Cosa è uno schermo solare?
Introduzione
Lo schermo solare è uno strumento indispensabile per qualsiasi tipo di stazione meteorologica: costituisce la principale protezione per i sensori di temperatura e umidità e consente loro di effettuare corrette rilevazioni. Uno schermo solare agisce principalmente in tre modi:
- protegge il sensore ospitato dagli agenti atmosferici;
- riflette la radiazione solare nelle ore diurne;
- trattiene la radiazione emessa dal sensore ospitato.
La radiazione solare, in assenza di schermo solare, colpirebbe direttamente il sensore, producendone un surriscaldamento e quindi rilevazioni assolutamente errate.
L’irraggiamento
Il punto probabilmente meno intuitivo da comprendere, ma fondamentale come gli altri, è il terzo. Per comprenderlo appieno bisogna introdurre brevemente il concetto di irraggiamento: qualsiasi corpo costituito di materia, compresi gli esseri viventi, emette ininterrottamente della radiazione elettromagnetica, la cui frequenza dipende fortemente dalla temperatura. I corpi che si trovano a temperatura ambiente emettono radiazione alle frequenze dell’infrarosso (questo è, tra l’altro, il principio di funzionamento dei visori notturni di tipo termico). L’emissione di tali radiazioni (irraggiamento) d’altra parte provoca una perdita di energia, che si manifesta principalmente come un raffreddamento. Pertanto, se lasciassimo il sensore scoperto durante la notte, questo si raffredderebbe per irraggiamento e segnerebbe una temperatura sottostimata: il ruolo dello schermo solare è allora quello di far rimbalzare questa radiazione e farla tornare sul sensore, che così non perde calore. Esso è quindi fondamentale anche di notte!
Dobbiamo ora fare alcune precisazioni. Ci sono due fattori meteorologici che possono inibire, più o meno significativamente, il raffreddamento da irraggiamento, e sono la presenza di nubi e il vento. Le nubi fungono da schermo per la radiazione emessa dai corpi terrestri, che non le penetra ma rimbalza e torna, per buona parte, indietro; il vento invece forza le particelle del sensore ad andare in equilibrio termico con quelle dell’aria che trasporta, per via dell’urto che ha luogo, e questo effetto è tanto più significativo quanto più l’intensità del vento è elevata. Questo è il motivo per cui, per le installazioni di tipo extra-urbano e in generale per quelle dove il vento notturno è minimo o del tutto assente, è preferibile utilizzare uno schermo solare ventilato, che sovviene alla seppur minima perdita di calore che si ha con uno schermo passivo.
Le tipologie di schermo solare
Esistono due principali tipi di schermo solare: passivo e ventilato.
Lo schermo passivo, sprovvisto di ventola, è consigliabile per installazioni dove vi è una seppur minima ventilazione naturale. Ad esempio, nel caso di una installazione su tetto, un po’ di vento è quasi sempre garantito; in totale assenza di vento uno schermo passivo può causare una lieve sovrastima della temperatura di giorno (soprattutto in estate) e sottostima di notte: questo perché nessuno strumento può garantire una riflessione dei raggi solari e un contenimento delle radiazioni emesse per irraggiamento al 100%.
Lo schermo ventilato, che a sua volta può essere ti tipo daytime (ventola accesa solo nelle ore diurne) o 24 ore (ventola accesa sempre), presenta una ventola orientata verso il sensore ospitato, ed è consigliato per installazioni in luoghi dove la ventilazione naturale potrebbe talvolta essere del tutto assente. Luoghi del genere sono soprattutto quelli che si trovano nelle zone più interne, dove ad esempio in estate non vi è brezza di mare.
Come è fatto uno schermo solare
Uno schermo solare è in genere costituito da alcuni piatti (tipicamente 5 od 8) sovrapposti e tra cui vi è un piccolo spazio per la traspirazione. Al suo interno vi è uno spazio per inserire il sensore. Il modello più diffuso in commercio è il Davis Passivo 8 piatti, il cui prezzo è tra 80 e 100 €. Molto più economica è la soluzione fai da te: è infatti semplicissimo realizzare uno schermo solare, utilizzando ad esempio dei semplici sottovasi, e spendendo non più di 20€.
