ICS27.160 F01 中华人民共和国国家标准 GB/T25968—2010 分 光光度计测量材料的太阳 透射比和太阳吸收比试验方法 Testmethodsofsolartransmittanceandsolar absorptanceofmaterialsbyspectrophotometer 2011-01-10发布 2011-04-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会、全国太阳能标准化技术委员会提出。 本标准由全国太阳能标准化技术委员会归口。 本标准负责起草单位:北京清华阳光能源开发有限责任公司、清华大学、中国标准化研究院、湖北省 产品质量监督检验研究院、国家太阳能热水器质量监督检验中心(北京)、中国计量科学研究院、北京卫 星制造厂、北京天普太阳能有限公司、江苏华扬太阳能有限公司、山东桑乐太阳能有限公司、江苏太阳雨 太阳能有限公司、山东力诺新材料有限公司、皇明太阳能集团有限公司、湖北华扬太阳能集团有限公司。 本标准主要起草人:殷志强、周小雯、贾铁鹰、那鸿悦、王煜、张晓黎、何涛、于学德、黄永伟、高靖平、 徐新建、李业博、王智建、黄永定。 ⅠGB/T25968—2010 分光光度计测量材料的太阳 透射比和太阳吸收比试验方法 1 范围 本标准规定了全玻璃真空太阳集热管的罩玻璃管太阳透射比和选择性吸收涂层太阳吸收比的测量 仪器和试验方法。 本标准适用于太阳能应用材料与元件。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T12936 太阳能热利用术语 GB/T17049 全玻璃真空太阳集热管 ISO9806-1 太阳能集热器检测方法 第1部分:玻璃面集热器热性能及压降的测定 3 术语和定义 GB/T12936确立的及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 单色透射比 monochromatictransmittance τλ 单一波长λ处,面元透射与入射光的功率之比。 3.2 太阳透射比 solartransmittance τs 面元透射与入射的太阳辐射功率之比。 3.3 单色反射比 monochromaticreflectance ρλ 单一波长λ处,面元反射与入射光的功率之比。 3.4 太阳反射比 solarreflectance ρs 面元反射与入射的太阳辐射功率之比。 3.5 太阳吸收比 solarabsorptance αs 面元吸收与入射的太阳辐射功率之比。 3.6 大气质量1.5 airmass1.5 AM1.5 太阳高度角为41.8°时的大气质量数,太阳透射比与太阳吸收比均按AM1.5计算。 1GB/T25968—2010 4 符号及单位 τλ 单色透射比,无量纲; τs 太阳透射比,无量纲; ρλ 单色反射比,无量纲; ρs 太阳反射比,无量纲; αs太阳吸收比,无量纲; λ 波长,μm; Δλi波长间隔,Δλi=1 2(λi+1-λi-1); Es(λi)在波长λi处的太阳辐射单色辐照度,W/(m2·μm); n 在波长0.3μm~2.5μm范围内的测试点数目。 5 测量仪器及要求 5.1 太阳透射比的测量仪器 本标准规定用分光光度计测定材料的太阳光谱透射比。 5.2 太阳反射比的测量仪器 本标准规定用分光光度计测定材料的太阳光谱反射比。 5.3 对分光光度计的要求 a) 光谱范围应满足:0.3μm~2.5μm; b) 波长准确度:紫外、可见光±0.5nm,近红外±0.8nm; c) 波长重复性:紫外、可见光±0.2nm,近红外±0.32nm; d) 100%线的平直性:允许为±1%,±5%(λ≥2.0μm)。 5.4 分光光度计积分球附件 分在仪器体内和体外两种,在体外的积分球,用于测量全玻璃真空太阳集热管成品的吸收涂层;其 中还包括光电倍增管和光敏探测器。 分光光度计的积分球附件示意图如图1所示。 1———标准白板; 2———标准白板; 3———待测试样;4———光电倍增管; 5———光敏探测器; 6———积分球;S———试样光束; R———参考光束。 图1 积分球附件构成图 2GB/T25968—2010 6 测试方法与计算 6.1 光谱透射比测量与太阳透射比计算 6.1.1 光谱透射比测量 符合GB/T17049的全玻璃真空太阳集热管的罩玻璃管太阳透射比(AM1.5)是在光束近于垂直的 条件下,使用具有积分球的分光光度计在波长范围0.3μm~2.5μm内分别测量凸与凹两个方向罩玻 璃管的光谱透射比,再分别对AM1.5计算确定它们的太阳透射比,取平均值表示全玻璃真空太阳集热 管的罩玻璃管太阳透射比,其平均值取小数点后两位有效数字。 