Pirheliometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur radiasi matahari langsung di lokasi tertentu. Karena mereka harus diarahkan langsung ke matahari, pirheliometer biasanya dipasang pada alat pelacak yang mengikuti pergerakan matahari. Setelah sinar matahari memasuki pirheliometer, itu diubah menjadi tegangan listrik oleh thermopile. Tegangan ini kemudian dapat dikalibrasi untuk menghasilkan satuan watt per meter persegi, satuan standar radiasi matahari. Pyrheliometers digunakan untuk penelitian ilmiah dan untuk menempatkan panel surya.
Penyinaran matahari adalah ukuran fluks radiasi matahari, atau energi matahari per satuan waktu, per satuan luas. Itu tergantung pada lokasi pengukuran — radiasi matahari di dekat permukaan matahari akan jauh lebih besar daripada di jarak Bumi. Faktanya, ada variasi radiasi matahari di seluruh permukaan bumi; ini tergantung pada jumlah atmosfer yang harus ditembus sinar matahari, dan, pada tingkat lebih rendah, perbedaan jarak dari matahari. Rata-rata radiasi matahari pada jarak Bumi dari matahari adalah sekitar 1,366 watt per meter persegi.
Pyrheliometers diposisikan di permukaan bumi mengukur radiasi matahari setelah menembus atmosfer. Di atmosfer, sebagian sinar matahari tersebar; jenis sinar matahari yang menyebar ini dapat diukur dengan instrumen yang berbeda, yang disebut piranometer. Sinar matahari yang tidak dihamburkan memasuki pirheliometer dan mengenai thermopile.
Thermopile adalah perangkat yang menggunakan efek Seebeck untuk menghasilkan tegangan listrik berdasarkan perbedaan suhu. Efek Seebeck mengacu pada fenomena di mana dua logam yang berbeda pada suhu yang berbeda akan menghasilkan arus listrik ketika dihubungkan. Dalam pirheliometer, salah satu ujung thermopile menghadap matahari sementara ujung lainnya tetap teduh. Susunan ini akan meninggalkan dua logam pada suhu yang berbeda dan, oleh karena itu, akan menyebabkan aliran arus di thermopile. Ketika radiasi matahari lebih tinggi, tegangan listrik yang lebih tinggi akan diukur.
Pyrheliometers biasanya digunakan untuk mempelajari perubahan keluaran radiasi matahari, seperti siklus matahari 11 tahun. Aplikasi lain dari pirheliometer adalah penempatan dan desain panel surya. Bagian bumi yang berbeda menerima jumlah radiasi matahari yang berbeda, dan data ini dapat dikumpulkan dengan pirheliometer dan digunakan untuk membuat peta tingkat radiasi rata-rata. Lintang kutub umumnya memiliki lebih sedikit radiasi matahari yang masuk, sementara daerah lain memiliki tingkat yang lebih rendah karena langit yang sering berawan. Peta-peta ini dapat membantu menginformasikan di mana masuk akal untuk menempatkan panel surya.