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太阳辐射类型选择介绍

 发布时间:2022-12-07 点击量:104

可依据以下情况说明,选择长短波类型及辐射类型


太阳辐射是用于描述从太阳发出的可见和近可见(紫外线和近红外)辐射的术语。不同区域的波长范围在 0.20 到 4.0 m(微米)的宽带范围内。地面辐射是用于描述从大气中发射的红外辐射的术语。以下是太阳和地面辐射的成分及其大致波长范围的列表:

  • 紫外线:0.20 – 0.39 m

  • 可见光:0.39 – 0.78 m

  • 近红外:0.78 – 4.00 m

  • 红外线:4.00 – 100.00 m

地球表面大约 99% 的太阳或短波辐射包含在 0.3 到 3.0 m 的区域内,而大部分陆地或长波辐射包含在 3.5 到 50 m 的区域内。

在地球大气层之外,太阳辐射的强度约为 1370 瓦/米2。这是大气层顶部地球与太阳平均距离的值,被称为太阳常数。在晴朗的中午,在地球表面,许多位置的直接光束辐射约为 1000 瓦/米2。虽然能源的可用性受位置(包括纬度和海拔)、季节和一天中的时间的影响,但影响可用能量的最大因素是云量和其他随位置和时间而变化的气象条件。

紫外线测量

为了测量波长间隔 0.295 到 0.385 m 的太阳和天空紫外线辐射,这在环境、生物和污染研究中尤为重要,开发了总紫外线辐射计(TUVR 型)。该仪器使用由石英窗保护的光电管。专门设计的聚四氟乙烯扩散器不仅可以将辐射通量降低到可接受的水平,还可以严格遵守朗伯余弦定律。封装的窄带通(干扰)滤光片将光电池的光谱响应限制在 0.295-0.0385 m 的波长间隔内。

短波测量:直接,扩散和全球的

当太阳辐射穿过地球大气层时,其中一些被空气分子、水蒸气、气溶胶和云吸收或散射。直接穿过地球表面的太阳辐射称为直接法向辐照度(DNI)。从直射光束中散射出来的辐射称为漫反射水平辐照度 (DHI)。阳光的直接分量和天光的漫射分量一起落在水平表面上,构成了全球水平辐照度 (GHI)。这三个分量具有几何关系。

直接辐射最好使用直接辐射计测量,该辐射计测量垂直入射的辐射。法向入射直接辐射表由位于管底部的绕线热电堆组成,视角约为 5,这将热电堆接收的辐射限制为仅直接太阳辐射。

直接辐射表安装在太阳能跟踪器或自动太阳能跟踪器上,用于连续读数。

漫射辐射可以来自直接辐射和全局辐射,也可以通过将日射强度计与直接辐射遮蔽来测量,从而使热电堆仅接收漫射辐射。

全球辐射由总辐射表测量。可以是以下三种型号之一:标准精密日射强度计、全球精密日射强度计和黑白日射强度计.

长波(红外线)测量

精密红外辐射计是 PSP 日射强度计(SPP 日射强度计的前身)的发展,并继续成为精确测量传入或传出长波辐射的行业标准。PIR 包含与 PSP/SPP 中相同的绕线热电堆探测器和温度补偿电路。该热电堆探测器用于测量 PIR 的“净辐射",外壳热敏电阻 (YSI 44031) 用于确定从外壳发出的辐射。如果希望测量与外壳温度相比的圆顶温度以对最终结果进行任何“校正",则还包括圆顶热敏电阻。

反照率/双面测量

反照率是水平面上入射短波除以反射短波的比率。测量反照率的最佳方法是使用两个不同的总辐射表——一个朝上,另一个朝下。更小、更轻的 GPP 非常适合这些测量。如果将这两种仪器的上/下方向倾斜以匹配其光伏阵列的方向,则它们能够测量双面的阵列平面辐照度(POA 或 Gi)和面内背面辐照度(Gi REAR)测试。

净辐射测量

净辐射是四个单独测量值的总和:入射短波、反射短波、入射长波和出射长波。Eppley 建议使用两 (2) 个 SPP 和两 (2) 个 PIR 分别测量四个组件中的每一个。

日照时间测量

日照持续时间通常定义为直接法向辐照度 (DNI) 大于 120 Wm -2的时间量。这可以通过使用从 sNIP 收集的数据来确定。