GB T 17683.1-1999 太阳能 在地面不同接收条件下的太阳光谱辐照度标准 第1部分;大气质量1.5的法向直接日射辐照度和半球向日射辐照度.pdf
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1、, ICS 27.160 F 12 f岳2一I. 共GB/T 17683.1 1999 eqv ISO 9845-1 : 1992 (E) 能 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 1999- 03-02发布1999-11-01实施国家质量技术监督局发布E 次. . . . . . . . .
2、. . . 目1-1999 17683. GB/T 前言N . . . . 前言IS0 V . . . . . . . . . . . . . . . 言寻|l . . . . . . . . . 范围1 jlJI; l 定义2 2 . . . ., . . . . .,. . .,. . . . . 应用光谱数据推导有效太阳辐照度和太阳光谱加权值3 3 准确度的确定4 . ., . . . . . . . 法向直接日射辐照度、面向赤道并与水平面倾斜37。平面上的半球向日射辐照度和归一化半球3 . . . . . . . . 向日射辐照度的标准数据12 . . . . . . . . . 模式
3、大气的大气参数附录AC提示的附法12 . . 由光谱辐照度导出列表值的计算方法附录BC提示的附录13 ., .,. . . . 太阳光谱辐照度曲线图附录CC提示的附录14 . . . . . . . . . . 5 参考文献附录DC提示的附录)1iiill-v I GB/T 17683. 1-1999 前兰主E工,本标准等效采用国际标准1S09845-1,l992(EH太阳能在地面不同接收条件下的太阳光谱辐照度标准第1部分s大气质量1.5的法向直接日射辐照度和半球向日射辐照度。本标准提供了国际规定气象条件下的太阳光谱辐照度标准数据,有利于我国辐射数据与国际接轨。这些数据适合我国大部分地区,可作
4、为评价各地区太阳光谱辐照度数据的基准。此外,本标准还规定了两种利用太阳光谱辐照度数据表计算器件光谱响应特性加权平均值的方法.纵坐标加权法波长(横坐标)划分法和纵坐标选择法能量(纵坐标)等分法。我国现已颁布实施的标准GB/T6495. 3-1996(光伏器件第3部分z地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据是专门适用于太阳电池等光伏器件的,数据表格排列完全采用波长划分法;本标准数据表格则不仅包括波长(横坐标)划分法排列(见表1),而且还包括能量(纵坐标)等分法排列(见表2、表3)。这不仅适用于光伏器件的精确计算,而且还适用于太阳能热利用领域对材料、部件和系统光谱响应特性的简化计算。因此,本标
5、准包含的太阳光谱数据种类更多,能够满足更广泛的需要,属于通用型标准。IS0 9845-1,1992(E)中的个别概念、术语和数据与ASTME 891: 1987、ASTME 892:1987以及我国有关的技术文献不一致.有些格式不符合我国GB/T1. 1一1993的规定:个别符号在同标准内不一致.为此,本标准均已做了适当修改,计算机验算数据结果进行了不同的标注,详见正文中的采用说明本标准的附录A、附录B、附录C和附录D都是提示的附录。本标准由中国标准化与信息分类编码研究所提出并归口。本标准起草单位z中国标准化与信息分类编码研究所、中国计量科学研究院、中国气象科学研究院。本标准主要起草人g王炳忠
6、、张建民、王黛、赵跃进。E 二寸GB/T 17683. 1-1999 ISO前言L7fi的J町、币川U伊Jl|ISO(国际标准化组织)是一个世界范围的国家标准团体(SO成员团体)联合会。制定国际标准的工作一般通过ISO技术委员会进行。对某-技术委员会已经确立的某一课题感兴趣的各成员团体均有权向该委员会派遣代表。与ISO有联系的政府性和非政府性组织也可参加这类工作。在电工技术标准化的所有事宜上,ISO与国际电工技术委员会(EC)密切合作。技术委员会已通过的国际标准草案,发送到各成员团体进行投票表决。公布一项国际标准要求至少75%的成员团体投赞成票。国际标准ISO9845-1是由ISO/TC180
7、(太阳白的技术委员会SC1(气候测量与数据)分委员会制定在地面不同接收条件下的太阳光谱辐照度标准下,ISO9845由下列部分组的.在总标题太阳能一一第1部分大气质量1.5的法向直接日射和半球向日射辐照度。ISO 9845本部分的附录A、附录B、附录C和附录D仅供参考。成zN j GB/T 17683. 1-1999 百l在太阳能热系统性能、光伏系统性能材料研究、生物研究和太阳模拟领域中,地面上太阳能的吸收比、反射比和透射比是重要的参数。这些光学性质通常是波长的函数,只有先知道太阳辐射通量的光谱分布,才能计算太阳辐射的加权性质。为了比较相互竞争产品的性能,需要有-个太阳光谱辐照度分布的参考标准。
8、本标准的表格提供了地面太阳光谱辐照度数据。根据ASTME 891: 1987(大气质量1.5的地面法向直射太阳光谱辐照度标准数据表和ASTME 892: 1987(大气质量1.5的37。倾斜表面上的地面太阳光谱辐照度标准数据表中选定的条件,这些模拟数据构成了在不同接收条件下(如不同反照率、倾角等)太阳光谱辐照度的一系列标准的首要项目.本标准表格中所包含的数据是利用以Neckel(内凯尔和Labs(莱布斯)l)所修正的地球外光谱为基础的零大气质量太阳光谱、BRITE山)Monte Carlo (蒙特卡洛)辐射传输程序和含有乡村气溶胶6J叮阳的1962年美国标准大气5】计算导出的模拟数据,详细情况
9、参见附录A。用于形成本标准地面光谱的地球外光谱是由Frhlich(费罗里希)和Wehrli(威尔利)l)提供的,它是一种被修正和扩展过的Neckel和Labs光谱问。正如Frhlich)报告中引证Hardorp(哈道普)lO的研究那样.Neckel和Labs使用较新的太阳临边昏暗数据修改了他们的光谱,把辐亮度换算成了辐照度。Frhlich将其与在ManuaLoa. Hawaii(夏威夷曼纽瓦格)ll)校准的太阳光度计的数据进行了比较,结果表明这种新的地球外光谱是当前最实用的光谱之一。本标准地面太阳光谱数据的研究是以Bird(伯德)等口2J13所报告的工作为基础的。在利用BRITEMonte C
10、arlo辐射传输程序计算地面上的数值时,上述作者仅仅迭代计算到2.450 0m。运用ASTME891 :1987和ASTME 892:1987的16个E,值,使该光谱扩展到4.045 0moASTM E 891:1987中的辐照度值就是根据上述地球外光谱计算的。追加的数据点被添加到太阳光谱辐照度的相应区域,该区域占o. 305 0m-4. 045 0m之间全辐照度的大约1.5%。本标准待续的部分将会考虑基本数据的最新修改和达到更高准确度的模拟技术。v 一范围中华人民共和国国家准太阳能在地面不同接收条件下的太阳光谱辐照度标准第1部分:大气质量.5的法向直接日射辐照度和半球向日射辐照度Sol盯en
11、ergy-Referencesolar spectral irradiance at the ground at differenl receiving conditions Part 1, Direcl normal and hemispherical solar irradiance for air mass 1.5 GB/T 17683. 1-1999 eqv ISO 9845-1 ,1992CE) 本标准提供了-套标准光谱辐照度分布,适用于在直射辐照度和半球向辐照度下确定太阳能热系统、光伏以及其他系统、部件与材料的相关性能。明确指出在恒定反照率为0.2的条件下模拟地面分量时,可能会带来
12、某些缺陷。本标准中的表格规定了大气质量1.5的太阳光谱辐照度,适用于需要标准光谱辐照度的所有太阳能利用领域,适合于反照率为O.2时的法向直射辐射(视场角为5.8)和面向赤道并与水平商1倾斜37平面上的半球向辐射情况下应用,这些表格中的数据用以表现理想的晴空条件。2 定义本标准采用下列定义。2. 1 大气质量。CAMO)air mass zero CAMO) 日地平均距离处地球大气层外的太阳辐射量。2.2 大气质量CAM)air mass CAM) 实际观察者与太阳之间路径中的大气质量与假设该观察者位于海平面上,在标准大气压下,太阳正位于头顶时可能存在的大气质量之比。注1,大气质量随太阳高度角和
13、当地气压的不同而变化.后者随海拔高度而改变。对于太阳天顶角Z等于或小于62而地面气压为P的情况来说,当P,为标准气压时.则AMP/(P,.cosZl , 2.3 直接日射辐照度direct solar irradiance 在某给定的平面接收器上,从以日面为中心的小立体角内接收到的辐射通量与该平茵茵积之比(单位,W.m-勺。注2,假如此平面垂直于该立体角的轴,则所接收的是法向直接日射辐照度,对于现代设计的辐射表来说,所用的立体角相当于小于6。的视场角.采用说明.lJ IS0 9845-1,1992(E)在此并未提与水平面二为使概念明确、统一,本标准参考了GB6495. 3-1996.增加了这一
14、概念.国家质量技术监督局1999-03 -02批准1999-11-01实施l GB/T 17683. 1-1999 2.4 半球向日射辐照度hemispherical solar rradiance 在某一给定平面上,从其上方天空半球(包括直接日射辐射通量)接收的太阳辐射通量与该平面面积之比(单位:W.m-2)o 2.5 太阳光谱辐照度(E,)spectral solar irradiance (E,) 在某一给定波长A处,单位波长间隔的太阳辐照度E(单位:W.m-2.m)。E, = dE/d 注3,本标准光谱的披长范围为0.305m-4.045m.比较恰当的太阳辐射测量光谱范围限定在O.3m
15、-3m 之间,这段光谱范围的能量占太阳光谱总能量的98.5%(进一步的详细资料在1509060,1990.- A; F, EA; Eo_ 1t F, W. m-2 W. m-2 W. m-t j.im-1 E 7 8 9 10 54.96 0.057 0 1 158. 2 57.02 0.057 0 66.24 0.068 7 1 184.0 68.74 O. 068 7 7711 0.080 0 1 071.9 80.01 0.080 0 88.55 0.091 9 1 302.0 91.88 。.0919 102.18 0.106 0 1 526. 0 106. 02 O. 106 0 1
