气象太阳模拟器

气象太阳模拟器

国家标准 GB/T33707一2017 气象太阳模拟器 Meteoroogiealsolarsimulator 2017-05-12发布 2017-12-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/33707一2017 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由气象局提出 本标准由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会(SAC/TC507)归口 本标准起草单位:国家气象计量站、长春理工大学 本标准主要起草人:吕文华、张国玉、沙奕卓、贺晓雷、边泽强
GB/T33707一2017 引 言 气象太阳模拟器是提供一种具有一定光斑有效口径、稳定、均匀、且辐照度强度可设置与控制,光谱 更宽的太阳辐射源,主要用于气象辐射仪器性能参数的室内测试和相关科学试验 为保证太阳辐射表 测量量值的统一和准确可靠,有效地开展气象辐射仪器的检测工作,特制定本标准 IN
GB/33707一2017 气象太阳模拟器 范围 本标准规定了气象太阳模拟器的组成、技术要求、试验方法、检验规则、标识、包装、运输和贮存 本标准适用于气象太阳模拟器的研制、生产和验收 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T191包装储运图示标志 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 总辐射globnlradiatiom globalsolarradiation 总日射 水平面从上方2开立体角范围内接收到的直接辐射和散射辐射之和 [GB/T311632014,定义5.151 3.2 辐[射]照度irradianee 物体在单位时间单位面积上接收到的辐射能 注辆[射]照度的测量单位为瓦[特]每平方米(w/ /m' [GB/T31163一2014,定义6.3 3.3 spectralirradiance 光谱辐照度 在给定波长附近的无穷小范围内,辐照度与该波长间隔之比 注1:光谱辐照度的测量单位为瓦[特]每平方米纳米[w/(m nm)] 注2:改写GB/T129362007,定义3.5 3.4 有效辐照面efreetieirradiationsurface 在整个辐照面内,满足给定辐照度均匀分布要求的辐照范围 注:有效辐照面直径的测量单位为毫米(mm) 3.5 辐照不均匀度 iirradliationnon-uniformity 在有效辐照面的整个范围内辐照度随位置变化的最大偏差 3.6 辐照不稳定度irradiationinstability 在有效辐照面内任意给定位置上,在规定的时间间隔内,辐照度随时间变化的最大偏差
GB/T33707一2017 3.7 大气质量1.5 1.5;AM1.5 airnasS 太阳辐射通过大气的实际路径与在天顶时通过大气到达观测点的路径之比为1.5时的状态 注:AM1.5是太阳电池标定和测试的标准条件之 [[GB/T311632014,定义4.20] 组成 4.1概述 气象太阳模拟器主要由光学系统、机械系统、冷却系统和光源控制系统四部分组成,如图1所示 光源控制 系统 光束 冷却系统 光学系统 机械系统 图1气象太阳模拟器组成框图 4.2光学系统 由饥灯、聚光镜、光学积分器、准直物镜、转向平面反射镜、视场光闹,滤光片等组成,用于模拟太阳 辐射 4.3机械系统 由气灯和聚光镜调整机构、转向平面反射镜调整机构,光学调制器、光学积分器镜筒、准直物镜镜 筒、滤光片镜筒、壳体和支撑底座等组成,用于安装和调整光学系统 4.4冷却系统 由轴流风机和排气系统等组成,用于对氲灯、聚光镜、积分器的冷却 4.5光源控制系统 由主回路、控制回路和饥灯触发电路等组成,用于给饭灯提供高稳定度电源,同时可调整辐照度 5 技术要求 5.1环境要求 空气温度10C30C,相对湿度<80%,环境空气中无腐蚀性气体 5.2辐照度范围 输出辐照度在200w/m1100w/m范围内连续可调
GB/33707一2017 5.3光谱辐照度分布 在波长300nm~2500nm范围内与AM1.5太阳光谱辐照度分布(见表1)相匹配,各个谱段内光 谱失配误差在20%以内 表1AM1.5太阳光谱辐照度相对分布 7001100 1100~2500 波长间隔/nm" 280400 400一700 占有效波段内 4." 3.3 32.8 19.2 辐射的百分比/% 5.4辐照不均匀度 有效辐照面范围内不均匀度优于1% 5.5有效辐照面 有效辐照面直径尺寸不小于60mm,正多边形用它的内切圆直径表示 5.6辐照不稳定度 1h内辐照度变化的相对误差不大于1% 5.7光束准直角 优于士2” 试验方法 6 6.1辐照度范围 6.1.1测试设备 标准总辐射表,分辨力为1AV的数字多用表 6.1.2测试方法 以有效辐照面中心为测试点,调节模拟器输出总辐射值为200w/m和1100w/m,稳定0.5h 用标准总辐射表记录下总辐射值 6.2光谱辐照度分布 6.2.1测试设备 光谱仪;波长范围300nm一25001 nm,波长分辨力不大于1 nm 6.2.2测试方法 用式(1)计算光谱仪所测表1给定波段内的辐照度,用式(2)计算各波段范围内辐射占有效波段内 总辐射的百分比,用式(3)计算各波段范围内的光谱失配误差 G.d入 E
