GB T 4797.4-1989 电工电子产品自然环境条件 太阳辐射与温度.pdf

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1、中华人民共和国国家标准电工电子产品自然环境条件太阳辐射与温度GB 4797. 4 89 Environmental conditions appearing in nature for electric and electronic products Solar radiation and temperature 1 主题内容与适用范围本标准规定了电工电子产品的自然环填条件：太阳辐射与温度。本标准适用于电工电子产品在自然环境条件中对太阳辐射与温度等级的选择。本标准把太阳辐射按区域分成几个主要的极限严酷程度等级，作为户外产品选择徊应的太阳辐射严酷程度的依据，它适用于海拔高度低于5000m的地区。

2、当制订产品的运输、贮存、使用环境条件标准时，有关太阳辐射的等级必须采用Gil17甘6环境参数分类及其严酷程度分级中列出的数值。2 术语2. 1 太阳辐射solar rad四川太阳辐射亦称“日射”，通常指太阳向周围空间放射的电磁波能量。2. 2总辐射邑lobalradiation 投射JIJ水平地表面上的直接太阳辐射与天空辐射之相。2. 3 直接太阳辐射directsolar radiation 直接太阳辐射亦称太阳直接辐射，在与太阳辐射方向相垂直的平面上所接收到的直接来自太阳不包括经由大气散射）的那一部分太阳辐射通量密度。2. 4 天空辐射sky radiation 天空辐射亦称天空散射辐射，

3、由于大气的气体成分和悬浮于大气中的杂质对太阳辐射的散射作用而从半球形天空到达水平地表面的短波辐射通量。2. 5 辐射总量radiation sum 辐射强度与照射时间的乘积通常以辐射日总量的基本单位lW h/(m d表示2. 6辐射强度阳diantintensity 单位时间内通过单位面积上的辐射能量，单位为W/m或cl/(cmmin 3太阳辐射严酶程度3. 1 太阳辐射的严酷程度取决于产品表面所受辐射强度或辐射总量E3. 2 太阳辐射的最大值出现在元云目中午与太阳光方向垂直的表面上，即垂直于平丽的直接太阳桶射，其最高值取决于当时空气巾的悬浮微粒、臭氧与水蒸气的含量。3. 3 当出现最大辐射强

4、度时，同时出现的温度不是最高即不会出现GB4797. I中备相应16:I虫始出的中华人民共和国机憾电子工业部198901 15批准1990 01 01实施r, l . GB 4797. 4 89 最高气温U3. 4 太阳辐射的热效应主要由短时高强度的辐射所造成，一般以直接末阳辐射的最大值表示，下表列出了我国太阳辐射的等级。直接太阳辐射的最大值W /m (cal/ (cm min) 等级适用范回备庄1000(. 40) 亚温热及噩热地区不包括亚湿热及温热地区但包括此两地1120(1.60) 海拔高度3000m以下地区区中的山地包括寒温直的大部分地区以及厦温的西部1180(1. 70) 海拔高度3

5、0005000m地区边缘地区注1表中的气候区是接GB4797. I的区域分布图ilJ分的，参凡中国六种气候区的太阳辐射强度分布图3. 5 太阳辐射的光老化效应，取决于辐射日总量，一般以辐射日总量的月平均或年平均值表示南极附近，辐射日总量的最高月平均值为10.8 kW h/(m d) (9288000臼I/Cmd), 副热带沙漠地区，辐射日总量的最高月平均值为8.5 kW h/(m d)(7300000回l/(md).副热带沙漠地区，辐射日总量的最高年平均值为7.0 kW h/(m. d)(6027000创（md),4 太阳辐射与温度的关系太阳辐射与iliit度的关系见附录A（补充件A2章65

6、4797. 4as GB 。N L叫c 且 N / / ,/ 5乓-34 c Q l巧守回悔余倒dmm忘蹲应M啊军国华旷在权回号叮柯c 。的c - 盼。飞唤起一一一噎 , - / oC 的产。ee卢卢卢由$ :li -zrhh-NNU - - 在主 . 飞在去F)J-哩赔拿回茸回国圈E I i J J + 一号。F、= 守36 军的Al 太阳辐射的物理过程GB 4797. 4 89 附录A太阳辐射概况及其与温度的关系（补充件j. 太阳光以电磁波方式呈球状从半径方向向四处发射通过宇宙空间到达地球。达到l地球表面的大多数能量，真波长在0.3 4 m范围内.p包指紫外、可见和红外兰大光i啻区。其中9

