Blum, Niklas und Nouri, Bijan und Fabel, Yann und Campos Guzman, Laura und Stührenberg, Jonas und Kazantzidis, Andreas und Abraim, Mounir und Calais, Martina und Habte, Aron und Forstinger, Anne und Maas, Felix und Broda, Rafal und Matteschk, Paul und Zarzalejo, L.F. und Panagopoulos, Orestis und Ghennioui, Abdellatif und Wilbert, Stefan (2026) Worldwide benchmarking of cost-effective radiometers for direct and diffuse irradiance. Solar Energy, 314, Seite 114687. Elsevier. doi: 10.1016/j.solener.2026.114687. ISSN 0038-092X.
|
PDF
- Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
5MB |
Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038092X26003750
Kurzfassung
Solar energy projects can benefit from direct normal irradiance (DNI) and diffuse horizontal irradiance (DHI) measurements during all project phases. Several commercial measurement systems for DNI and DHI are available. Sun trackers with pyranometers and pyrheliometers can provide highly accurate measurements but are often impractical in solar energy applications. For less expensive and more robust sensors, it is often unclear which accuracy can be expected under a project site’s specific atmospheric conditions. We address this challenge by our dedicated experimental comparison of relevant sensor systems (rotating shadowband irradiometer [short RSI], Delta-T SPN1, EKO MS-90, PyranoCam, Sunto CaptPro, Kipp & Zonen CSD3) at up to six sites worldwide. The RSI systems (rRMSD 3 to 8.6%, DNI; 4.8 to 7.6%, DHI) and PyranoCam (rRMSD 2.6 to 5.2%, DNI; 4.4 to 5.8%, DHI) exhibit similar error metrics and are the most accurate systems in the test. Delta-T SPN1 and EKO MS-90 (rRMSD 6.8 to 15%, DNI; 10.6 to 20.1%, DHI) but especially Kipp & Zonen CSD3 and Sunto CaptPro show significant deviations (rRMSD 17.7 to 20%, DNI; 33 to 58%, DHI). We evaluate the influence of relevant atmospheric parameters on the sensors’ accuracies by a rather unique measurement setup. MS-90's DNI errors depend on DNI itself, with overestimations for low reference DNI. The deviations of SPN1's DHI and DNI measurements increase sharply in situations with high circumsolar irradiance. Also, CaptPro and CSD3’s increased measurement errors are related to circumsolar irradiance. For RSI and PyranoCam, only moderate influences on the measurements are identified, indicating a general applicability of these instruments.
| elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/224518/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Titel: | Worldwide benchmarking of cost-effective radiometers for direct and diffuse irradiance | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Autoren: |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Datum: | 9 Mai 2026 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Erschienen in: | Solar Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Band: | 314 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1016/j.solener.2026.114687 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Seitenbereich: | Seite 114687 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Verlag: | Elsevier | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 0038-092X | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stichwörter: | Circumsolar irradiance Sensor comparison Accuracy Uncertainty Shortwave radiation Pyranometer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Forschungsbereich: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programm: | Materialien und Technologien für die Energiewende | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programmthema: | Thermische Hochtemperaturtechnologien | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Schwerpunkt: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Forschungsgebiet: | E SW - Solar- und Windenergie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | E - Condition Monitoring | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standort: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institute & Einrichtungen: | Institut für Solarforschung > Qualifizierung Institut für Vernetzte Energiesysteme > Energiesystemanalyse, OL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt von: | Blum, Niklas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt am: | 28 Mai 2026 16:42 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Letzte Änderung: | 28 Mai 2026 16:42 |
Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags