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    QUV紫外线减速老化实验箱是怎样满意IEC 61215测试尺度的?

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     IEC 61215尺度的配景和两个版本的区别

    IEC 61215的配景

    IEC 61215“晶体硅空中光伏(PV)组件-设计确认和范例同意”是国际电工委员会的一种产品测试办法。该尺度现在被太阳能行业普遍用于测试质料或产品。

    IEC 61215和IEC 61215在紫外线测试方面的区别

    到现在为止,IEC 61215曾经公布了两个版本,第一个版本是IEC 6125:1993,第二个版本是IEC 6125:2005。国度尺度GB/T 9535:1998《空中用晶体硅光伏组件的设计判定和尺寸确定》相称于初版[chū bǎn]IEC 6125:1993。

    第二版比初版[chū bǎn]多了一个附录A,在UV测试中,次要的变革是10.10章节的题目由“UV测试(UV test)”改为“UV预处置测试(UV预处置测试)”。初版[chū bǎn]的“紫外线测试”局部,只是测试的目标是“确定组件接受紫外线(UV)辐射的才能”,而“紫外线测试正在思索中”。第二版不但将测试目标变动为“在热循环/湿冻测试之前,对组件举行紫外线辐照预处置,以确定相干质料的紫外线衰减和粘附毗连”,还细致形貌了测试设置、测试步伐和测试要求。

    在下一节中,凯发将重点介绍怎样创建减速紫外线老化实验机,以满意IEC 6125:2005第10.10节“紫外线前处置实验”的要求。

    质料风化实验原理

    在介绍IEC 6125:2005第10.10节“UV前处置测试”之前,凯发先复杂理解一下耐候测试的原理。

    室外风化要素

    老化毁伤是由三个次要要素惹起的:光、热和湿润。这三个要素中的任何一个都大概招致质料老化,它们的综互助用大于这些要素中的任何一个形成的毁伤。

    (1)光

    高分子质料的化学键对阳光中差别波长的光具有差别的敏捷度,一样平常对应于一个阈值。阳光中的短波紫外线是大少数聚合物物感性能老化的次要缘故原由。

    (2)低温

    温度越高,化学反响速率越快。老化反响是一种光化学反响,光化学反响中温度不影响光化学反响速率,但会影响后续的化学反响速率。因而,温度对质料老化的影响每每黑白线性的。

    (3)湿度

    水间接到场质料的老化反响。露、雨、湿是水在天然条件下的几种次要体现情势。研讨标明,户外质料天天会湿润很长一段工夫(均匀天天可达8-12小时)。露水是室外湿润的次要缘故原由。露珠比雨水形成更大的毁坏,由于露珠停顿在质料上的工夫更长,发生更激烈的水分打击。

    紫外线减速老化实验

    (1)阳光模仿

    QUV利用荧光紫外线灯模仿阳光对耐用质料形成侵害的要挟要素。这些灯在电气上与一样平常照明用的灯类似,但它们次要发射紫外线,而不是可见光或红外光。

    UVA-340灯提供了最好的模仿阳光在短波波段紫外线光。UVA-340灯的光谱能量散布(SPD)从阳光停止点到约360纳米与阳光婚配得十分好。UV-B灯在QUV中也有普遍的使用。它们比UV-A灯惹起质料更快的老化,但它们比阳光停止波长更短,大概会对很多质料发生不实在际的后果。

    QUV紫外线减速老化实验箱满意IEC 61215测试尺度图1

    (2)辐照度控制

    为了到达正确和可反复的测试后果,必需控制辐照度(光强)。大少数QUV型号装备了日光眼辐照度控制器。这种准确的光控体系为用户提供了选择辐照度控制的上风。使用“日光眼”的反应回路体系,可以一连、主动控制和准确坚持辐照度。日光眼依托调治灯的功率来主动赔偿灯的老化和其他要素惹起的光强变革。在短短几天或几周内,QUV就能模仿出由于在户外数月乃至数年所形成的毁坏。

    (3)紫外线控制

    在QUV中,由于荧光紫外灯固有的光谱波动性,发光控制体系失掉了简化。随着灯的老化,一切光源的输入都市衰减。但是,与大少数其他范例的灯差别,荧光灯的光谱不随工夫而改动。这进步了测试后果的可反复性,而且是利用QUV举行测试的次要上风。

    (4)温度控制

    温度控制在QUV中也很紧张,由于温度影响质料的老化速率。UV实验箱一样平常接纳黑板温度计或黑刻度温度计来准确控制样品外表温度。

    QUV紫外线减速老化实验箱满意IEC 61215测试尺度图2

    (5)湿度模仿

    在QUV冷凝循环历程中,测试室底部的水浴加热并用于发生蒸汽。在QUV中,测试样品实践上构成了腔室的侧壁,样品的另一侧表露在四周的氛围中。测试室内绝对较冷的氛围使测试样品外表的温度比测试室内热蒸汽的温度低几度。这种温差使液态的水经过固结循环在样品外表迟缓固结。除了尺度的冷凝机制外,QUV还可以与喷水体系一同利用,模仿热打击或机器腐化等其他毁伤场景。用户可以操纵QUV在紫外线照射下发生水分循环,模仿十分相似于天然老化。