7、9%的太阳能是以低于1m披发射的。波长低于0.3抖m的大部分能量被大气层所吸收因而不会到达地球表面。辐射最强区域出现在O.48m左右的可见光泡围内。太阳对她表某处的相对位置，变化在O90之间。O时（日出或日没），辐射量最弱，趋近于零；90时（中午太阳直射，辐射量最强。当太阳辐射垂在于地面时单位面积上在单位时间内接受的太阳能（热能）为最大如无大气，且太阳与地球之间处于平均距离时此值即为太阳常数，其近似值为I.37 kW/ m (I. 96 cal/ (cm min川，但由于太阳与地球间的距离在年期间是周期性地变化着，因而太阳常锻在不同月份里是不同的，如l月的近似值为1.11kW时（2.02 ca

8、l/(cm min).7月的近似值为J.32 kW/m1(1. 89 cal/(cn1 n1in)l, 太阳辐射通过大气时会遇到行种粒扣如l水汽、云、ilJ满、尘楼）和气体（氧、二氧化碳、臭氧等）辐射线将被进一步吸收与散射其中波长较短部分辐射会被空气分子与大气中浮，游的灰尘所做射散射的结果，部分朝向天空，其余到达地面。因此，地球某一I甘l.接受太阳的自11ilit .一部分米自直接辐射争j部分则是散射辐射，两者之和称之为总辐射。太阳辐射最大值出现在无云日中午太阳先与地球表面垂直的方iiil. .当空气中含水量近lcn1.臭氧含量为2mm，空气混浊系被为0.05的悬浮微粒时直接太阳辐射的最大值会

9、达到l12 kW/m2 ( !. 60 cal/(cm min），当太阳对地平面的人身I角大于60。aot.对于无工业污糠的城市此值具有一定的代表性直接太阳辐射强度随空气温浊度的增大而减少。亚热带气候较温带、寒带气候揭浊度高，城市上空比农村上空混浊度高，在同一地点夏季比冬季耀浊度高因此，太阳辐射强度的最大值，并不出现在气温最高的时间，地面因接受太阳能变热以后，也向大气辐射称为地面辐射，因地面辐射是长波辐射，故很快被大气中的水汽、云层与二氧化碳等吸收，当大气因吸收地面辐射受热以后也向外发散t主流辐射，向下的部分辐射因为和地面辐射方向相反，所以称为逆辐射e夜间地面辐射造成热量的散失永远超过逆辐射的

10、吸收，所以夜间因辐射冷却温度降低。A2 太阳辐射对户品的影响太阳辐射对产品的影响主要分为下述两方面。A2. 1 影响产品发热而引起的升温户外产品经受太阳辐射后所达到的温度t，可定义为周阴实际空气温度L和太阳辐射量E组合作用在物体某一表面所达到的稳定状态时的温度此外也与物体表面对太阳光的吸收系敬电以及表面热传导系数/iy有关。由式（Al）可求得近似ifi 俨t,哇 (A I l Y 式中：民取决于物体表面的颜色电般取o.7 hv 表面的热传导系数、包括向周国环境的热辐射、热传导和由风造成的热对流W/(mt),67 GB 4797. 4 89 般取20W/(m） E 睛天时的代表值取I000 W

11、/m 0 按式（AI）计算由太阳辐射引起的“升温”（不包括川约为35左右，由此可见，在伯算太阳辐射强度时，l0%的误差影响相应的温度将小于5，因此，没有必要将太阳辐射等级分得十分精确。A2. 2 因光老化作用而影响产品使用寿命阳光中的紫外线对大多数有机材料产生光老化作用，使光学玻璃降低透明度，使涂料退色，使橡胶制品逐渐丧失弹性，使塑料制品变形、开裂等等。因此，对产品外壳及其附属零部件的设计、选材，必须予以注慧, 附加说明：本标准自全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会提出。本标准由广州电器科学研究所归口。本标准由町、标委太阳辐射与温度工作组负责起草。本标准主要起草人赵佩玉、黄文忠、黄玉洲、黄文林、视耀目。6日