ASTM E903-20 Entegre Küreler Kullanılarak Malzemelerin Güneş Absorbsiyonu, Yansıması ve Geçirgenliği için Standart Test Yöntemi

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından yayınlanan “ASTM E903-20 Entegre küreler kullanılarak malzemelerin güneş absorbsiyonu, yansıması ve geçirgenliği için standart test yöntemi” standardında, entegre kürelerle donatılmış spektrofotometreler kullanılarak malzemelerin spektral absorpsiyon, yansıma ve geçirgenliğinin ölçülmesini belirleyen bir test yöntemi açıklanmaktadır.

Bu standartta, ölçülen spektral değerlerden güneş ağırlıklı özelliklerin hesaplanması yöntemleri belirtilmiştir. Bu test yöntemi hem speküler hem de dağınık optik özelliklere sahip malzemeler için geçerlidir. Bu test yöntemi, test edilen malzemenin dokuları üzerindeki etki için özel bir değerlendirme ile uygulanmış optik kaplamalara sahip malzemeler için geçerlidir.

Homojen olmayan, dokulu, desenli veya oluklu olan iletici levha malzemeleri, bu test yönteminin uygulanabilirliği açısından özel değerlendirmeler gerektirir. Bu bakımdan “ASTM E1084-86 Güneş ışığı kullanılarak levha malzemelerinin güneş geçirgenliği (karasal) için standart test yöntemi” standardı, dokulu veya homojen olmayan malzemelerin toplu optik özelliklerini belirlemek için daha uygun görülmektedir. Homojen malzemeler için bu test yöntemi, ASTM E1084-86(2023) standardında açıklanan test yöntemine tercih edilir.

Bu test yöntemi, standart referans güneş spektral dağılımlarını kullanan uygulamalara atıfta bulunur ancak güneş spektral dağılımının ve ağırlıklandırmasının kaynağı ve ayrıntıları bildirildiği sürece alternatif seçilmiş spektrumlar kullanılarak da uygulanabilir.

Bu standardın amaçları doğrultusunda ASTM E772-15 standardına verilen tanımlar yanı sıra şu terimler ve tanımlar geçerlidir:

• Entegre küre, bir numuneden yansıyan veya iletilen akıyı bir yarım küreye toplamak veya bir numunenin tam bir yarım küreden izotropik ışınlanmasını sağlamak için kullanılan optik bir cihazdır. Akıyı kabul etmek ve tespit etmek için açıklıkları olan ve genellikle numune ve referans numunelerinin yerleştirildiği ek açıklıklara sahip, yaklaşık olarak küresel şekilli bir boşluktan oluşur.
• Normale yakın yarım küre, ışımanın numune yüzeyine yakın yönlü olduğunu ve yüzeyden veya ortamdan çıkan akının tespit için tüm bir yarım küre üzerinde toplandığını belirtir.
• Fotovoltaik güneş, optik bir özelliğe atıfta bulunur ve standart bir güneş ışınımı dağılımından türetilen birim alan başına saniye başına foton sayısını ağırlıklandırma fonksiyonu olarak kullanarak spektral özelliğin ağırlıklı ortalamasını belirtir.
• Pürüzsüz, düz ve yatay bir yüzeye sahip, pürüzlülük veya çıkıntılara sahip olmayan, yüzey eşitsizliklerinden veya düzensizliklerinden arınmış bir yüzeydir.
• Aynasal, akının bir yüzeyden veya ortamdan, sayısal olarak geliş açısına eşit bir açıyla ayrıldığını, gelen ışın ve dikme ile aynı düzlemde yattığını, ancak yüzeye dikmenin zıt tarafında olduğunu belirtir. Diffüz, geçmişte yarım küre koleksiyonunu (aynasal bileşen dahil) ifade etmek için kullanılmıştır. Bu kullanım, daha kesin bir terim olan yarım küre lehine kullanımdan kaldırılmıştır.
• Dokulu, düzgün olmayan bir yüzeyin doğası. Bir dereceye kadar pürüzlülük, pürüzlülük veya çıkıntılara sahip olmayı ifade eder.

Spektral normal yarımküreye yakın geçirgenlik (veya yansıma) ölçümleri, entegre küre spektrofotometresi ile 300 ila 2500 nm spektral aralığında yapılır. Güneş geçirgenliği, yansıması veya emilimi, uygun evrişim integrallerinin doğrudan hesaplanması veya ağırlıklı veya seçilmiş ordinat yöntemi ile ağırlıklandırma fonksiyonu olarak standart veya seçilmiş bir güneş spektral ışınımı ile ağırlıklı bir ortalama hesaplanarak elde edilir.

Güneş enerjisi emilimi, yansıması ve geçirgenliği, pasif bina sistemlerinden merkezi alıcı güç sistemlerine kadar tüm güneş enerjisi sistemlerinin performansında önemlidir. Bu test yöntemi, ılıman bölgede bir sistemin kullanımı sırasında karşılaşılabilecek bir ortalamayı temsil eden sabit koşullar altında bu değerleri belirlemenin bir yolunu sağlar.

Güneş enerjisi emilimi, yansıması ve geçirgenliği, uzay aracının termal kontrolü ve dünya dışı sistemlerin güneş enerjisi için önemlidir. Bu test yöntemi ayrıca dünya dışı koşullar için bu değerleri belirlemenin bir yolunu sağlar.

Bu test yöntemi, laboratuvarlar arasında veya aynı laboratuvar tarafından farklı zamanlarda sonuçların karşılaştırılması ve farklı malzemeler üzerinde elde edilen verilerin karşılaştırılması için uygun, tekrarlanabilir veriler sağlamak üzere tasarlanmıştır.

Bu test yöntemi hem speküler hem de dağınık optik özelliklere sahip pürüzsüz malzemeler için pratik bulunmuştur. Dokulu, homojen olmayan, desenli veya oluklu malzemeler özel dikkat gerektirir. Yüzey pürüzlülüğü, malzemeler üzerine presleme, haddeleme, aşındırma veya film veya kimyasal katmanların biriktirilmesi gibi fiziksel veya kimyasal işlemlerle ortaya çıkabilir ve dokulu yüzeylerle sonuçlanabilir.

Spektrofotometre ve ek parçalarının (ışık huzmesi boyutları, küre açıklıkları, numune tutucu yapılandırması) bileşenlerine ilişkin yüzey pürüzlülüğünün büyüklüğü, bu test yöntemi kullanılarak yapılan ölçümlerin doğruluğunu önemli ölçüde etkileyebilir. Dokulu malzemelerin ölçümünün tekrarlanabilirliği veya hassasiyeti, numunenin çeşitli yerlerinde veya yönlerinde tekrarlanan ölçümler dahil olmak üzere iyi olsa bile, farklı laboratuvarlardaki farklı spektrofotometrelerin farklı özellikleri, ölçüm sonuçlarında önemli farklılıklara neden olabilir.

Kuruluşumuz, çeşitli sektörlerdeki işletmeler için verdiği sayısız test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları arasında, eğitimli ve uzman bir kadro ve gelişmiş teknolojik donanımı ile, “ASTM E903-20 Entegre küreler kullanılarak malzemelerin güneş absorbsiyonu, yansıması ve geçirgenliği için standart test yöntemi” standardında tanımlanan test hizmetleri de vermektedir.