GB/T33707一2017 ED ×100% (2 A12 E 12 7a1 ×100% 1入 3 712型 式中 En 入1入波段范围内的辐照度总和,单位为瓦每平方米(w/m); 在波长入处的光谱辐照度,单位为瓦每平方米纳米[w/m' nm)]; G -入1一入，波段范围内占有效波段内辐照度的百分比,%; 7a2 E 在波长300nm2500nm范围内的辐照度，单位为瓦每平方米(w/m=); o -入1一入 波段范围内的光谐失配误差,%; -A1一A，波段范围内占有效波段内辐照度的百分比的标准值,% 刀a1 6.3有效辐照面与辐照不均匀度 6.3.1测试设备 标准总辐射表,分辨力为lAV的数字多用表,圆规,卡尺 6.3.2测试方法 有效辐照面和辐照不均匀度按下列方法测试: ,40mm a 以圆规和卡尺在辐照面内设定3个等间隔的同心圆,同心圆直径分别为20mm, 60" mm 如图2所示,在每个圆上选择不少于8个测试点 有效辐照面 测试点 图2辐照度测试位置示意图 将标准总辐射表置于测试点上,打开气象太阳模拟器,调节辐射输出值为200w/m,使光线 b 无遮挡地人射到标准总辐射表上 稳定0.5h,依次测量辅照面中心及不同半径圆上备测试点邹照度值,整个邹照面的测量时间 不大于10min d 将辐射输出值依次调节为500w/m,800w/m*,1100w/m,重复c) 由式(4)计算同一辐射输出值辐照面内的辐照不均匀度u,数值以%表示
GB/33707一2017 E Em ， m4x ×100% 十Emim 式中 -各测试点辐照度最大值,单位为瓦每平方米(w/m'); E E -各测试点辐照度最小值,单位为瓦每平方米(w/m') fD 用直尺测量出满足辐照不均匀度要求的辐照范围为有效辐照面 6.4辐照不稳定度 6.4.1测试设备 同6.1.1 6.4.2测试方法 辐照不稳定度按下列方法测试 将标准总辐射表置于有效辐照面中心,打开气象太阳模拟器,调节辐射输出值为500w/m， 稳定0.5h后开始测试,采样间隔为1min,测试时间为1h,记录辐照度最大值与最小值 b 按式(5)计算辐照不稳定度s,数值以%表示 E” E" ×100% 丽 I千E" 式中 E'm,1h内测得的辐照度最大值,单位为瓦每平方米(w/m'):; E' h内测得的辐照度最小值,单位为瓦每平方米(w/m'). 6.5光束准直角 6.5.1测试设备 经纬仪;测量误差2" 6.5.2测试方法 光束准直角a为光闹口径(如图3)和准直物镜的焦距的反正切值,光束准直角测试方法如下 测量俯仰方向时,保持经纬仪方位转轴不动,转动俯仰方向转轴,分别对准光阑的上下边缘,两 a 次读数之差即为俯仰准直角ai; b 测量方位方向时,保持经纬仪俯仰转轴不动,转动方位方向转轴,分别对准光阐的左右边缘， 两次读数之差即为方位准直角a2; 取俯仰准直角和方位准直角中的较大值作为光束准直角a
GB/T33707一2017 说明: -光闲 -准直物镜 经纬仪 图3光束准直角测试方法示意图 检验规则 7.1检验分类 分为型式检验和出厂检验 7.2检验项目 检验项目见表2 表2检验项目 序号 检验项目 型式检验 出厂检验 技术要求条号 试验方法条号 辐照度范围 5.2 6.1 光谐照度分布 5.3 6.2 辐照不均匀度 5.4 6.3 有效辐照面 5.5 6.3 辐照不稳定度 5.6 6.4 光束准直角 5.7 6.5 注应进行检验的项目 8 标识、包装、运输和贮存 8.1标识 8.1.1标识内容 至少包括以下内容: 制造厂家或商标; a
GB/33707一2017 b)类别、型号; c 产品编号; d 出厂时间 8.1.2外包装标识 应符合GB/T191的有关规定 8.2包装 8.2.1玻璃光学件包装 玻璃光学件用镜头纸内层包装,泡沫塑料外层包装,然后装箱 8.2.2 金属光学件包装 金属光学件单独包装,光学面用镜头纸覆盖,用泡沫塑料外包装,然后装箱 其他部件包装 8.2.3 其他部件装箱包装,确保无机械磨损,箱内装泡沫塑料或纸屑填充物 8.2.4包装随带文件 应至少包括产品合格证和产品说明书 8.3运输 运输中应遮风防雨,防止内装物机械磨损和受潮 8.4贮存 应贮存在干燥、清洁,无腐蚀性气体的室内
GB/T33707一2017 考文献 参 [[1]GB/T6495.9一2006光伏器件第9部分;太阳模拟器性能要求 [[2]GB/T17683.1一1999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 [3]GB/T31163一2014太阳能资源术语

