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辐射测量,旋转测光系统,低功耗高精度跟踪器

日期:2020-02-27 08:49
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摘要:

 阳光到达地面首先必须经过地球大气层,其到达大气外层与阳光路线垂直的平面上的平均辐照度为

1367W/m^2(注:即太阳常数,用 So 表示; 1981 年世界气象组织(WMO)推荐了太阳常数的*

佳值是 So=1367±7W·m^2)。即使在晴天,大部分的太阳光能直接到达地球,而在地球表面太阳能

强度减小到 800 到 1100W/m^2,取决于当地的大气的透明度和观测位置的海拔高度。(在高海拔
 
地区,会减少大气对太阳能的散射和吸收作用)。
 

 
阳光从太阳盘面直接照射到与光路正交的表面,称作直接辐射简写为 DNI。在大气中散射的直接到
达地面的阳光称为散射辐射。散射辐射的标准测量在水平面上进行,这个测量叫做散射水平辐射,
或者简化为“散射”简写为 DHI。太阳的 DHI和 DNI到达水平表面称为总水平辐射,通常简称为总辐射,
简写为 GHI。DNI入射水平面的角度称为太阳天顶角,或者解释为从地球上头顶一点到太阳圆盘中心
之间的测量角。在日出和日落时天顶角为 90度,没有直射辐射到达水平面(更复杂的是直射光折射
进入大气,折射角度角度大于日出和日落的角度,这样一来,当太阳看起来还在地平线之上,但事
实上却在地平线之下)。方程涉及了三个辐射参数:
 
GHI=DHI+DNI×COS(天顶角)
RS-R3型测光系统是2011年*新升级版本,相对于以前欧美生产的类似产品,做出了
很多改进,关键部件和传感器仍然使用原厂*新产品,在设备的算法和校正方面做出
了优化,并且对于每一台设备都在国家气象局辐射计量中心的进行了检定。
 
RS-R3 型测光系统
(直接辐射,散射辐射,总辐射的简单高精度获取办法):
RS-R3设置为每 3秒测量 GHI一次,以一分钟为间隔求均值并贮存数据,然后存储。基于数据采集
器非常的内置时钟,至少每半分钟 RS-R3的遮蔽带就会旋转遮光一次。在部分多云天,辐射
变化很快时,旋转会更加频繁。辐射的专有程序解析了一系列旋转期间的快速测量,来识别影子
信息,计算 DNI和 DHI。测量平均后,和GHI一起存储在数采输出表格中。标准 RS-R3编码为 1
分钟输出表格。
 
组成
标准的 RS-R3 是一个自动采集器系统,包含了 RS-R3 主体部件,电机控制器,安装杆和数采机
箱。光探测传感器是一个安装在横臂前端的黑色圆柱体;传感器下方的弯曲黑带是旋转遮蔽带;
右边控制遮蔽带旋转的银色圆盒体就是电机盒;传感器的信号电缆沿着横臂和支撑臂与电机盒的
航插电缆一并送至数据采集箱;机箱内部装的是数据采集器、气压传感器、 RS-R3 电机控制器、
密封铅酸凝胶型蓄电池和 PV 控制器;还有温湿度传感器以及用于电池充电和维持系统运行的太
阳能电池板。
 

 

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