日射計選定ガイド：用途に最適なセンサーの選び方

あらゆる用途に対応する次世代の計測機器

市場をリードする日射計メーカーである Hukx は、用途に最適な日射計を選ぶための一般的なガイドラインを提供しています。主な用途には、IEC 61724-1 に準拠した PV システムの性能監視、気象観測ネットワーク、散乱日射の測定などがあります。 Hukx の日射計は、他に類を見ない測定精度と 最も低い総所有コストにより、多くのユーザーから選ばれています。

用途に最適な機器を選ぶために

用途に合った機器を選ぶのは一見むずかしく感じられるかもしれませんが、私たちがサポートします。 まず、次のポイントを検討してみてください。

• 私の用途に適用される規格はありますか？
• どの程度の測定精度が必要ですか？
• どの程度のメンテナンスが可能ですか？
• どのような取り付け方法がありますか？
• 利用可能な電力はどれくらいですか？
• 使用する計測／データ収集システムには、どのようなセンサー出力が必要ですか？

ご回答いただくことで、以下のような用途に最適な日射計をご提案できます。

• 日射計のクラス
• 保守および校正ポリシー
• 推定される測定精度
• 電気的インターフェース
• 必要な電源条件
• 機械的な取り付け構成

Hukx 日射計の特長

Hukx は、技術面でも市場シェアの面でも、世界をリードする日射計メーカーです。あらゆる用途や予算に適した日射計を提供しています。 Hukx の日射計は、すべてのクラスで最高レベルの測定精度を誇り、その性能に安心して依頼できます。 さらに、優れた機器設計により、次のようなメリットが期待できます。

• すべてのクラスで比類のない測定精度
• 長期間にわたり安定した性能を発揮する卓越した信頼性
• メンテナンスコストの削減と製品寿命の延長による、最も低い総所有コスト

表1は、日射計の概要と、用途に最適な機器を選ぶ際に最も一般的に考慮されるポイントを示しています。主要な選定基準については、この文書の後半で詳しく説明しています。

表1　PVシステム性能監視、気象観測ネットワーク、散乱日射測定において日射計を選定する際に、最も一般的に考慮されるポイント

	SR300-D1	SR200-D1	SR100-D1	SR05-D1A3
ISO 9060 分類	スペクトルフラット Class A	スペクトルフラット Class A	スペクトルフラット Class B	スペクトルフラット Class C
IEC 61724-1 適合（PV 監視）	Class A（POA・GHI、全地域・全気候）	Class A（POA・GHI、露・霜が年間 GHI 時間の 2% 未満の地域） Class A（POA Rear・アルベド）	Class B（POA・GHI） Class A（POA Rear・アルベド）	Class B（POA・GHI） Class A（POA Rear・アルベド）
診断アラート	機器リーク、傾斜変化、回転変化、加熱/換気、故障、内部湿度上昇	内部湿度上昇	内部湿度上昇	なし
露・霜対策（加熱）	加熱あり	加熱なし	加熱なし	加熱なし
傾斜センサー内蔵	あり	なし	なし	なし
サージ耐性 / EMC	IEC 61326-1（産業用機器）	IEC 61326-1（産業用機器）	IEC 61326-1（産業用機器）	IEC 61326-1（産業用機器）
PV システム性能監視	+++++	+	-	-
高精度気象観測ネットワーク	+++++	++++	+++	-
農業気象ネットワーク	+	+	++	++++
散乱日射リファレンス（低オフセット）	+++++	+++	++	-
反射日射／アルベド測定（スペクトルフラット）	+++++	++++	+++	++

すべてのクラスで最高レベルの精度

日射計は、ISO 9060 によって精度に応じて Class A、Class B、Class C の 3 クラスに分類されます。

Hukx では、あらゆる条件下で高精度な測定が可能で、かつ校正が容易な 「スペクトルフラット」タイプのみ を提供しています。Class C から Class B、さらに Class B から Class A へとクラスが上がるごとに、達成できる測定精度は 約 2 倍ずつ向上します。

一般的な原則として、要求される精度が高くなるほど：

• 機器の価格は高くなり
• 必要とされる保守レベル（例：清掃頻度）は高くなり
• 要求される校正精度も高くなります

不確かさ評価

ASTM G213-17 は、日射計を用いた屋外測定における不確かさ評価について、指針と推奨される手法を示しています。 この ASTM 規格は ISO Guide 98 に準拠しています。

最高の信頼性：高インパルス電圧・電流、サージへの耐性

SR300-D1、SR200-D1、SR100-D1 は、IEC 61326-1 および IEC 61000-6-2 に基づき、産業環境での使用に適合する分類を受けています。 計測システムを設計する際、日射計ユーザーは複数のレベルの耐性を確保することができます。

オプションのサージ保護デバイス SPD01 を使用することで、この耐性は 4 kV まで向上します。SPD01 1 台で最大 3 台の日射計を保護でき、同等仕様のサードパーティ製 SPD を使用することも可能です。

所定の設置環境で必要な耐性レベルを達成するためには、以下のような一般的なシステム構成要素を含めることが推奨されます。

• 避雷システム
• アースおよび接地ネットワーク
• センサー本体の内蔵保護に加えた外部サージ保護

総所有コストの最小化

Hukx の日射計は、クラス最高レベルの測定精度と、所有コストの低さから多くのユーザーに選ばれています。総所有コストは主に、設置作業、現地での点検、偶発的な損傷、そして校正によって決まります。

