Termómetro y solarímetro de bajo costo para la realización de experiencias solares

Abstract

En la realización de experiencias con utilización de la energía solar de tipo educativo, o relacionadas con aplicaciones rurales que requieren poca inversión, se hace necesario disponer de instrumentación de muy bajo costo para el seguimiento de las experiencias. Los dos elementos de mayor utilidad son un termómetro y un solarímetro. En este trabajo se propone resolver el problema mediante el uso de un instrumento con un circuito electrónico de costo mínimo armado por el propio usuario. Se supone que éste tiene alguna experiencia artesanal en el armado de circuitos eléctricos.

El sensor a usar como termómetro es un diodo de silicio, tipo 1N914 o similar, cuya tensión de juntura cambia con la temperatura en el orden de 2 a 3 milivoltios por grado centígrado, tiene poca masa y cuesta algunos centavos. Para visualizar la medida se utiliza un potenciómetro con dial, que puede generar una tensión de referencia variable, y un led que mediante un circuito electrónico compara la tensión entregada por el sensor con la del potenciómetro. El Led puede indicar cuando se igualan ambas, y en ese momento la posición del dial ligado al eje del potenciómetro, da una medida de la tensión en el diodo.

Para el solarímetro se propone aprovechar el circuito del termómetro utilizando un sensor térmico consistente en una pequeña chapa de cobre ennegrecida a la cual se adhiere un diodo de silicio. La chapa se coloca en un recipiente donde se expone al sol a través de una ventana transparente y ocupa la mitad de un círculo. La otra mitad está ocupada por una chapa similar pero pintada de blanco, a la cual se pega otro diodo con idénticas características eléctricas y que sirve de referencia.

Se discute la construcción y calibrado de los dos instrumentos.