减反射玻璃

玻璃表面反射玻璃具有反射光的本领。太阳光通过空气垂直入射到玻璃表面时,玻璃表面的反射率R可以用下式计算: R(n_g-1/n_g 2)~2式中n_g是玻璃的折射率。平板玻璃的折射率一般为1.52,即n_g=1.52,代入上式即可算出它的反射率(约为4.3％),如果同时考虑     

区域复杂地形晴日太阳辐射估算研究

为改进复杂地形区区域地表接收太阳入射辐射的算法,基于数字高程模型、气象数据与遥感数据,分直接辐射、来自天空的散射辐射及来自周围地形的反射辐射3部分对海河流域2001—2019年区域地表接收的晴日太阳辐射日总量进行估算与分析。经验证,模拟的晴日太阳入射辐射日通量与实测数据吻合度较高,相关系数约为0.9,区域不同地形接收的太阳入射辐射空间差异明显,结果在可接受精度范围内,此估算方法可为山区太阳能的合理利用提供科学基础。     

华北平原北部太阳辐射及地表辐射平衡特征——基于河北固城站的试验观测研究

利用位于河北定兴县的中国气象局固城生态与农业试验站2005年7月～2007年2月期间观测的太阳辐射各分量的资料,详细分析了该站太阳辐射及地表反射的基本特征.分别对到达地表的太阳总辐射、地面反射短波辐射、地表反射率、净辐射、光合有效辐射和紫外辐射(UV-B)的日、年变化特征进行了分析,揭示了该地区的辐射平衡特征.同时分析并给出了光合有效辐射和紫外UV-B辐射占太阳总辐射比值的变化规律.     

蒙特卡洛法模拟集热器入射面太阳辐射的算法研究

复杂几何形式的太阳集热器辐射分析一般采用射线跟踪法,模拟的太阳辐射仅考虑直射辐射的入射方向,不适用于精确的辐射分析。通过把集热器入射面作为太阳辐射的入射起始面,以蒙特卡洛法为基础模拟太阳辐射。通过考虑直射辐射、散射辐射、太阳辐射的光谱分布以及太阳辐射32/张角等影响因素,研究了模拟射线的辐射位置、辐射方向、波长分布及辐射能量的相关算法,并进行了数值计算验证。以上研究综合考虑了影响太阳辐射的因素,准确模拟了进入集热器入射面的太阳辐射,为太阳集热器精确的辐射分析提供了基础。     

寒区路基反射率测量方法与实践

介绍一种测试寒区路基反射率的试验方法,测试路基模型的反射率,并将实测模型表面反射率与ASTME1918A规范计算结果进行对比。研究结果发现:ASTM-E1918A测试方法是该文中模型的一个特例。当太阳辐射瞬时强度值变化小于20 W/m~2时,模型计算的反射率与ASTM-E1918A测量值的偏差在0~0.2之间,因为ASTME1918A忽略云层变化引起的太阳辐射瞬时强度变化,因此ASTM-E1918A方法不适合在阴天多云条件下测量曲面的反射率,而该文的方法适用于任意气象条件下的路基表面反射率测量,既可满足实际测试和工程使用的要求,又可提高测量反射率精度。     

小资料

太阳总辐射能量为173万亿千瓦。被大气吸收的太阳辐射能为40万亿千瓦,占太阳总辐射能量的23％。被大气分子和尘粒反射回宇宙的太阳辐射能为52万亿千瓦,占太阳总辐射能量的30％。穿过大气层到达地球表面的太阳辐射能为81万亿千瓦,占太阳总辐射能量的47％。     

测定太阳能吸收率的绝对法积分球

本文介绍了一台用于测定太阳能吸收率的积分球,其特点是:(1)绝对法;(2)可测定不同投射角时的定向-半球反射率;(3)待测材料可以是镜反射表面、漫反射表面或介于这两者之间的任意反射表面。对所述积分球进行了理论分析,并给出了氧化镁及蒸铝镜面等反射率的实测数据。按测定反射率时积分球所起的作用,对积分球的分类提出了新的见解。     

粗糙大粒子散射相函数的研究

散射是粒子重要的辐射特性之一 ,而散射相函数反映的是入射能量经粒子散射后在方向上的分布 ,所以它是反映粒子辐射特性的重要参数。目前已经有很多人用几何光学的方法计算了大粒子的散射相函数 ,但大多数只考虑了镜反射和镜折射的情况 ,而实际粒子的表面是粗糙的 ,本文试图在一些必要的假设前提下 ,利用经典的电磁波理论中的结论对粗糙大粒子的相函数进行求解     

不同辐射模型在太阳辐射数值模拟中的比较

为了对太阳辐射传热过程进行研究,在数值模拟计算中,分别比较了离散传播(DT)辐射模型、基于球形谐波法的P-1辐射模型、罗斯兰德(Rosseland)辐射模型、表面(S2S)辐射模型和离散坐标(DO)辐射模型的特点和适用性。研究发现使用DO模型模拟太阳辐射传热的结果与实际吻合较好。     