    QUV紫外线减速老化实验箱满意IEC 61215测试尺度图3

    对IEC 6125:2005紫外线测试尺度的表明

    联合第2局部的几个方面的形貌,凯发剖析了IEC 6125:2005尺度对光谱、辐照度、温度和湿度方面的UV测试条件的要求。

    光谱的界说

    尺度第10.10.2 d)条形貌为“在组件的测试立体内辐照度匀称度为±15%的UV辐射源,不含小于280 nm波长的可检测辐射,在10.10.3感兴味的光谱范畴内发生所需的辐照度”。上面的图1和图2辨别是UVA-340和UVB-313灯的光谱图,从图中可以看出,UVA-340灯收回的光谱完全切合尺度的10.10.2 d)条,而UVB-313灯收回的光谱只要大批波长小于280nm的谱线,简直切合尺度的10.10.2 d)条。

    QUV紫外线减速老化实验箱满意IEC 61215测试尺度图4

    QUV紫外线减速老化实验箱满意IEC 61215测试尺度图5

    辐照度设置

    该尺度第10.10.3 a)节形貌为“利用校准辐射计丈量组件测试立体上的辐照度,以确保在280 nm到385 nm波长的辐照度不凌驾250 W/m2(约莫即是天然光程度的5倍),并确保穿过丈量立体的辐照度匀称性为±15%。”c)局部10.10.3中的形貌是“将模块表露在波长范畴为280nm至385nm的15kWh/m2的紫外线辐射下,包罗波长范畴为280nm至320nm的5kWh/m2的紫外线辐射下,并在测试时期将模块的温度坚持在先前指定的范畴内。”范畴”。上面,凯发辨别设置UVA-340灯和UVB-313灯的辐照度,并盘算在设置的辐照度下,运转多永劫间能满意尺度10.10.3 c)节辐照能量要求。

    (1)独自利用UVA灯

    当在340 nm处设置0.68 W/m2的辐照度时,在280-385 nm波段(小于250 W/m2,满意尺度10.10.3 a节的要求)对应的辐照度为35.2 W/m2,在280-320 nm波段对应的辐照度为3.1 W/m2。凯发假定UVA灯事情X小时,组件将遭到15kWh/m2波长范畴为280nm ~ 385nm的紫外线辐射,假如灯事情Y小时,则在280nm ~ 320nm波长范畴内的紫外线辐射为5kWh/m2。详细盘算如下。

    35.2 W/m2 דx”小时= 15000 Wh/m2 × 426小时

    3.1 W/m2 x“Y”hours = 5000 Wh/m2 Y= 1613 hours

    由以上盘算可知,当将340nm的辐照度设置为0.68 W/m2时,由于280nm到320nm波长的辐照度较小,以是UV辐射到达5kWh/m2必要1613小时。也便是说,在利用UVA灯时,运转1613小时才干到达尺度10.10.3节c)局部的辐照能量要求,比力耗时。

    (2)独自利用UVB灯

    当310 nm的辐照度为0.68 W/m2时,对应280-385 nm波段(小于250 W/m2,满意尺度10.10.3 a节的要求)的辐照度为31.3 W/m2, 280-320 nm波段的辐照度为18.8 W/m2。凯发假定UVB灯事情X小时,组件在280nm ~ 385nm波长范畴内的紫外线辐射为15kWh/m2,灯事情Y小时,在280nm ~ 320nm波长范畴内的紫外线辐射为5kWh/m2。盘算如下。

    31.3 W/m2 דx”小时= 15000 Wh/m2 × 479小时

    18.8 W/m2 x“Y”hours = 5000 Wh/m2 Y = 266小时

    由以上盘算可知,当设置310nm的辐照度为0.68 W/m2时,模块在5kWh/m2的波长为280nm到320nm的UV辐射下只必要266小时。在280nm到385nm波段,将模块表露在15kWh/m2的紫外线辐射下必要479小时。也便是说,在利用UVB灯时,479小时的运转可以满意尺度c)局部10.10.3节的辐照能量要求,比UVA灯快得多。

    (3)UVA和UVB灯同时利用

    只管如本文档3.1节所述,利用UVB灯可以增加测试工夫,但UVB灯在波长小于280nm处收回的光谱十分小,这意味着它们没有完全满意IEC 6125:2005 UV光谱尺度的要求。但,假如独自利用UVA灯,测试工夫太长。以是这两盏灯可以组合利用。假如先用UVB灯,假定运转工夫为X小时,再用UVA灯,假定运转工夫为Y小时,盘算如下

    18.8 W/m2 x“x”小时+ 3.1 W/m2 x“Y”小时= 5000 Wh/m2

    31.3 W/m2 דx”小时+ 35.2 W/m2 דY”小时= 15000 Wh/m2

    以上两个方程,由:X = 229小时,Y = 222小时盘算出来,即先运转UVB灯229小时,再运转UVA灯222小时,就可以满意尺度10.10.3节c)局部的辐照能量要求。这两种灯的运转工夫是451小时,比独自利用UVB灯要快。通常,凯发保举这种办法。

    温度控制

    该尺度第10.10.2 a)节形貌了“当表露于紫外线辐射时,控制组件温度的设置装备摆设,组件的温度范畴必需为60°C±5°C”。该温度要求完全在QUV的温度范畴内,将玄色面板温度设置为60°C±5°C即可举行测试。

    湿度控制

    尺度中没有湿度要求,以是在测试历程中不必要设置冷凝或喷水循环。

    结论与发起

    IEC 6125:2005尺度普遍使用于太阳能行业。当利用QUV UV减速老化测试仪实行该尺度时,UVB灯可运转229小时,辐照度设置为0.68 W/m2, UVA灯可运转222小时,辐照度设置为0.68 W/m2。在整个测试历程中,黑板温度设置为60°C±5°C。

    固然尺度中没有对湿度的要求,但很多紫外线尺度如今包罗紫外线光和冷凝或水喷雾循环。以是凯发发起当前修正尺度时,可以增长冷凝或水雾循环。