo B em ambiente externo utiliza radiação solar natural e inclui três configurações de medição: B1 horizontal, B2 inclinada e B3 incidência normal. A configuração determina a relação geométrica entre os piranômetros de referência e de teste durante a calibração.
Isso é particularmente relevante para projetos solares, pois a geometria de instalação afeta como a irradiância é medida. Um sensor para GHI horizontal e outro instalado em um plano fotovoltaico inclinado podem exigir considerações de calibração diferentes. Quando instrumentos de referência rastreáveis são utilizados, a calibração pode ser relacionada à Referência Radiométrica Mundial (WRR) por meio da cadeia de rastreabilidade aplicável.
ISO 9060, ISO 9847 e IEC 61724-1: Qual é a Diferença?
A ISO e a IEC 61724-1 abrangem diferentes aspectos da medição de radiação solar. A ISO 9060 abrange a especificação e classificação de instrumentos de medição de radiação solar, a ISO 9847 abrange a calibração de piranômetros, e a IEC 61724-1:2021 abrange a medição e monitoramento para o desempenho de sistemas fotovoltaicos.
| Padrão | Questão Principal | Foco Principal |
| ISO 9060:2018 | Como o instrumento é especificado e classificado? | Especificação do instrumento e classificação de desempenho |
| ISO 9847:2023 | Como é calibrado o piranômetro? | Calibração do piranômetro em relação a um instrumento de referência |
| IEC 61724-1:2021 | Como são utilizadas as medições no monitoramento fotovoltaico? | Medição e monitoramento de desempenho de sistemas fotovoltaicos |
Na prática, a ISO 9060 ajuda a determinar a classe de desempenho do instrumento de medição, a ISO 9847 fornece o método de calibração para piranômetros, e a IEC 61724-1 mostra como essas medições se enquadram no monitoramento de desempenho de sistemas fotovoltaicos.
Como a IEC 61724-1 se relaciona com as normas de medição de radiação solar?
A IEC 61724-1:2021 concentra-se no monitoramento de desempenho de sistemas fotovoltaicos, enquanto esta norma define a classificação de desempenho dos instrumentos de medição de radiação solar. Em um projeto de monitoramento fotovoltaico, as duas trabalham em conjunto: a ISO 9060 descreve o instrumento, enquanto a IEC 61724-1 estabelece requisitos para como as medições de irradiância são utilizadas dentro do sistema de monitoramento.
Classe ISO 9060 vs Classe IEC 61724-1
As duas classificações estão relacionadas, mas não são intercambiáveis. A Classe A, B e C da ISO 9060 classifica o instrumento de medição, enquanto a Classe A e B da IEC 61724-1 classifica o sistema de monitoramento fotovoltaico. Portanto, um piranômetro Classe A não torna automaticamente o sistema de monitoramento completo Classe A; outros requisitos, incluindo calibração, instalação e equipamentos de monitoramento, também precisam ser considerados.
Para uma explicação detalhada desses requisitos de monitoramento e de como os sensores de irradiância são selecionados, consulte nosso guia para [Requisitos da IEC 61724 para monitoramento fotovoltaico].
Quais medições de radiação solar são utilizadas em projetos solares?
Diferentes projetos solares precisam de diferentes medições de irradiância. GHI, POA, DHI e DNI são comumente utilizados, mas não são medidos da mesma forma. O sensor necessário depende do que o projeto precisa medir e de onde o sensor será instalado.
| Medição | O Que Mede | Instrumento / Configuração típica | Aplicação comum |
| GHI | Irradiância total em uma superfície horizontal | Piranômetro horizontal | Avaliação de recursos solares, monitoramento fotovoltaico |
| POA | Irradiância recebida no plano do arranjo fotovoltaico | Piranômetro montado na inclinação do arranjo | Monitoramento de desempenho fotovoltaico |
| DHI | Irradiância difusa em uma superfície horizontal | Piranômetro com dispositivo de sombreamento | Avaliação de recursos solares, modelagem de irradiância |
| DNI | Irradiância direta normal aos raios solares | Pirheliômetro com rastreador solar | CSP, avaliação de recursos solares diretos |
Para uma explicação básica de GHI, DNI e DHI, consulte [O que é GHI, DNI e DHI em Energia Solar?]. Para mais detalhes sobre a medição de DNI, consulte [Como Medir a Irradiância Direta Normal (DNI) com Precisão].
