反照率测量

充分利用反射率表测量的技巧和窍门

表面的反射率或反射率的测量正在普及。双面光伏组件旨在同时利用全球太阳辐射和反射太阳辐射来提供电力。由于这些模块通常安装在靠近地面的地方,因此较小样品(地表区域)的反照率 变得很重要。朝下的总辐射表适合进行此测量,但您必须仔细考虑安装高度。本说明深入研究了反射计的测量原理,以帮助您最大程度地利用反射计。

介绍

净辐射表是测量整体和反射的太阳辐射以及表面的太阳反射率或太阳反射率的仪器。净辐射表由两个日射强度计组成,朝下的一个计测量反射的太阳辐射。
经典的应用是在能量平衡研究中,研究大型磁场在几年内的反照率变化。
随着双面光伏组件的普及,对测量有限样本反照率的需求不断增加。总辐射表当然可以做到这一点,但需要牢记一些注意事项。

标准建议

ISO / TR 9901规定,朝下的总辐射表下方的地面应有一个覆盖层,该覆盖层是所需测量条件的典型代表。对于一般的能量平衡研究,ISO / TR 9901规定地面上方的高度应在1.5到2 m之间。基线表面辐射网络使用30 m的安装高度来获得可与卫星像素相媲美的视场。

安装结构

ISO / TR 9901指出,安装设备的设计应尽量减少范围内的反射或阴影。WMO规范,安装设备的设计误差应小于2%。
为避免反射,桅杆上涂有非反射涂料。为了最大程度地减少阴影,应安装在朝赤道延伸的吊杆上。

NR01辐射计,包括安装在气象站的朝下的总辐射表。

图1  NR01,包括朝下的总辐射表,安装在气象站上。装有NR01的动臂应朝赤道延伸

详细考虑

为确保朝下的总辐射表的视野被感兴趣的样品充分填充,较小的样品要求安装高度小于2 m。
易于维护/检查也是考虑低安装高度的原因。

摘要

在测量小样本时,较低的安装高度使被测反照率更能代表样本。同时,如果将总辐射表安装的阴影太靠近表面,会导致严重的错误。

工作的例子

假设您要使用SRA20反照率仪测量半径为2 m的样品的反照率。

要实现97%的测量信号来自样品的情况,请在0.5 m的高度安装朝下的总辐射表。这可能会导致明显的自遮蔽错误,对于低天顶角度,这种错误最多可达6%。一种解决方案是不使用防晒霜而使用SRA20。这将由于自遮蔽而导致的测量误差降低了3倍。

结论

反照率表适用测量有限样品的反射率。
所有适用于进行反照率测量的常规建议均适用。
为了提高测量精度,请仔细考虑安装高度。这是由于自阴影导致的代表性和错误之间的权衡。

 

参考文献

1. ISO(1990)ISO / TR 9901:1990太阳能-野外总辐射表-推荐使用方法
2. McArthur LJB(2005)WMO / TD-No。1274 基线表面辐射网络(BSRN)。操作手册。版本2.1
3. WMO(2017)WMO-No。8 WMO气象仪器和观测方法指南