16、17.24 Q. 121 7 1 599. 6 121.65 0.121 7 132.57 O. 137 6 1 581. 0 137.55 0.137 6 148.03 0.153 6 1 628.3 153.60 O. 153 6 163. 30 0.169 4 1 539. 2 169.44 O. 169 4 178.18 0.184 9 1 548.7 184.88 0.184 9 193.29 0.200 6 1 586. 5 200.55 0.200 6 208.09 O. 215 9 1 484 9 215.91 0.215 9 222. 82 0.2312 1 572. 4 2
17、31.20 0.231 Z 237.87 0.246 8 1 550.7 246.81 0.246 8 252.87 O. 262 4 1 561.5 262. 38 0.262 4 282.39 0.293 0 1 501.5 293. 01 0.293 0 310.30 0.322 0 1 395.5 321.98 O. 322 0 338.07 0.350 8 1 485. 3 350.78 0.350 8 366.20 0.380 0 1 434. 1 379.98 0.380 0 393.71 O. 408 5 1 419.9 408.52 0.408 5 420.81 0.436
18、6 1 392.3 436.64 O. 436 6 445. 12 0.461 9 1 130.0 46 1. 86 0.461 9 468.70 。.4863 1 316. 7J 486.33 0.486 3 477.67 0.495 6 1 010. 3 495.64 0.495 6 484.00 0.502 2 1 043. 2 502.21 O. 502 2 500.95 0.5198 1 211.2 519.79 0.519 8 515.44 0.534 8 1 193.9 534.82 0.534 8 521. 15 0.540 7 1 175.5 540.75 0.540 7 5
19、25.53 0.545 3 643.1 545.29 0.5453 529.56 0.549 5 1 030.7 549.48 O. 549 5 54258 O. 563 0 1 131.1 562.99 0.563 0 563.91 。58511 081.6 585.12 0.585 1 578.79 。.6006 849.2 600.56 O. 600 6 584.86 O. 606 9 785.0 606.85 。.6069591. 25 0.6135 9164 613.49 0.613 5 598.94 O. 621 5 959.9 621.46 0.621 5 617.62 0.64
20、0 9 978.9 640.85 0.640 9 636.05 O. 660 0 933.2 659.97 0.660 0 656.31 0.681 0 748.5 680. 99 0.681 0 663.13 O. 688 1 667.5 688. 07 O. 688 1 5 GB/T 17683.1-1999 表1(续法向直接日射光谱辐照度半球向目射光谱辐照度归一化半球向日射光谱辐照度波长(人射到面向赤道并与水平面倾斜(0.305 0m-4.045 0严m)(归一化至1000Wm-)37的平面上) E, EH F, E, Eo_., F; E, Eo_ FZ W. m-2 W. m-2 W
21、. m-2 W-m-E WmW. m-2 rm 严ml m1 ml 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 O. 925 0 586.4 497.36 O. 647 4 665.3 669.68 O. 694 9 690.3 694.86 O. 694 9 O. 930 0 348.1 499.72 0.6504 389.0 672-31 O. 697 6 403.6 697.60 。.6976 0.937 0 224.2 501. 72 口.6530 248.9 674.55 O. 699 9 258.3 699.91 0.699 9 O. 948 0 271.4 504.45 O. 65
22、6 6 302.2 677. 58 0.703 1 313.6 703. 06 O. 703 1 0.965 0 451.2 510.59 。.6646 507.7 684. 46 0.710 2 526.8 710.20 0.710 2 0.980 0 549.7 518.10 0.6743 623.0 692.94 0.719 0 646.4 719.口。0.7190 O. 993 5 630.1 526.06 O. 684 7 719.7 702口D。.7284746.8 728.41 。72841.040 0 582.9 554.26 0.721 4 665.5 734.21 0.76
23、1 8 690.5 761.82 0.761 8 1.070 0 539.7 57.10 0.7433 614.4 753.41 0.781 7 637.5 781.74 0.781 7 1.1000 366.2 584.69 0.761 0 397.6 768.59 。.7975 412.6 797.49 0.797 5 . 120 0 98.1 589.33 0.767 0 105.8 773.61 0.802 7 108.9 802.71 0.802 7 . 130 0 169.5 590.67 0.768 8 182.2 775.05 0.804 2 189. 1 804.20 0.8
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