IEC 61215 规范中紫外实验的解读

IEC 61215 规范中紫外实验的解读：IEC 61215 规范背景及其两个版本之间的差别

1.1 IEC 61215 规范背景
IEC 61215 《Crystalline silicon terrestrial photovoltaic (PV) modules — Design qualification and type approval》是国际电工委员会的一个产物测试方式。今朝太阳能行业正在普遍援用这个规范，对资料或产物停止测试。
1.2 IEC 61215 两个版本在紫外实验方面的差别
停止今朝为止，IEC 61215 共刊行了两个版本，初版是 IEC 61215:1993，第二版是 IEC 61215:2005 。而国标 GB/T 9535:1998 《空中用晶体硅光伏组件 设想判定和定型》便是等效接纳初版 IEC 61215:1993。
第二版比初版多了一个附录 A。而在紫外实验方面，首要的点窜是10.10节的标题由“UV test (紫外实验)”改成“UV preconditioning test (紫外预处置实验)”。初版在“紫外实验” 这一局部，只说了然实验目标是“肯定组件承受紫外(UV)辐照的能力”，及“紫外实验正在斟酌当中”，而第二版不只把实验目标改成“在组件停止热轮回 / 湿冻实验前停止紫外(UV)辐照预处置以肯定相干资料及粘连毗连的紫外衰减”，并且对实验装配、实验法式及实验请求停止了详细描写。
鄙人面局部咱们将重点先容若何设置 QUV 999白菜大厅全讯主站 来知足 IEC 61215:2005 中 10.10 节“紫外预处置实验” 的请求。
2 资料耐候性老化测试道理

在先容IEC 61215:2005中10.10节“紫外预处置实验”之前，咱们先来简略领会资料耐候性老化测试道理。
2.1 户外老化身分
老化侵害首要由三个身分引发：光照，高暖和湿润。这三个身分中的任一个城市引发资料老化，它们的配合感化，大于此中任一身分构成的风险。
2.1.1 光照
高份子资料的化学键对太阳光中差别波段的光芒的敏理性差别，通俗对应一个阈值，太阳光的短波段紫外线是引发大局部聚合物物理机能老化的首要缘由。
2.1.2 低温
温度越高，化学反映速度越快。老化反映是一种光致化学反映，温度不影响光致化学反映中的光致反映速度，却影响后继化学反映速度。是以温度对资料老化的影响常常长短线性的。
2.1.3 湿润
水会间接到场资料老化反映。露珠，雨水及湿度是天然前提中水的几个首要表现情势。研讨标明，户外资料天天都将永劫间处于湿润状况(平均天天长达 8-12 个小时) 。而露珠是户外湿润的首要缘由。露珠构成的风险比雨水更大，由于它附着在资料上的时候更长，构成更加严格的湿润侵蚀。
2.2 紫外光加快老化测试
2.2.1 阳光摹拟
QUV 操纵荧光紫外线灯来摹拟太阳光对经久性资料构成侵害的要挟身分。这些灯在电学道理上与通俗照明用的灯很类似，但它首要发射紫外线而非可见光或红外线。
对差别的操纵前提，须要差别光谱进而须要差别范例的灯。UVA-340 灯管在紫外线的短波段供给最好的摹拟太阳光。 UVA-340 的光谱能量散布(SPD)在太阳光的停止点到约莫 360nm 规模内与太阳光合适的很是好。UV-B 灯管在 QUV 中也被普遍操纵。它们比 UV-A 灯管引发资料更快的老化，但它们的比太阳光的停止点更短的波长对良多资料能够发生不实在际的成果。
2.2.2 辐照度节制
为了到达切确且可反复的测试成果，有须要节制辐照度(光强)。大大都 QUV 型号装备有日光眼照度节制器。这类切确的光控体系为操纵者供给了挑选辐照度节制的上风。操纵日光眼的反应轮回体系，能够持续、主动地节制且切确地坚持辐照度。日光眼靠调剂灯的功率来主动弥补灯的老化和其余身分构成的光强变更。在仅仅几天或几周内，QUV 能摹拟在室外经几个月乃至几年所构成的侵害。
2.2.3 UV 节制
在 QUV 外部，因荧光紫外线灯固有的光谱不变性，发光节制体系被简化。跟着灯管的老化，一切光源的输入城市发生衰减。可是，不像大大都别的范例的灯，荧光灯的光谱不会随时候而变。这进步了测试成果的可反复性，也是用 QUV 停止测试的一个首要的长处。
2.2.4 温度节制
在 QUV 中，温度的节制也很重要，由于温度影响资料老化的速度。紫外实验箱通俗是经由进程黑板温度计或黑标温度计来切确节制样品外表温度。
2.2.5 湿润摹拟
在 QUV 冷凝轮回进程中，测试室底部的水槽被加热用来发生蒸汽。在较高的温度下，热蒸汽使测试室内坚持 100%的绝对湿度。QUV 中，测试样品现实上构成测试室的侧壁，样品的另外一面裸露在室内四周的氛围中。室内绝对较冷的氛围就使得测试样品的外表比测试室内的热蒸汽的温度低好几度。这一温度差构成经由进程冷凝轮回在样品外表液态情势的水渐渐冷凝而成。除规范的冷凝机制，QUV 还可用水喷淋体系来摹拟别的一些侵害情况，比方热打击或机器侵蚀。操纵者可操纵 QUV 来发生湿润轮回并陪同紫外线，这一摹拟与天然老化很是类似。
3 IEC 61215:2005 规范中紫外实验的解读