紫外线知识讲座--紫外线的测量及其标准

1 关于紫外辐射的测量仪器 由于紫外辐射中散射量值几乎占到了总量的近一半，所以在紫外辐射的测量中，均以测量其总辐射(即直接辐射 散射辐射)作为主要目标。太阳紫外线的测量与太阳辐射测量一样，区分为分光辐射测量与总量测量。在分光辐射测量中，根据所用的手段又可分为利用窄带滤光片的固定波长测量与     

太阳辐射知识讲座

(三) 辐射测量基准太阳辐射测量与其它测量一样必须有测量的标准。太阳辐射测量的标准随着探测手段的逐步精良而几经改进,并日趋完备。 1905年在奥地利因斯布鲁克召开的国际气象会议上,确定埃斯屈朗补偿式日射强度表(图1)作为测量太阳辐射的标准仪器。这     

深圳不同气象条件下各朝向太阳辐射分布特征

利用深圳地区搭建的多朝向太阳辐照与光伏发电效率测量系统2013—2017年120个朝向光伏组件实测数据,分析入射太阳辐射最佳朝向及其时间变化规律,不同气象条件下各朝向辐射的表现特征,以及方位角和倾角的差异对辐射影响的程度,得出:1)年均太阳辐射最大值的倾斜面为-15°/10°,即光伏发电最佳方位角南偏东15°,最佳倾角10°;3—10月份最佳倾角较低,在0°～20°之间,11月份—次年2月份最佳倾角在30°～50°之间,最佳朝向的月平均辐射量比水平面上要高出6.6%;对于可调倾角的光伏电站,每年可进行4次调节(4月份0°、7月份10°、9月份20°、11月份40°),就可达到较高的发电效率。2)深圳的多云天气最多,累计辐射值超过了1/3,因此多云天气时的太阳能利用也极具价值;3)深圳地区太阳辐射与气象条件关系密切,且东侧辐射值往往大于西侧。     

可实现均匀能流分布的太阳能碟式/三角形腔体接收系统的光学特性研究

提出一种三角形腔体接收器应用到抛物碟式聚光系统,实现腔体接收器底部吸热器表面的能流均匀化。基于OptisWorks光学软件研究三角形腔体接收器的截面尺寸、腔体高度、腔体侧壁面的反射特征(镜面反射或漫反射)和反射率等对其光学性能的影响。光学性能指标包括腔体接收器的光学效率、吸热器表面的能流非均匀因子及其接收的总太阳辐射能。分析聚光器的扇形缺角、正方形聚光器和跟踪误差,以及三角形截面和腔体底部的裁剪对接收器光学性能的影响。结果表明,腔体接收器的壁面反射特征和反射率对其光学性能影响显著,提高腔体侧壁面的反射率和选择镜面反射材料能使吸热器获得更多的太阳辐射能。在腔体截面尺寸和壁面反射特征一定时,总存在一个较佳的腔体高度使吸热器表面的能流非均匀因子减小到0.1以下。此外,将三角形腔体裁剪成六边形或正六边形截面时也能获得均匀的能流分布。该文研究为吸热器表面能流均匀化提供了一种新的解决方案,可应用于碟式聚光集热和碟式聚光光伏领域。     

太阳能集热-辐射制冷复合表面及其试制与性能分析

提出一种可以兼顾太阳能集热和辐射制冷的光谱选择性复合表面,其在太阳辐射波段(0.2~3.0μm)和辐射制冷"大气窗口"波段(8.0~13.0μm)具有高吸收(发射)率,而在除此之外的其余波段(3.0~8.0μm、13.0~25.0μm)具有低吸收(发射)率。笔者初步实现该复合表面的制备,对样品进行光谱测试表明其在太阳辐射波段和"大气窗口"波段的平均吸收(发射)率分别为0.92和0.80,其余波段平均吸收(发射)率为0.55,具有一定的光谱选择性。通过实例计算,对该复合表面与单独太阳能集热表面、单独辐射制冷表面和理想复合表面之间在太阳能集热效率、辐射制冷平衡温度和辐射制冷功率等关键性能参数进行对比分析。     