气象太阳模拟器GB/T33707-2017介绍

气象太阳模拟器，是一种可以模拟真实太阳光谱、真实日照条件下太阳辐射的设备，广泛应用于太阳能电池组件、太阳能热水器、太阳能空调等领域。

GB/T33707-2017是我国发布的关于气象太阳模拟器的规范标准，它规定了气象太阳模拟器的技术要求、测试方法和检验规则，旨在确保气象太阳模拟器的质量和性能符合行业标准，有利于促进太阳能产业的健康发展。

气象太阳模拟器的工作原理

气象太阳模拟器的主要部件包括灯源、反射系统、控制系统和温度控制系统等。其中，灯源是核心部件，常见的灯源包括氙灯、钨卤灯、金卤灯等，不同灯源的光谱特性和出光效率各有不同。

气象太阳模拟器的工作原理是通过灯源发出的光线经过反射系统折射、反射形成一个辐照区域，使被测件位于该辐照区域内受到类似于自然光源的光照，从而达到模拟真实日照条件下的太阳光谱。

气象太阳模拟器的技术要求

根据GB/T33707-2017标准规定，气象太阳模拟器应具备以下技术要求：

1. 光源的光谱应符合标准规定的太阳光谱曲线
2. 光强的非均匀性和波动度应满足要求
3. 反射系统应具备高反射率、低漫反射度和小光学误差等特性
4. 温度控制系统应实现对被测件的温度控制

气象太阳模拟器的测试方法

GB/T33707-2017标准规定了气象太阳模拟器的测试方法，包括：

1. 光源光谱测量
2. 光强分布测量
3. 温度控制系统测试

其中，光源光谱测量是气象太阳模拟器的关键测试项目之一，需要使用高精度的光谱仪进行测试，以保证模拟器的光谱曲线与标准曲线的吻合度。

结语

GB/T33707-2017规定了气象太阳模拟器的技术要求、测试方法和检验规则，对于保证气象太阳模拟器的质量和性能具有重要意义。我们希望，通过本文的介绍，读者 对气象太阳模拟器有更深入的了解，从而在实际应用中更好地选择和使用气象太阳模拟器，推动太阳能产业的发展。

同时，随着技术的不断发展和创新，气象太阳模拟器也在不断更新换代。相信未来，气象太阳模拟器将会更加高效、精准，为太阳能产业的发展提供更强有力的支撑。

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