• 外部コンポーネントの削減：   内部保護機能と絶縁構造により、追加の外部保護デバイスに必要な要件とコストを低減できます。
• 損傷リスクの最小化：   サージ保護やドーム保護といった予防措置により、偶発的な損傷のリスクを抑えられます。
• グローバルな校正ネットワーク：   日射計は 2 年ごとの校正が必要です。Hukx の世界規模の校正ネットワークにより、返送手続きやリードタイムが簡素化され、校正コストを削減できます。 （※日射計の校正サービスについて詳しく知ることも可能です。）
• 効率的な O&M（運用・保守）：   内蔵のリモートセンサー診断により点検頻度を最小限に抑えられ、スプリング式レベリング機構で迅速に設置できます。 また、SR300-D1 では現場で確認できるステータス LED 診断にも対応しています。

PV 監視での使用：IEC 61724-1

高精度な太陽光発電（PV）システムの性能監視を行うためには、IEC 61724-1:2021「Photovoltaic System Performance Monitoring—Guidelines for Measurement, Data Exchange and Analysis」により、露や霜の対策が必須とされています。

SR300-D1 は、モジュール面直日射量（POA） と 全天水平日射量（GHI） の両方において、追加アクセサリなしでこの要件に適合します。 一方、反射水平日射量（RHI） やモジュール背面の面直日射量（ (POA^REAR),については、より低いクラスの機器を使用することも可能です。

IEC 61724-1 に基づく PV 監視についてさらに詳しく知りたい場合は、アプリケーションノート「IEC 61724-1:2021 標準に基づく PV 監視システム：簡易解説」 を参照できます。

気象観測ネットワークでの使用

WMO-No. 8「気象観測装置および観測方法ガイド」では、気象ネットワークで使用する日射計として、スペクトルフラット Class B（“良質”）の日射計が推奨されています。Hukx の SR100-D1 は、この要件を満たす代表的なモデルです。

一方、近年の気象観測ネットワークでは、より高い精度を求めて スペクトルフラット Class A を採用するケースが増えています。Hukx の SR300-D1 や SR200-D1 がその例です。

国立気象ネットワークでの採用実績

Hukx のセンサーは、世界各国の国立気象ネットワークにおいて、検証試験および受入試験を通過しています。 2013 年から 2025 年までの主な導入・採用実績は以下の通りです。

• インド： National Institute of Wind Energy（NIWE）太陽資源評価ネットワーク
• 米国： National Ecological Observatory Network（NEON）観測ネットワーク
• 英国： Centre for Ecology & Hydrology（CEH）計測・モニタリングネットワーク
• インド： India Meteorological Department（IMD）国立気象観測ネットワーク
• 日本： Japan Meteorological Agency（JMA）国立気象観測ネットワーク
• 中国： China Meteorological Administration（CMA）国立気象観測ネットワーク（技術移転プロジェクトを通じて）
• エクアドル： National Meteorological and Hydrological Institute（INAMHI）国立気象観測ネットワーク
• 米国： U.S. Department of Energy（DOE）Atmospheric Radiation Measurement（ARM）複合研究所ネットワーク
• インド： Defence Geo-Informatics Research Establishment（DGRE）インド・ヒマラヤ地域の気候観測ネットワーク

注記：   これらのネットワークでセンサーが試験または使用されていることは、試験機関またはネットワーク運営者による正式な推奨や承認を意味するものではありません。

散乱日射の測定での使用

散乱日射は、散乱日射計（例：SRD100-D1） または 遮蔽された日射計 を用いて測定できます。 遮蔽日射計の場合、主要な測定誤差要因は ゼロオフセット a です。

SR300-D1 は内部換気機構を備えており、このゼロオフセットが非常に小さく抑えられています。 その結果、従来この用途で広く使われてきた 石英ドーム式の日射計よりも高い性能を、より低コストで実現します。

機器の清掃と校正

高クラスの日射計の性能は、清掃状態に大きく依存します。 保守レベルが低い場合、機器が本来持つ精度を安定して発揮することはできません。 複数の機器を併用することで、一方を基準として遠隔で相互チェックが可能となり、測定の信頼性を高めることができます。

一方、低クラスの日射計では、低い保守レベルによる精度低下の影響は比較的小さくなります。 そのため、保守間隔が長い運用では、単一の高クラス機器を使用するよりも、複数の低クラス機器を併用する方が合理的な選択肢となる場合があります。

電気的インターフェース

日射計をデータ収集プラットフォームに接続する際のインターフェース最適化についてもサポートできます。 構成例としては、複数のセンサーをまとめて接続するデータロガーの利用から、日射計内部に組み込まれたトランスミッターの活用まで、さまざまな方法があります。

太陽光発電（PV）業界や気象観測ネットワークにおいては、SR300-D1 日射計が最適なソリューションです。 このモデルの主な特徴は以下の通りです。

• デジタル出力対応
• Modbus RTU（2 線式 RS-485）によるセンサー通信   → 業界標準プロトコルのため、幅広いシステムに容易に統合可能