总辐射表基础简明介绍
本文面向具备基础技术知识的读者，讲解总辐射表及太阳总辐照度检测相关常识。
总辐射表简介
简单来说，总辐射表用于检测半球视野范围内入射至平面的太阳辐照度，辐照度国际单位为瓦每平方米。以往设备多用于气候研究与气象监测，随着全球太阳能产业发展，该仪器的应用关注度也持续提升。
本文介绍总辐射表核心基础：检测对象、应用用途与工作原理。
太阳辐照度传感设备
总辐射表可测量半球立体角范围内，单位面积、单位时间入射平面的太阳总辐照度。总辐照度包含直射阳光与散射阳光两部分。直射辐照度分量可由直射强度与入射夹角余弦值计算，总辐照度计算公式：
Eg↓ = E⋅cos(θ) + Ed
式中Ed代表散射辐照度。
图1 总辐照度由直射光与散射光共同构成
多数检测场景以水平面为基准，对应整片天空视野，测得数值为水平面总辐照度。光伏电站等场景会采用倾斜安装方式，采集组件斜面总辐照度。若探头朝下朝向地面，可检测地表反射辐照度。
图2 倾斜布设的总辐射表检测斜面总辐照度
太阳高度、地理位置、昼夜时节，以及云层、气溶胶、雾霾、降水等气象环境，都会造成辐照度数值波动。常规水平面总辐照度区间为0至1400瓦每平方米，建筑积雪反光、聚光光伏中心区域等场景数值会更高。
设备应用场景
太阳是地球主要外部能量来源，相关检测主要应用于气象气候研究、太阳能发电两大领域。
太阳辐射是气象变化的驱动因素，也是气候分析的核心参考指标。气象领域主要检测水平面总辐照度，研判地表入射辐射量。大气层外辐射规律相对稳定，地表辐射则受云量、气溶胶、雾气等因素影响显著。搭配一上一下两台水平布设的总辐射表，还可测算净辐照度与地表反照率。
光伏行业依靠总辐射表监测电站运行状态，将实际发电量与辐射测算理论发电量比对，判定发电效率，效率异常时可作为运维检修依据。同时也能勘测场地资源，评估电站建站潜力。
此外设备还可应用于楼宇自控、农业生产等领域。
工作原理
总辐射表基于塞贝克热电效应研制，核心结构包含单层或双层玻璃罩、黑色吸光面、热电堆、仪器壳体，部分机型集成配套电路模块。
玻璃罩具备滤光作用，可透过波长0.3微米至3微米的太阳光，涵盖紫外、可见光、近红外波段，阻隔3微米以上长波热辐射。双层玻璃罩可进一步优化检测性能。玻璃常用材质为肖特光学玻璃，特殊工况也会选用蓝宝石、熔石英材质。玻璃透光率理论趋近百分之百，实际约为92%，同时可防护内部元件免受雨雪侵蚀。
过滤后的光线被黑色吸光面吸收并转化为热能，吸光热量计算公式：
Pabsorption = α⋅τ⋅A⋅Eg↓
设备规格分级
依据响应速度、热偏移、稳定性、线性度、角度响应、光谱响应、温漂特性、倾斜误差及校准方式，按照ISO 9060标准，总辐射表划分为A、B、C三个等级。
光谱平坦型类别
标准新增光谱平坦细分等级。绝大多数工况需选用此类仪器，多云天气、含反射辐射场景下依旧可以保持检测精度，适用于多云水平面辐射、组件斜面辐射、反照率、净辐射检测。普通等级仪器仅在晴朗无云环境下数据精准。
光谱平坦型设备通用性强，同一套设备与校准参数，可稳定完成晴空、多云、斜面、反照率、净辐射各类检测作业。
