ASTM E903-20 طريقة الاختبار القياسية لامتصاص الطاقة الشمسية وانعكاسها ونفاذية المواد باستخدام المجالات المتكاملة

ASTM E903-20 طريقة الاختبار القياسية لامتصاص الطاقة الشمسية وانعكاسها ونفاذية المواد باستخدام المجالات المتكاملة

تصف "طريقة الاختبار القياسية ASTM E903-20 لامتصاص الطاقة الشمسية وانعكاسها ونفاذية المواد باستخدام المجالات المتكاملة" التي نشرتها الجمعية الأمريكية للاختبارات والمواد (ASTM) طريقة اختبار تحدد قياس الامتصاص الطيفي والانعكاس ونفاذية المواد باستخدام مقاييس الطيف الضوئي المجهزة بمجالات متكاملة.

ASTM E903-20 طريقة الاختبار القياسية لامتصاص الطاقة الشمسية وانعكاسها ونفاذية المواد باستخدام المجالات المتكاملة

تحدد هذه المواصفة القياسية طرق حساب السمات الموزونة بالطاقة الشمسية من القيم الطيفية المقاسة. تنطبق طريقة الاختبار هذه على المواد ذات الخصائص البصرية المرآوية والمنتشرة. تنطبق طريقة الاختبار هذه على المواد ذات الطلاءات الضوئية المطبقة مع مراعاة خاصة للتأثير على أنسجة المادة التي تم اختبارها.

تتطلب مواد صفائح الموصلات غير المتجانسة أو المزخرفة أو المنقوشة أو المموجة اعتبارات خاصة لتطبيق طريقة الاختبار هذه. وفي هذا الصدد، يعتبر معيار "طريقة الاختبار القياسية ASTM E1084-86 لنفاذية الطاقة الشمسية (الأرضية) للمواد الصفائحية باستخدام ضوء الشمس" أكثر ملاءمة لتحديد الخصائص البصرية السائبة للمواد المركبة أو غير المتجانسة. بالنسبة للمواد المتجانسة، تُفضل طريقة الاختبار هذه على طريقة الاختبار الموضحة في ASTM E1084-86(2023).

تشير طريقة الاختبار هذه إلى التطبيقات التي تستخدم التوزيعات الطيفية الشمسية المرجعية القياسية ولكن يمكن تطبيقها أيضًا باستخدام أطياف مختارة بديلة طالما تم الإبلاغ عن مصدر وتفاصيل التوزيع الطيفي الشمسي والوزن.

ولأغراض هذه المواصفة القياسية، تنطبق المصطلحات والتعريفات التالية، بالإضافة إلى التعريفات الواردة في ASTM E772-15:

  • المجال التكاملي هو جهاز بصري يستخدم لجمع التدفق المنعكس أو المنقول من عينة إلى نصف الكرة الأرضية أو لتحقيق تشعيع متناحٍ لعينة من نصف الكرة الكامل. ويتكون من تجويف كروي الشكل تقريبًا به فتحات لقبول التدفق وكشفه وغالبًا ما يكون به فتحات إضافية توضع فيها العينات والعينات المرجعية.
  • يشير نصف الكرة الأرضية شبه الطبيعي إلى أن الإشعاع يكون اتجاهيًا بالقرب من سطح العينة ويتم جمع التدفق من السطح أو البيئة على نصف الكرة بأكمله للكشف عنه.
  • تشير الطاقة الشمسية الكهروضوئية إلى خاصية بصرية وتحدد المتوسط ​​المرجح للخاصية الطيفية باستخدام عدد الفوتونات في الثانية لكل وحدة مساحة مشتقة من توزيع قياسي للإشعاع الشمسي كدالة ترجيح.
  • وهو سطح ذو سطح أملس ومسطح وأفقي، بدون خشونة أو بروز، وخالي من التفاوتات أو المخالفات السطحية.
  • يشير براق إلى أن التدفق يخرج من سطح أو وسط بزاوية تساوي عدديًا زاوية السقوط، ويقع في نفس مستوى الشعاع الساقط وعمودي، ولكن على الجانب الآخر من العمودي على السطح. تم استخدام Diffuse في الماضي للإشارة إلى المجموعة النصف كروية (بما في ذلك المكون المرآوي). لقد تم إهمال هذا الاستخدام لصالح المصطلح الأكثر دقة نصف الكرة الأرضية.
  • طبيعة السطح المحكم وغير المستوي. يشير إلى وجود درجة معينة من الخشونة أو الخشونة أو النتوءات.