Antes de selecionar um sensor, confirme primeiro a irradiância a ser medida e o plano de instalação. Esses dois fatores determinam o tipo de sensor e a configuração de medição.
Como Medir a Irradiância Solar para Sistemas Fotovoltaicos?
Sistemas fotovoltaicos comumente utilizam medições de irradiância para avaliar o recurso solar, monitorar condições operacionais e avaliar o desempenho do sistema. A configuração do sensor depende de se GHI, POA ou outras medições de irradiância são necessárias.
Uma vez que o alvo de medição e os requisitos de monitoramento aplicáveis estejam claros, o próximo passo é selecionar um sensor com a faixa de medição, configuração de instalação e requisitos de calibração apropriados. Para um guia prático sobre posicionamento de sensores, parâmetros de medição e monitoramento de irradiância em sistemas fotovoltaicos, consulte nosso guia sobre [Como Medir a Irradiância Solar para Sistemas Fotovoltaicos].
Sensores de radiação solar para monitoramento fotovoltaico
Para projetos que exigem um piranômetro dedicado, o Sensor de Radiação Solar Total TBQ-2C é projetado para medição de radiação solar total. Ele utiliza um elemento sensor de termopilha e cobre 0,3–3,2 μm, tornando-o adequado para monitoramento de radiação solar e aplicações de medição relacionadas a fotovoltaica. Suas especificações de produto podem ser revisadas juntamente com a classificação de instrumento exigida e as condições de calibração ao selecionar um sensor.
Para projetos fotovoltaicos que precisam de dados de irradiância juntamente com medições ambientais, o Sensor Meteorológico Compacto XF500S-CWB combina medição de radiação solar POA com temperatura ambiente, umidade relativa, temperatura do componente, velocidade do vento, direção do vento e pressão atmosférica. Com saída RS485/Modbus RTU, pode ser utilizado como parte de um sistema de monitoramento de usina fotovoltaica.
Como selecionar um sensor de acordo com as normas de medição de radiação solar?
Ao selecionar um sensor de radiação solar, confirme primeiro o que precisa ser medido e onde o sensor será utilizado. GHI, POA, DHI e DNI exigem diferentes configurações de medição, enquanto monitoramento fotovoltaico, avaliação de recursos solares, observação meteorológica e pesquisa podem ter requisitos diferentes. Depois disso, verifique quais normas se aplicam ao instrumento, à calibração ou ao sistema de monitoramento.
Não selecione um sensor apenas com base em sua classe. Verifique tempo de resposta, deslocamento zero, não estabilidade, não linearidade, resposta espectral, resposta à temperatura, resposta à inclinação e informações de calibração em relação aos requisitos do projeto. Ângulo de instalação, sombreamento, sujidade e o sistema de aquisição de dados também afetam as medições em campo. Para a maioria dos projetos, esses detalhes são mais úteis para a seleção do sensor do que simplesmente escolher uma classe mais alta.
Conclusão
Escolher um sensor de radiação solar não é apenas uma questão de verificar a classe ISO 9060. O alvo de medição, o método de calibração, a posição de instalação e as condições operacionais afetam todos a medição final. Em projetos práticos, o processo de seleção geralmente se resume a quatro etapas: definir a medição, selecionar o instrumento, confirmar a calibração e adequar o sensor à aplicação. ISO 9060, ISO 9847 e IEC 61724-1 fornecem a estrutura relevante em diferentes estágios desse processo.
Na Sensor de Yantai, trabalhamos com sensores de radiação solar e sistemas de piranômetro para monitoramento fotovoltaico, meteorológico e ambiental. Nossos engenheiros podem revisar o parâmetro de medição necessário, o desempenho do sensor, a interface de saída e as condições de instalação antes de recomendar uma configuração adequada. Isso é particularmente útil quando o projeto tem requisitos específicos para tipo de irradiância, classe de sensor, calibração ou integração de dados.
Se você está selecionando um sensor de radiação solar ou planejando um novo sistema de monitoramento, contactar-nos com seus requisitos de medição e condições do projeto. Podemos ajudá-lo a avaliar o sensor e a configuração adequados para a aplicação.
