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玻璃光學(xué)參數(shù)計(jì)算中的太陽光譜及選用

2018-08-02 來源:建筑光學(xué)

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  AM(Air Mass)代表大氣質(zhì)量,是實(shí)際觀察者與太陽之間路徑中的大氣質(zhì)量與假設(shè)該觀察者位于海平面上,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,太陽正位于頭頂時(shí)可能存在的大氣質(zhì)量之比。對(duì)于太陽天頂角θ等于或小于62°而地面氣壓為P的情況來說,當(dāng)P0為標(biāo)準(zhǔn)氣壓時(shí),則AM=P/(P0·cosθ)。其中θ為天頂角,θ=0代表太陽光線從頭頂上方直射下來。

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  一般情況下,大氣質(zhì)量數(shù)值近似使用Air Mass=1/cosθ來計(jì)算,示意圖見圖2。AM0為大氣圈外;AM1.0為太陽正位于頭頂;AM1.5為太陽光入射角偏離頭頂48.19°,目前被慣以使用;AM2.0為太陽光入射角偏離頭頂60°。當(dāng)太陽光照射到地球表面時(shí),單位面積上接收到的太陽光輻射能量中,包含由于大氣層與地表景物的散射與折射的太陽光入射量,這些能量稱為擴(kuò)散部分(diffusion component)。因此針對(duì)地表面上的太陽光能量有AM1.5G(G:global的縮寫)與AM1.5D(D:direct的縮寫)之分,AM1.5G是包括擴(kuò)散部分的太陽光能量,而AM1.5D則沒有。在全部標(biāo)準(zhǔn)ASTM G173-03(2012)給出的數(shù)據(jù)中,AM1.5G光譜的總輻照度為1000.4W/m2,AM1.5D光譜的總輻照度為900.1W/m2,為了在測(cè)量計(jì)算應(yīng)用上方便,常會(huì)將此二值做歸一化(normalize)至1000W/m2。

  目前國內(nèi)外關(guān)于太陽光譜數(shù)據(jù)Sλ的常用標(biāo)準(zhǔn)有:

  1)GB/T 17683.1-1999太陽能在地面不同接收條件下的太陽光譜輻照度標(biāo)準(zhǔn)第1部分:大氣質(zhì)量1.5的法向直接日射輻照度和半球向日射輻照度。(等效采用ISO 9845-1:1992(E))。

  2)ASTM G173-2003(2012)Standard Tables for Reference Solar Spectral Irradiances:Direct Normal and Hemispherical on 37°Tilted Surface。

  3)ISO 9845-1-1992 Solar energy-reference solar spectral irradiance at the ground at different receiving conditions,part 1:direct normal and hemispherical solar irradiance for air mass 1.5。

  4)IEC 60904-3-2008 Photovoltaic devices-Part 3:Measurement principles for terrestrial photovoltaic(PV)solar devices with reference spectral irradiance data。

  引用太陽光譜的建筑玻璃光學(xué)參數(shù)常用計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)有:

  1)GB/T 2680-1994(修訂)建筑玻璃可見光透射比、太陽光直接透射比、太陽能總透射比、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測(cè)定。

  2)JGJ/T 151-2008建筑玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程。

  3)ISO 9050-2003 Glass in building-Determination of light transmittance,solar direct transmittance,total solar energy transmittance,ultraviolet transmittance and related glazing factors。

  4)NFRC 300-2017 Test Method for Determining the Solar Optical Properties of Glazing Materials and Systems。

  ISO 9050、JGJ/T 151-2008和GB/T 2680(修訂)中的標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜數(shù)據(jù)均引自ISO 9845-1:1992中Table1的第5列數(shù)據(jù),標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜數(shù)據(jù)類型為“直射+散射”;NFRC 300-2004中太陽光譜數(shù)據(jù)引自ISO 9845-1:1992中Table1的第2列數(shù)據(jù),標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜數(shù)據(jù)類型為“直射”。采用不同類型的太陽光譜數(shù)據(jù)計(jì)算光熱參數(shù),會(huì)產(chǎn)生一定差異。


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