يتم إجراء قياسات طيفية عادية للنفاذية (أو الانعكاس) لنصف الكرة القريب في النطاق الطيفي من 300 إلى 2500 نانومتر باستخدام مقياس الطيف الضوئي الكروي المتكامل. يتم الحصول على نفاذية الطاقة الشمسية أو انعكاسها أو امتصاصها عن طريق الحساب المباشر لتكاملات الالتواء المناسبة أو عن طريق حساب المتوسط ​​المرجح باستخدام الإشعاع الطيفي الشمسي القياسي أو المحدد كدالة الترجيح بطريقة الإحداثيات الموزونة أو المختارة.

يعد امتصاص الطاقة الشمسية وانعكاسها ونفاذيتها أمرًا مهمًا في أداء جميع أنظمة الطاقة الشمسية، بدءًا من أنظمة البناء السلبية وحتى أنظمة استقبال الطاقة المركزية. توفر طريقة الاختبار هذه وسيلة لتحديد هذه القيم في ظل ظروف ثابتة تمثل متوسطًا قد يتم مواجهته أثناء استخدام النظام في المنطقة المعتدلة.

يعد امتصاص الطاقة الشمسية وانعكاسها ونفاذيتها أمرًا مهمًا للتحكم الحراري للمركبات الفضائية والطاقة الشمسية للأنظمة خارج كوكب الأرض. توفر طريقة الاختبار هذه أيضًا طريقة لتحديد هذه القيم لظروف خارج كوكب الأرض.

تم تصميم طريقة الاختبار هذه لتوفير بيانات قابلة للتكرار مناسبة لمقارنة النتائج بين المختبرات أو بواسطة نفس المختبر في أوقات مختلفة ولمقارنة البيانات التي تم الحصول عليها من مواد مختلفة.

أثبتت هذه الطريقة الاختبارية جدواها للمواد الملساء ذات الخصائص البصرية المرآوية والمشتتة. أما المواد ذات الأسطح الخشنة أو غير المتجانسة أو المنقوشة أو المحززة، فتتطلب عناية خاصة. قد تنشأ خشونة السطح من عمليات فيزيائية أو كيميائية، مثل الضغط أو الدرفلة أو الاحتكاك أو ترسب طبقات رقيقة أو كيميائية على المواد، مما ينتج عنه أسطح خشنة.

يمكن أن يؤثر مقدار خشونة السطح في جهاز قياس الطيف الضوئي ومكوناته (أحجام الحزمة، وفتحات الكرات، وتكوين حامل العينة) بشكل كبير على دقة القياسات التي تُجرى باستخدام هذه الطريقة. حتى لو كانت قابلية التكرار أو حساسية قياسات المواد ذات الأسطح الخشنة جيدة، بما في ذلك القياسات المتكررة في مواقع أو اتجاهات مختلفة للعينة، فإن المواصفات المختلفة لأجهزة قياس الطيف الضوئي في المختبرات المختلفة قد تؤدي إلى اختلافات كبيرة في نتائج القياس.

من بين العديد من دراسات الاختبار والقياس والتحليل والتقييم التي تم إجراؤها للشركات في مختلف القطاعات، تتوافق منظمتنا، بموظفيها المدربين والخبراء والمعدات التكنولوجية المتقدمة، مع "طريقة الاختبار القياسية ASTM E903-20 لامتصاص الطاقة الشمسية وانعكاسها وانعكاسها". معيار نفاذية المواد باستخدام المجالات المتكاملة. كما يوفر خدمات اختبار محددة.

واتس اب