6.1.2 试样的制备 根据不同类型的分光光度计,制备的待测试样能满足测试要求。 6.1.3 测试前仪器的调试 首先开启仪器,然后按仪器使用说明书及操作规程对仪器进行检查和调试,在确认仪器处于正常状 态后方可进行测试。 6.1.4 测试 将试样置于积分球入射光孔处,然后进行0.3μm~2.5μm波长范围内透射比扫描,得出试样的透 射比与波长关系的数据。 6.1.5 太阳透射比计算 试样的太阳透射比计算如式(1): τs=∑n i=1τ(λi)Es(λi)Δλi ∑n i=1Es(λi)Δλi…………………………(1) 式中: τ(λi)———在波长λi处,试样的太阳透射比; n———太阳光谱辐射的等能量间隔,99个份额; Es(λi)Δλi———大气质量AM1.5,在0.3μm~2.5μm波长范围内,等能量间隔的波长中值为λi所对应 的波长间隔内的太阳光谱辐照度。 根据太阳反射比的计算公式编制测量程序软件,其大气质量为AM1.5的太阳光谱辐射的99个等 能量间隔所对应的波长见附录A,将式(1)改写为式(2): τs=0.5τ(λ1)+∑99 i=2τ(λi) 98.5…………………………(2) 根据计算式(2),用计算机算出太阳透射比τs的结果。 6.2 光谱反射比测量与太阳吸收比计算 6.2.1 光谱反射比测量 选择性吸收涂层的太阳吸收比(AM1.5)是在8°/d的几何条件下,对全玻璃真空太阳集热管的太 阳选择性吸收涂层,使用具有积分球的分光光度计在波长范围0.3μm~2.5μm内分别测量离全玻璃 真空太阳集热管开口端150mm和集热管的管长1/2处的太阳选择性吸收涂层的光谱反射比,再分别 对AM1.5计算确定它们的太阳吸收比,取两处的平均值表示全玻璃真空太阳集热管内太阳选择性吸 收涂层的太阳吸收比,其平均值取小数点后两位有效数字。 6.2.2 试样的制备 6.2.2.1 根据不同类型的分光光度计,制备的待测试样应能满足测试要求,必要时还要制备满足测试 要求的试样夹持工件。 3GB/T25968—2010 6.2.2.2 在金属片上制备选择性吸收涂层,用于金属吸热体。 6.2.2.3 使用生物医用载玻片,粘挂在将镀膜的内玻璃管上,制备选择性吸收涂层,用于太阳吸收比测 试的比对,不作为全玻璃真空太阳集热管产品的光热性能指标。 6.2.3 测试前仪器的调试 首先开启仪器,然后按仪器使用说明书及操作规程对仪器进行检查和调试,在确认仪器处于正常状 态后方可进行测试。 6.2.4 测试 首先将积分球试样孔处的标准白板取下,放置待测试样,然后进行0.3μm~2.5μm波长范围内相 对于标准白板的反射比扫描,得出试样的反射比与波长关系的数据。 6.2.5 太阳反射比计算 试样的太阳反射比计算如式(3): ρs=∑n i=1ρ0(λi)ρ(λi)Es(λi)Δλi ∑n i=1Es(λi)Δλi…………………………(3) 式中: ρ0(λi)———在波长λi处,标准白板的光谱反射比; ρ(λi)———在波长λi处,试样相对于标准白板的光谱反射比; n———太阳光谱辐射的等能量间隔,99个份额; Es(λi)Δλi———在0.3μm~2.5μm范围内大气质量AM1.5的太阳光谱辐照度。 根据太阳反射比的计算公式编制测量程序软件,其大气质量为AM1.5的太阳光谱辐射的99个等 能量间隔所对应的波长见附录A,将式(3)改写为式(4): ρs=0.5ρ(λ1)ρ0(λ1)+∑99 i=2ρ(λi)ρ0(λi) 98.5…………………………(4) 根据式(4),用计算机算出太阳反射比ρs。 对于不透明的涂层材料,太阳吸收比即是αs=1-ρs,根据式(5),太阳吸收比αs的结果: αs=1-0.5ρ(λ1)ρ0(λ1)+∑99 i=2ρ(λi)ρ0(λi) 98.5…………………………(5) 4GB/T25968—2010 附 录 A (规范性附录) 100个等能量间隔的半球向太阳光谱辐照度 依据ISO9806-1,在波长范围0.3μm~2.5μm内,大气质量AM1.5,半球太阳光谱辐射的99个 等能量间隔的相应波长如表A.1所示。 表A.1 100个等能量间隔的半球向太阳光谱辐照度(源于ISO9845) %λK μm%λK μm%λK μm%λK μm 0.50 1.50 2.50 3.50 4.500.3326 0.3550 0.3723 0.3865 0.398725.50 26.50 27.50 28.50 29.