Simulación solar

Definir los requisitos espectrales a partir del objetivo del experimento

La distribución espectral describe cómo se reparte la radiación entre distintas longitudes de onda. Es relevante porque los materiales y los sensores no responden por igual a todas ellas. Por tanto, una irradiancia total adecuada no es suficiente para todas las tareas de investigación.

Durante la planificación se definen los intervalos espectrales relevantes para el experimento y las condiciones de referencia aplicables. La fuente de radiación y, cuando corresponda, los filtros ópticos se seleccionan en consecuencia. Los requisitos para aplicaciones especiales se definen por separado.

Requisitos espectrales importantes:

• Intervalos de longitud de onda relevantes para la investigación
• Distribución espectral de referencia requerida
• Sensibilidad de los materiales o sensores utilizados
• Requisitos de las componentes ultravioleta, visible e infrarroja de la radiación
• Métodos adecuados de verificación y medición espectral

Ajustar la superficie, la dirección y la evolución temporal al experimento

Un montaje experimental necesita una superficie de irradiación claramente definida. Según la geometría de la muestra, puede investigarse una muestra plana, un componente tridimensional o un conjunto de mayor tamaño. La disposición de las luminarias se adapta a esta geometría y a las direcciones de irradiación necesarias.

La evolución temporal también forma parte del diseño. Algunos experimentos requieren una carga lo más constante posible, mientras que otros necesitan cambios definidos o fases alternas de irradiación y reposo. Los perfiles que deben implementarse se acuerdan previamente en función de la secuencia experimental.

Parámetros principales de diseño:

• Dimensiones y posición de la superficie de irradiación
• Irradiancia y distribución espacial
• Dirección de irradiación y distancia a la muestra
• Exposición constante o perfiles temporales definidos
• Ajustes reproducibles para experimentos comparativos

Relacionar las condiciones de entrada con la respuesta de la muestra

Para evaluar el experimento, debe poder determinarse la carga de radiación a la que estuvo expuesta la muestra. Por ello, se establecen posiciones de referencia y métodos de medición adecuados. Cuando es necesario, también se verifica la distribución espectral.

La respuesta de la muestra se registra mediante los parámetros de medición relevantes. Estos pueden incluir temperaturas, señales eléctricas u otras variables de funcionamiento. Una referencia temporal común facilita la comparación entre los cambios de carga y los cambios observados en la muestra.

Parámetros importantes de medición y documentación:

• Irradiancia en las posiciones de referencia acordadas
• Datos de medición espectral según los requisitos de la investigación
• Temperaturas de la muestra y del entorno
• Señales de funcionamiento o de salida del sistema investigado
• Correlación temporal entre la irradiación y los datos de medición

Integrar la simulación solar en el montaje de investigación

Las instalaciones de investigación suelen estar compuestas por varios subsistemas. Por ello, la irradiación debe coordinarse con la sujeción de las muestras, el control climático, los sensores y la adquisición de datos. También se considera el acceso necesario para modificaciones y nuevas configuraciones experimentales.

BF Engineering planifica la tecnología de irradiación según el entorno existente. Las interfaces y las posibilidades de ajuste necesarias se definen a partir de los experimentos previstos. Así, el sistema puede adaptarse a la tarea de investigación actual y contemplar posibles modificaciones futuras durante la planificación.

Aspectos relevantes para la integración:

• Espacio de instalación y fijación mecánica
• Interfaces con el control climático y el control del experimento
• Alimentación eléctrica y carga térmica adicional
• Accesibilidad para instrumentación y modificaciones
• Funciones coordinadas de manejo, supervisión y protección