全玻璃真空太阳集热器反射器材料及性能

全玻璃真空管太阳集热器所使用的反射器材料分为两种：漫反射和镜反射材料。 在光学中,反射分为三种,即镜反射、漫反射和一般反射 (包括镜反射和漫反射 )。如图 1所示。 前两种是在理想状态下才有的反射,一般材料的反射很难有全部是镜反射或全部是漫反射的,只能是以漫反射为主或以镜反射为主的反射材料,其表面简称漫反射表面或镜反射表面。 不同类型的反射材料,应用于不同的使用条件。例如太阳灶,它的反射板要求有很高的聚光能力,因此它的反射器就需要使用以镜反射为主的高反射材料制成。对于全玻璃真空管太阳集热器,用漫反射材料作反射器比较经济,也有用镜反射材料作反射器的。 一全玻璃真空管太阳集热器用的漫反射器 真空集热管的吸收表面呈圆柱形,即背向太阳的表面也有吸收涂层 (这与平板集热器有本质区别 ),怎样才能充分利用背向太阳部分的吸收涂层呢 ?基于这种考虑,就有了真空集热管背部的反射板。首先看一下真空集热管及反射板与光线之间的关系 (以正午时太阳垂直入射为例 ),如图 2所示。 如图 2(a)所示,在光线垂直入射时,如果选择的反射板是以镜反射为主的反射材料,那么,大多数光线会沿入射方向返回,不能被集热管上背向太阳的吸收涂层吸收,浪费了这部分能量;而如图 2(b)中所示,如果是以漫反射为主的反射材料作为真空集热管背面的反射板,那么通过漫射作用,就会有大部分光线到达集热管背向太阳的一面,充分利用了真空集热管为圆柱形吸收表面的优势,从而达到减少真空集热管用量,降低成本的目的。通过计算,集热管的前部与背部接收辐射能的比值为 2 3∶ 1,即集热管前部接收 70％总接收到的辐射,而集热管背部接收 30％总接收到的辐射。 由以上的分析可以看出,真空管太阳热水器是应该有反射背板的。但到底选什么样的材料作为反射板,还要考虑多种因素,如反射材料的光学性能、化学稳定性、强度及价格等。光学性能主要指反射材料的反射比,作为真空集热管太阳热水器反射材料,首先要求有高的太阳反射比,同时又有较高的漫反射比。化学稳定性主要是耐酸、碱腐蚀能力。强度是指抗大风能力。下面就介绍几种常用反射材料的光学性能及化学稳定性。     

化学腐蚀法制备多晶硅的绒面

为了降低光在多晶硅表面的反射,采用化学腐蚀法在其表面制备了绒面。根据反射光谱的测试结果,研究了不同多晶硅绒面的形貌特征及光学特性。在适当的腐蚀液中制备了3×3cm2、5×5cm2和10×10cm2多晶硅绒面。10×10cm2多晶硅绒面,在300～1100nm波长范围内的加权反射率的最好结果为5 2%,表面织构均匀,这一结果可以和具有双层减反射膜的多晶硅表面的反射率相比拟。     

用水溶液常压蒸发热解法制备SnO_2薄膜及其性能研究

本文报道了一种制备SnO_2透明导电薄膜的新方法——水溶液常压蒸发热解法并研究了该薄膜的性能。这种方法比喷涂热解法还要简单,而且可蒸镀在任意形状的表面上。测试表明,本法制备的SnO_2薄膜与喷涂热解法一样,在形成薄膜过程中也形成缺氧的SnO_(2-x)结构,因此具有n型半导体性质。SnO_2薄膜在可见光范围内具有减反射及透光性能;在红外光范围内具有反射及降低发射率的性能。     

用于太阳集热器的sol-gel宽带SiO_2减反膜

为了提高太阳集热器的集热效率 ,必须抑制透明盖板表面的反射 ,纳米多孔 Si O2 薄膜可以达到宽带减反射效果。理论分析获得了优化的纳米多孔复合 Si O2 宽带减反膜的光学参数 ,实验上通过 TEOS水解与缩聚反应 ,控制不同的催化剂、反应剂配比等条件 ,成功获得了不同颗粒的 Si O2溶胶 ,制得具有折射率可调的 sol- gel薄膜以及台阶折射率变化的双层纳米复合 Si O2 薄膜。薄膜的光学参数采用椭偏仪和台阶仪进行测量 ,薄膜形貌特征及结构通过 SEM观测 ,基底和薄膜的反射率则用分光光度计测量。在 30 0— 2 5 0 0 nm波段内玻璃表面的平均反射率 ,从未镀膜的 0 .0 6 9降低到镀膜后的 0 .0 12 ,实验结果与理论计算基本吻合。     

不同吸热特征路面温变特性实验研究

针对新型道路热蓄能融雪化冰技术的道路太阳能集热过程中路面吸热性的温变作用开展实验研究,探索道路表面作用的太阳辐射吸热特性,并重点研究了沥青、特制涂黑、光滑和粗糙处理表面的道路的实验路板吸收太阳能辐射的温变特性。实验分析可知,表面温度波动较为剧烈4,种路面表现出明显的太阳能辐射吸收能力差别,特制涂黑表面路板具有最强的吸热能力,比其他3种材料分别高2.96%、18.42%和23.93%。研究表明,不同路面     

基于DEM的坡地太阳总辐射估算

借鉴国内外计算坡地太阳辐射的方法,利用数字高程模型(DEM)生成了计算山地太阳辐射的地形因子(坡度、坡向、遮蔽度、各向同性可见因子),比现有的模型更准确地计算了晴空下山地太阳总辐射、直接辐射、散射辐射和周围地形的反射辐射,在此基础上分析了坡度、坡向对太阳辐射的影响。