连系第 2 局部几个方面的描写，咱们从光谱、辐照度、温度和湿度等方面来阐发 IEC 61215:2005 规范对紫外实验测试前提的请求。
3.1 光谱的界说
规范中 10.10.2 节 d) 局部的描写为“紫外辐射光源，在组件实验立体上其辐照度平均性为 ±15%，无可探测的小于 280nm 波长的辐射，能发生按照 10.10.3 划定的感乐趣光谱规模内须要的辐照度”。上面的图 1 和图 2 别离是 UVA-340 灯管和 UVB-313 灯管的光谱图，从图中能够看出，UVA-340 灯管收回的光谱完整合适规范中 10.10.2 节 d) 局部，而 UVB-313 灯管收回的光谱只需少许谱线的波长小于 280nm，几近合适规范中 10.10.2 节 d) 局部。
UVA 340光谱与炎天中午太阳光谱比拟
UVB313及FS-40光谱与太阳光光谱比拟
3.2 辐照度设定
规范中 10.10.3 节 a) 局部的描写为“操纵校准的辐射仪丈量组件实验立体上的辐照度，确保波长在 280nm 到 385nm 的辐照度不跨越 250W/m2 ( 约即是 5 倍天然光程度 )，且在全部丈量立体上的辐照度平均性到达 ±15%”，同时 10.10.3 节 c) 局部的描写为“使组件承受波长在 280nm 到 385nm 规模的紫外辐射为 15kWh/m2 ，此中波长为 280nm 到 320nm 的紫外辐射为 5kWh/m2 ，在实验进程中保持组件的温度在后面划定的规模”。以下咱们别离对 UVA-340 灯管和 UVB-313 灯管的辐照度停止设定，并计较在设定辐照度下，运转多永劫间能够到达规范中 10.10.3 节 c) 局部对辐照能的请求。
3.2.1 零丁操纵 UVA 灯管
当 在 340nm 设 定 辐 照 度 0.68 W/m2 时， 相 当 于 在 280- 385nm 波段的辐照度为 35.2W/m2 (小于 250W/m2 ，合适规范 10.10.3 节 a) 局部的请求)，而在 280-320nm 波段的辐照度为 3.1 W/m2 。咱们假定 UVA 灯管运转 X 小时，组件承受波长在 280nm 到 385nm 规模的紫外辐射为 15kWh/m2 ，而灯管运转 Y 小时，波长为 280nm 到 320nm 的紫外辐射为 5kWh/m2 。详细计较以下：
35.2 W/m2 x “X” hours = 15000 Wh/m2 X = 426小时
3.1 W/m2 x “Y” hours = 5000 Wh/m2 Y= 1613 小时
由以上计较可知，当在 340nm 设定辐照度 0.68 W/m2 时，由于波长从 280nm 到 320nm 上的辐照度较小，以是须要 1613 小时，紫外辐射能力到达 5kWh/m2 。也便是说，操纵 UVA 灯管时，运转1613小时才到达规范中10.10.3节c)局部对辐照能的请求，比拟费时。
3.2.2 零丁操纵 UVB 灯管
