Pirheliometer je instrument, ki se uporablja za merjenje neposrednega sončnega sevanja na določeni lokaciji. Ker jih je treba usmeriti neposredno proti soncu, so pirheliometri običajno nameščeni na sledilno napravo, ki sledi gibanju sonca. Ko sončna svetloba vstopi v pirheliometer, jo termoelement pretvori v električno napetost. To napetost je mogoče nato kalibrirati, da dobi enote vatov na kvadratni meter, standardne enote sončnega obsevanja. Pirheliometri se uporabljajo za znanstvene raziskave in za postavitev sončnih kolektorjev.
Sončna obsevanost je merilo pretoka sončnega sevanja ali sončne energije na enoto časa na enoto površine. Odvisno je od lokacije meritve – sončna obsenost blizu površine sonca bo veliko večja kot na razdalji od Zemlje. Pravzaprav obstajajo razlike v sončnem obsevanju po površini Zemlje; ti so odvisni od količine atmosferske sončne svetlobe, ki jo mora prodreti, in v manjši meri od razlik v oddaljenosti od sonca. Povprečna sončna obsevanost na razdalji Zemlje od sonca je približno 1,366 vatov na kvadratni meter.
Pirheliometri, nameščeni na zemeljski površini, merijo sončno obsevanje, potem ko ta prodre v atmosfero. V ozračju je nekaj sončne svetlobe razpršeno; to vrsto razpršene sončne svetlobe je mogoče izmeriti z drugim instrumentom, imenovanim piranometer. Sončna svetloba, ki ni razpršena, vstopi v pirheliometer in zadene termoelektro.
Termopil je naprava, ki uporablja učinek Seebeck za ustvarjanje električne napetosti na podlagi temperaturnih razlik. Seebeckov učinek se nanaša na pojav, ko dve različni kovini pri različnih temperaturah, ko sta povezani, proizvajata električni tok. V pirheliometru je en konec termoelementa obrnjen proti soncu, drugi konec pa ostane zasenčen. Ta razporeditev bo pustila dve kovini na različnih temperaturah in bo zato povzročila pretok toka v termoelektrični bateriji. Ko je sončna obsevanost višja, se izmeri višja električna napetost.
Pirheliometri se običajno uporabljajo za preučevanje sprememb sončnega sevanja, kot je 11-letni sončni cikel. Druga uporaba pirheliometra je namestitev in oblikovanje sončnih panelov. Različni deli Zemlje prejmejo različno količino sončnega obsevanja, te podatke pa je mogoče zbrati s pirheliometri in uporabiti za izdelavo zemljevidov povprečnih ravni sevanja. Polarne zemljepisne širine imajo na splošno manj dohodnega sončnega sevanja, medtem ko imajo druga območja nižje ravni zaradi pogosto oblačnega neba. Ti zemljevidi lahko pomagajo pri obveščanju, kje je smiselno postaviti sončne kolektorje.