当 在 310nm 设 定 辐 照 度 0.68 W/m2 时， 相 当 于 在 280- 385nm 波段的辐照度为 31.3W/m2 (小于 250W/m2 ，合适规范 10.10.3 节 a) 局部的请求)，而在 280-320nm 波段的辐照度为 18.8 W/m2 。咱们假定 UVB 灯管运转 X 小时，组件承受波长在 280nm 到 385nm 规模的紫外辐射为 15kWh/m2 ，而灯管运转 Y 小时，波长为 280nm 到 320nm 的紫外辐射为 5kWh/m2。详细计较以下：
31.3 W/m2 x “X” hours = 15000 Wh/m2 X = 479小时
18.8 W/m2 x “Y” hours = 5000 Wh/m2 Y = 266 小时
由以上计较可知，当在 310nm 设定辐照度 0.68 W/m2 时，只需 266 小时组件承受波长在 280nm 到 320nm 的紫外辐射为 5kWh/m2 。而在 280nm 到 385nm 波段，须要 479 小时，组件承受的紫外辐射为 15kWh/m2 。也便是说，操纵 UVB 灯管时，运转479小时能够到达规范中10.10.3节c)局部对辐照能的请求，比 UVA 灯管快良多。
3.2.3 配合操纵 UVA 和 UVB 灯管
固然操纵 UVB 灯管能够延长实验时候，可是犹如本文 3.1 节中所述，UVB 灯管收回的光谱另有少少一局部的波长小于 280nm，也就说不完整合适 IEC 61215:2005 规范对紫外光谱的请求。可是若是零丁操纵 UVA 灯管，则测试时候太长。以是能够将两种灯管连系起来操纵。如先操纵 UVB 灯管，假定运转时候为 X 小时，再操纵 UVA 灯管，假定运转时候为 Y 小时，详细计较以下：
18.8 W/m2 x “X” hours + 3.1 W/m2 x “Y” hours = 5000 Wh/m2
31.3 W/m2 x “X” hours + 35.2 W/m2 x “Y” hours = 15000 Wh/m2
以上两式，计较所得：X = 229 小时，Y = 222 小时，即先运转 UVB 灯管 229 小时，再运转 UVA 灯管 222 小时，便可到达规范中 10.10.3 节 c) 局部对辐照能的请求。两种灯管一共运转 451 小时，比零丁操纵 UVB 灯管还快。通俗情况下，咱们保举操纵这类方式。
3.3 温度节制
规范中 10.10.2 节 a) 局部的描写为“在承受紫外辐照时能节制组件温度的装备，组件的温度规模必须在 60℃ ±5℃”。而这一温度请求完整在 QUV 的温度规模以内，实验时只需设定黑板温度为 60℃ ±5℃便可。
3.4 湿度节制
规范中不对湿度加以请求，以是实验时无需设置冷凝或水喷淋轮回。
4 论断及倡议

IEC 61215:2005 规范在太阳能行业操纵很普遍。在操纵 QUV 999白菜大厅全讯主站 履行该规范时，可先运转 UVB 灯管 229 小时，辐照度设定 0.68 W/m2，再运转 UVA 灯管 222 小时，辐照度也是设定 0.68 W/m2。全部实验进程中黑板温度设定 60℃ ±5℃。
固然在规范中，今朝不对湿度加以请求，可是此刻良多紫外规范都包罗紫外光照和冷凝或水喷淋轮回。以是咱们倡议今后规范点窜时，能够插手冷凝或水喷淋轮回。